[发明专利]一种蒸汽吞吐油井高温用防砂剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型防砂剂，尤其涉及一种适用于稠油蒸汽热采井、耐高温、抗压强度及抗折强度好、渗透性优良、耐酸碱盐介质性能佳的化学防砂剂。

背景技术

我国中石化胜利油田孤岛油田藏油，属于疏松砂岩油藏。随着国内、国际石油原油需求的持续走高，稠油油藏开发显得越发的紧张。一般在稠油油藏的开发过程中，常通过蒸汽吞吐热采方法来进行原油开采。蒸汽吞吐热采法，又称循环注入蒸汽方法(Cyclic Steam Injection)，它是周期性地向油井中注入蒸汽，将大量的热能带入油层的一种稠油增产措施，注入的热能使原油的粘度大大降低，从而提高油层和油井中原油的流动能力，起到增产作用。蒸汽吞吐热采，一般采用高温高压蒸汽，并且高温高压蒸汽的温度一般在250～350℃，因此，蒸汽吞吐热采对化学防砂剂的耐高温性能提出了较为严苛的要求；并且在蒸汽吞吐热采开采过程中，由于通注蒸汽的温度通常很高(≥300℃)，而高温、高压的蒸汽多轮次循环吞吐对地层的冲刷力极大，破坏了初期的地理地层结构、阻断了油流的流经通道。这严重制约了油井原油的开采和生产进程。

现行的众多化学防砂剂，其中的主要成分为胶粘组分，其发生分解将导致防砂剂的抗压、抗折强度均会出现大幅度的降低，由此无法满足维持油井开采所需的强度要求。故而，在后期连续开采中不可得到进一步的利用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种蒸汽吞吐油井高温用防砂剂。

为实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：

一种蒸汽吞吐油井高温用防砂剂，由胶结组分、固化剂、覆膜溶剂和偶联剂组成，各组分的重量配比为：胶结组分60～100份，固化剂6～10份，覆膜溶剂6～10份，偶联剂1～3份；所述胶结组分为酚醛环氧树脂F-44与双酚A型环氧树脂CYD-115C的复合树脂，所述固化剂为2-苯基咪唑。

按上述方案，所述覆膜溶剂为无水乙醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或石油醚。

按上述方案，所述偶联剂为偶联剂KH-550、KH-792或DL-171。

按上述方案，所述酚醛环氧树脂F-44与双酚A型环氧树脂CYD-115C的复合树脂，是通过如下方法得到：按质量比1:3.2～1:3.8称取酚醛环氧树脂F-44与双酚A型环氧树脂CYD-115C，加入乙醇作为溶剂，设定反应体系温度为65～80℃，当温度到达75℃时，反应体系中出现回流现象，当温度达到65～80℃时，进行混合反应2.0h～3.0h；待反应结束之后，降温并脱除掉溶剂乙醇，得到酚醛环氧树脂F-44与双酚A型环氧树脂CYD-115C的复合树脂。

本发明中，酚醛环氧树脂在室温条件下通常为半固体，线型酚醛树脂随着聚合度n的增加，相对分子质量增大，软化点升高；同时，环氧基增多，交联密度加大，耐热性提高。酚醛环氧树脂中的酚羟基促使其环氧活性比较大。酚醛环氧树脂的特点是环氧基含量高，树脂粘度大，固化物交联密度大，具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。双酚A型环氧树脂中的环氧基和羟基，使得双酚A树脂固化物具有很强粘结力和内聚力，并且其中醚键和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和粘附力，醚键和C-C键使大分子具有柔顺性，同时，其中的苯环结构赋予聚合物以耐热性和刚性，异丙基亦赋予大分子一定的刚性，-C-O-键键能高，从而提高了其耐酸碱性能。本发明通过将酚醛环氧树脂与双酚A树脂复合，可以改进并提高产品的耐热性和耐介质性等方面综合性能，从而使其适用于油田高温蒸汽吞吐热采(250℃-350℃范围内)油井的环境。

本发明所述蒸汽吞吐油井高温用防砂剂中的固化组分为固化剂2-苯基咪唑，其仲胺基上的活泼氢和胶结组分(酚醛环氧树脂F-44与双酚A型环氧树脂CYD-115C的复合树脂)中的环氧基团反应生成加成物，该加成物再同别的环氧基团反应生成在分子内兼具和离子的离子络合物；生成的离子络合物的离子和环氧基团反应，以连锁反应的方式开环聚合固化改性树脂，形成坚固的三维网络状结构热固性耐高温固化物。反应过程如下式所示：

式(1)中，R为酚醛环氧树脂F-44与双酚A型环氧树脂CYD-115C的复合树脂中除环氧基以外的其他结构。