[发明专利]水性复配型泡沫树脂防砂体系、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种水性复配型泡沫树脂防砂体系、其制备方法及应用。该水性复配型泡沫树脂防砂体系的原料包括：水性复配型树脂基液为96.9％～97.7％，起泡剂0.9％～1.1％，稳泡剂0.4％～0.6％，固化剂0.9％～1.1％，偶联剂0.1％～0.3％；水性复配型树脂基液包括三聚氰胺甲醛树脂和水溶性酚醛树脂，水性复配型树脂基液中三聚氰胺甲醛树脂与水溶性酚醛树脂的质量比为2:3～3:2。在三聚氰胺甲醛树脂溶液中引入水溶性酚醛树脂溶液能够减小体系固结脆性，提高其韧性和抗压强度，因而体系固结强度较高，可有效延长防砂有效期周期。

技术领域

本发明涉及油田化学技术领域，具体而言，涉及一种水性复配型泡沫树脂防砂体系、其制备方法及应用。

背景技术

我国疏松砂岩油藏分布范围广，地质储量丰富。但在油藏开发过程中砂砾容易从基质上脱落，引起井筒出砂造成砂堵，严重的可导致油气井停产作业。目前，油井防砂工艺主要分为机械防砂和化学防砂两大类；其中，化学防砂是向地层挤入一定量的化学剂充填于地层孔隙中，以达到充填和固结地层，提高地层强度的目的；一般分为人工胶结地层和人造井壁两种防砂方法。树脂防砂是人工胶结地层的重要组成部分，其优点在于井筒内无遗留物，从根本上固结疏松地层骨架上的粉细砂粒。然而，常规的化学树脂防砂体系具有密度大，无法均匀注入地层，且对地层伤害较大的问题；另外，一些新型树脂防砂体系面临着配注过程复杂，防砂体系成本较高，无法规模化生产等问题。

中国专利文献公开了一种耐高温复合环氧树脂防砂体系，通过优选出配方中的药剂类型及药剂用量；制备固结岩心检测防砂体系性能，其具有耐高温，高韧性且防砂性能好等特点。但该防砂体系以有机溶剂为调和剂，密度较大(常温25℃下大于1.12g/cm³)，易沉积无法均匀注入地层，尚不适用于长井段水平井等问题。

也有中国专利文献公开了一种水基树脂防砂体系及其制备方法，其质量组成包括：树脂复配体系5％～10％、短链醇10％～12％、醇醚类助剂1％～2％、硅烷偶联剂1％～2％、水75％～80％和乳化剂0.8％～1.2％。该类水基树脂防砂体系主要用于出砂不太严重、机械防砂措施失效的地层。但是该防砂体系配注过程复杂，且含有大量有机溶剂，防砂成本较高，限制了其在油田现场施工方面的应用。

还有中国专利文献报道过一种适用于疏松砂岩油藏出砂水平井的低密度泡沫树脂防砂体系及其制备方法，原料组分及其重量百分比组成如下：单一树脂胶结剂98.85％～97.1％，起泡剂0.3％～0.8％，稳泡剂0.7％～1.3％，固化剂0.05％～0.5％，偶联剂0.1％～0.3％。低密度泡沫树脂防砂体系在常温25℃下表观密度为0.558-0.634g/cm³，能够均匀注入非均质地层，可适用于水平井化学防砂，但其存在固结强度低的缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水性复配型泡沫树脂防砂体系、其制备方法及应用，以解决现有技术中的低密度防砂体系固结强度低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种水性复配型泡沫树脂防砂体系，水性复配型泡沫树脂防砂体系的原料包括：水性复配型树脂基液为96.9％～97.7％，起泡剂0.9％～1.1％，稳泡剂0.4％～0.6％，固化剂0.9％～1.1％，偶联剂0.1％～0.3％；水性复配型树脂基液包括三聚氰胺甲醛树脂和水溶性酚醛树脂，水性复配型树脂基液中水溶性酚醛树脂与三聚氰胺甲醛树脂质量比为2:3。

进一步地，三聚氰胺甲醛树脂和水溶性酚醛树脂均为工业级。

进一步地，起泡剂为工业级别的复配型阴离子表面活性剂；优选地，起泡剂包括直链十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠，且直链十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠的质量比为1:1。

进一步地，稳泡剂为纳米级颗粒稳泡剂；优选地，稳泡剂为亲水性纳米二氧化硅颗粒，更优选亲水性纳米二氧化硅颗粒的粒径为15～30nm；优选地，固化剂为工业级氯化铵；优选地，偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。