[发明专利]一种水溶液稀释剂组合物在油气井防砂中的应用

说明书

本发明属于石油工业油气田开发技术领域，具体涉及一种水溶液稀释剂组合物在油气井防砂中的应用，所述水溶液稀释剂组合物的组成为胍胶和海藻酸钠，将胍胶和海藻酸钠组合物的水溶液用于稀释防砂体系中的树脂。本发明的有机高分子水溶液稀释剂与树脂可均匀混合，方便注入地层。在地层中能固化疏松的岩石和游离的砂粒，且能达到高的强度抗压，可以达到20MPa以上。解决了油田上使用有机溶剂的危险和对施工人员的健康的损害；能均匀分散树脂，使得树脂在地层中的残留少。应用本发明的多口井，包括水平井和直井，防砂效果显著，稳产13个月没有出砂现象，提高了油气产量。

技术领域

本发明属于石油工业油气田开发技术领域，具体涉及一种水溶液稀释剂组合物在油气井防砂中的应用。

技术背景

随着油气田勘探开发的不断进行，油气藏开采中遇到的问题也难度逐渐增大，出砂是砂岩油层开采过程中常见的问题之一，特别是疏松砂岩中，由于地层中的岩石颗粒之间的粘附性差，胶结程度低，很容易在生产过程中脱离出来，形成游离砂，游离砂随着产出液的流动到井底，造成出砂。出砂的类型主要有三种：稳定出砂、连续出砂和不稳定大量出砂。其中不稳定大量出砂是由于各种不同的因素作用下导致岩石受力情况变化，岩石受到的应力大于本身的塑性形变所能承受的力，最终导致变形或者破裂，短时间内就能集聚大量的游离砂粒，且该现象常出现在近井附近，砂粒直接进入井筒，严重影响了油气井的正常生产。

目前常见的防砂方式主要有机械防砂法、化学防砂法和复合型防砂法。机械防砂法需要在井筒中加入防砂装置，后期在出砂严重的情况下，容易导致防砂网堵塞，同时机械防砂是“治标不治本”，只是防止砂粒流入井筒，对地层中弱胶结的岩石没有任何补救措施，这很容易导致在防砂装置失效后的大量不可控的出砂，同时由于地层岩石长期处于弱胶结松散状态，很容易导致坍塌，影响油气井的使用寿命。化学防砂法是将化学药剂注入地层，利用其中的胶结剂将疏松的岩石颗粒胶结起来，从本质上解决油气井的出砂问题；同时由于化学防砂具有施工简单，井底无残留，后期可以多次施工等优点。目前使用的化学防砂法，主要有环氧树脂防砂、脲醛树脂防砂、酚醛树脂防砂、酚醛-环氧混合防砂、呋喃树脂防砂等。但是胶结剂粘度高，不能直接使用，无一例外都是用有机溶剂稀释树脂进入地层，有机溶剂常用的有：醚类、乙醇、丙酮、石油醚等，这些有机溶剂有些是有毒材料，而且具有易燃的危险，同时有机溶剂价格昂贵，这些都阻碍了化学防砂在防砂中的使用。针对化学防砂法中的上述缺点，水溶性树脂是其中一种解决方法，水溶性树脂是一种水包油性水溶液，树脂被包裹在溶剂中，但是此方法形成的抗压强度低、价格比常规树脂更高、而且使用的环境苛刻，一般只用在喷漆涂料等领域，很少用于油气井防砂中。因此针对化学防砂中的这一问题，需要研制出一种用水溶液作为树脂的稀释剂的方法。

中国专利文献CN109370556A(201811115651.X)公开了一种适用于出砂气井单段塞注入的树脂类防砂液及其配制方法，各组分的含量均以质量百分比表示：胶结剂：20％～25％；固化剂：25％～30％；偶联剂：1％～2％；固化调节剂：3％～5％；稀释剂：45％～50％，各组分质量百分比之和为100％。但是，该专利的稀释剂为NaCl溶液，该稀释剂会导致树脂和固化剂两相分离，注入时不能保证液体的均匀性，影响注入效果。因此，只能适用于改性脲醛树脂粉末，改性能使其溶于NaCl溶液，但是对于常规的脲醛树脂和其他树脂，由于树脂为非极性材料，和水不溶，树脂粉末是不能溶于NaCl溶液中的，液体树脂和NaCl溶液也是不互溶的，会分层导致注入的时候不均匀注入。

由于树脂密度大，会沉在底部，不均匀注入会导致先注入地层的液体中树脂含量高，而后注入的地层中的含量低，会导致防砂效果变差。

发明内容