專利名稱：：耐高溫抗鹽化學堵水劑及其生產方法
技術領域：
：本發明涉及用于鉆孔或鉆井的組合物
技術領域：
，是一種耐高溫抗鹽化學堵水劑及其生產方法。二
背景技術：
：目前油田所使用的堵水劑大多以聚合物凍膠類為主要材料，在報道的聚合物凍膠堵水劑，是用聚合物粉與水配制成溶液形成的堵水劑，該類堵劑已在世界各大油田得到應用。但是這類堵水劑不能滿足高溫和高鹽的地層條件，而且在聚合物堵劑配制過程中由于聚合物顆粒不易分散，在溶液中形成"魚眼"，導致泵注性和成膠性能變差，影響堵水效果，達不到堵水的目的。并且在使用中聚合物配制溶解不完全，溶液粘度大，泵注阻力大，很容易使管線等設備堵塞的缺點。隨著油田開采的進行，油田逐漸進入到高含水開發期開發階段，地層中存在著高滲透層，在"聚合物凍膠堵水劑"的應用過程中，對于高溫高鹽油藏聚合物堵水劑適應性差，并在地層的高滲透成膠性差，甚至，給油田生產造成嚴重危害三
發明內容本發明提供了一種耐高溫抗鹽化學堵水劑及其生產方法，克服了上述現有技術之不足，其生產成本低廉，在地層高溫高鹽高壓的條件下，能反應生成凝固的整體，配制簡單，施工方便，適應性廣。本發明的技術方案之一是這樣來實現的一種耐高溫抗鹽化學堵水劑，其按原料重量百分比組成為主劑20%至25%、固化劑8%至12%和余量的水，其中，主劑為聚硅粉，該聚硅粉的硅酸鈉模數為3.1至3.6，固化劑采用糠醛、糠醇、磷酸鈉、多聚磷酸鈉、六水氯化鈣和六水氯化鎂中之一。下面是對上述本發明技術方案的進一步優化或/和改進上述耐高溫抗鹽化學堵水劑的粘度可小于10mpa.s。上述主劑的篩余量按O.3mm標準篩余量小于或等于8。/。，主劑的水分含量小于或等于15%。本發明的技術方案之二是這樣來實現的一種上述耐高溫抗鹽化學堵水劑的生產方法，其按下述步驟進行:首先稱取所需要量的主劑、固化劑和水，其次將上述稱取的主劑加入水中使主劑充分溶解，然后再將上述稱取的固化劑加入并充分混合得到耐高溫抗鹽化學堵水劑。本發明容易配制，溶液粘度低，可泵性好，具有很好的注入能力，施工工藝簡單，有利于選擇性地進入到地層深部，施工效率高。本發明在8(TC至16(TC內能生成性能穩定的凝結體，其強度值均大于100KPa，并能與散狀石英砂凝結成一個整體，其強度值達到2.6MPa以上，在高溫條件下穩定時間長，能夠滿足高溫地層條件的需要。本發明雖然強度大，但是可用化學物質將其解除，這樣可以排除誤處理引起的事故。四附圖l為本發明的配制時間與溶液粘度的關系。附圖2為本發明用量與巖心注入壓力的關系。附圖3為本發明熱穩定試驗結果。附圖4為本發明堵后沖刷倍數與巖心堵塞率的關系。五具體實施例方式本發明不受下述實施例的限制，可根據上述本發明的技術方案和實際情況來確定具體的實施方式。實施例l:該耐高溫抗鹽化學堵水劑按原料重量百分比組成為主劑20%、固化劑8%和余量的水，其中，主劑為聚硅粉，該聚硅粉的硅酸鈉模數為3.1至3.6，固化劑采用糠醛、糠醇、磷酸鈉、多聚磷酸鈉、六水氯化鈣和六水氯化鎂中之一。實施例2:該耐高溫抗鹽化學堵水劑按原料重量百分比組成為主劑25%、固化劑12%和余量的水，其中，主劑為聚硅粉，該聚硅粉的硅酸鈉模數為3.1至3.6，固化劑采用糠醛、糠醇、磷酸鈉、多聚磷酸鈉、六水氯化鈣和六水氯化鎂中之一。實施例3:該耐高溫抗鹽化學堵水劑按原料重量百分比組成為主劑20%、固化劑12%和余量的水，其中，主劑為聚硅粉，該聚硅粉的硅酸鈉模數為3.1至3.6，固化劑采用糠醛、糠醇、磷酸鈉、多聚磷酸鈉、六水氯化鈣和六水氯化鎂中之一。實施例4:該耐高溫抗鹽化學堵水劑按原料重量百分比組成為主劑25%、固化劑8%和余量的水，其中，主劑為聚硅粉，該聚硅粉的硅酸鈉模數為3.1至3.6，固化劑采用糠醛、糠醇、磷酸鈉、多聚磷酸鈉、六水氯化鈣和六水氯化鎂中之一。實施例5:該耐高溫抗鹽化學堵水劑按原料重量百分比組成為主劑22%、固化劑10%和余量的水，其中，主劑為聚硅粉，該聚硅粉的硅酸鈉模數為3.1至3.6，固化劑采用糠醛、糠醇、磷酸鈉、多聚磷酸鈉、六水氯化鈣和六水氯化鎂中之一。實施例6:該耐高溫抗鹽化學堵水劑按原料重量百分比組成為主劑20%至25%、固化劑8%至12%和余量的水，其中，主劑為聚硅粉，該聚硅粉的硅酸鈉模數為3.1至3.6，固化劑采用糠醛、糠醇、磷酸鈉、多聚磷酸鈉、六水氯化鈣和六水氯化鎂中之一。在上述實施例1至6中，該耐高溫抗鹽化學堵水劑的粘度小于10mpa.s，主劑的篩余量按0.3mm標準篩余量小于或等于8。/。，主劑的水分含量小于或等于15%。在上述實施例1至6中，其耐高溫抗鹽化學堵水劑的生產方法按下述步驟進行首先稱取所需要量的主劑、固化劑和水，其次將上述稱取的主劑加入水中使主劑充分溶解，然后再將上述稱取的固化劑加入并充分混合得到耐高溫抗鹽化學堵水劑。對上述實施例1至6所得耐高溫抗鹽化學堵水劑進行性能測試，其具體測試結果如下(1)本發明的配制性實驗攪拌條件下，先溶解主劑，再加入固化劑，邊攪拌邊取樣，定時測量凝結聚硅體系溶液各時刻的粘度，試驗結果見附圖l。從試驗現象和附圖l可看出本發明溶液經10min至30min的攪拌配制，其溶液的粘度較低，且粘度基本保持穩定，施工時可利用這一特性，按設計用量將原材料直接倒入配液池的水中攪拌，然后泵入井中，從而簡化施工工藝，提高施工效率。(2)本發明的耐溫性實驗將本發明溶液分別倒入密封的特制不銹鋼容器內，然后放于設定溫度的恒溫箱中。定期取出，觀察凝膠體的變化，并用液壓強度試驗機測其凝膠體強度，結果見表l。表l本發明的耐溫性試驗結果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從表l可以看出，在9(TC至15(TC內本發明溶液均能生成具有較高凝膠強度的凝膠體，凝膠體強度受溫度影響較小，性能穩定，具有較好的耐高溫性，能夠滿足高溫地層條件的要求。(3)本發明的巖心試驗①本發明的注入能力填制1號巖心，在12(TC下，用模擬地層水按上述試驗步驟飽和巖心，并進行水驅，分別測該巖心孔隙體積、初始滲透率；再以連續注入方式注入本發明溶液50PV，觀察本發明的注入能力，并測量巖心在本發明溶液注入過程中，巖心的注入壓力和巖心滲透率，試驗結果見附圖2。隨著本發明溶液的持續注入，巖心的注入壓力和滲透率雖有波動，但變化程度很小，注入壓力仍保持相對較低值。因此，凝結膠體具有很好的注入能力，能滿足現場注入的施工要求。②本發明對不同滲透率單管巖心的堵塞能力分別填制不同滲透率巖心2號6號巖心，在12(TC下，用模擬地層水按上述試驗步驟飽和巖心，并進行水驅，分別測其巖心孔隙體積、初始滲透率；向巖心中注入1PV的本發明溶液，恒溫12小時后，正向或反向測其巖心的突破壓力、堵后滲透率，并計算其堵塞率。試驗數據見表2。表2本發明對單管巖心堵塞能力試驗結果巖心編號孔隙體積(ml)注入方向滲透率(X10—°ym2)堵塞率(%)突破壓力(MPa)堵前堵后221.4正向235.23.198.71.64323.5正向547.88.298.51.59425.2正向792.612.798.41.54526.9反向887.516.898.11.52627.8反向920.718.498.01.51由表2可以看出，本發明對不同滲透率單管巖心具有很強的堵塞能力，該體系無論是作為調剖劑，還是堵水劑，對巖心的封堵率均在98X以上，突破壓力大于1.5MPa。試驗結果表明本發明對水有很強的封堵能力。③本發明在巖心中的熱穩定性a.本發明在巖心中的熱穩定性填充7號巖心，在12(TC下，用模擬地層水按上述飽和巖心試驗步驟，并進行水驅，分別測其巖心孔隙體積、初始滲透率；向巖心中注入3PV的本發明溶液，分別恒溫l天(d)、15天(d)、30天(d)，測量巖心的堵后滲透率，計算該巖心的堵塞率。用堵后巖心恒溫不同時間下的堵塞率的變化衡量本發明的熱穩定性。試驗結果見附圖3。從試驗結果可以看出，在恒溫不同時間下，間斷對堵后巖心進行耐沖刷試驗，巖心的堵塞率有一定程度波動，但經過30天后，本發明對巖心的堵塞率仍大于90%。試驗表明本發明在12(TC的巖心中性能穩定，具有較好的耐高溫性，能夠滿足高溫地層條件的要求。b.本發明在巖心中抗鹽實驗填充8號巖心，在12(TC下，用模擬地層水按上述試驗步驟飽和巖心，并進行水驅，分別測其巖心孔隙體積、初始滲透率(3.7159um」)；向巖心中注入3PV的本發明溶液，恒溫24小時后，進行水驅替試驗，分別測量巖心在不同驅替倍數下的堵后滲透率，并計算相應的巖心堵塞率。試驗結果見附圖4。由附圖4可以看出隨著水驅的不斷進行，巖心的堵塞率和堵后滲透率有小幅波動，巖心的滲透率有所上升，堵塞率有所下降，經過100PV的注入水沖刷，本發明對巖心堵塞率仍保持在97%以上，說明本發明在巖心中具有較好的耐沖刷性能。(4)小結①本發明容易配制，溶液粘度低，可泵性好，具有很好的注入能力，施工工藝簡單，有利于選擇性地進入到地層深部，施工效率高。②本發明在8(TC至16(TC內能生成性能穩定的凝結體，其強度值均大于100KPa，并能與散狀石英砂凝結成一個整體，其強度值達到2.6MPa以上，在高溫條件下穩定時間長，能夠滿足高溫地層條件的需要。③本發明雖然強度大，但是可用化學物質將其解除，這樣可以排除誤處理引起的事故。權利要求權利要求11、一種耐高溫抗鹽化學堵水劑，其特征在于按原料重量百分比組成為主劑20％至25％、固化劑8％至12％和余量的水，其中，主劑為聚硅粉，該聚硅粉的硅酸鈉模數為3.1至3.6，固化劑采用糠醛、糠醇、磷酸鈉、多聚磷酸鈉、六水氯化鈣和六水氯化鎂中之一。2、根據權利要求l所述的耐高溫抗鹽化學堵水劑，其特征在于粘度小于10mpa.s。3、根據權利要求1或2所述的耐高溫抗鹽化學堵水劑，其特征在于主劑的篩余量按O.3mm標準篩余量小于或等于8。/。，主劑的水分含量小于或等于15%。4、一種根據權利要求1或2所述的耐高溫抗鹽化學堵水劑的生產方法，其特征在于按下述步驟進行首先稱取所需要量的主劑、固化劑和水，其次將上述稱取的主劑加入水中使主劑充分溶解，然后再將上述稱取的固化劑加入并充分混合得到耐高溫抗鹽化學堵水劑。5、一種根據權利要求3所述的耐高溫抗鹽化學堵水劑的生產方法，其特征在于按下述步驟進行首先稱取所需要量的主劑、固化劑和水，其次將上述稱取的主劑加入水中使主劑充分溶解，然后再將上述稱取的固化劑加入并充分混合得到耐高溫抗鹽化學堵水劑。全文摘要本發明涉及用于鉆孔或鉆井的組合物
技術領域：
，是一種耐高溫抗鹽化學堵水劑及其生產方法，該堵水劑按原料組成為主劑、固化劑和水，其中，主劑為聚硅粉，該聚硅粉的硅酸鈉模數為3.1至3.6，固化劑采用糠醛、糠醇、磷酸鈉、多聚磷酸鈉、六水氯化鈣和六水氯化鎂中之一。本發明容易配制，溶液粘度低，可泵性好，具有很好的注入能力，施工工藝簡單，有利于選擇性地進入到地層深部，施工效率高。本發明在80℃至160℃內能生成性能穩定的凝結體，其強度值均大于100KPa，并能與散狀石英砂凝結成一個整體，其強度值達到2.6MPa以上，在高溫條件下穩定時間長，能夠滿足高溫地層條件的需要。本發明雖然強度大，但是可用化學物質將其解除，這樣可以排除誤處理引起的事故。文檔編號C09K8/46GK101475794SQ200910300148公開日2009年7月8日申請日期2009年1月12日優先權日2009年1月12日發明者吳文明,桓孫,孫同成,燁張,李新勇,楊建青,路以文申請人:中國石化集團西北石油局