一种人工井壁的防砂方法及其防砂用料技术

本发明专利技术公开了一种人工井壁的防砂方法及其防砂用料。该防砂用料包括分别配制的引导液、携砂液和促进液；引导液以重量含量计包括以下组分：氯化钠0.5%～20%，氯化钙0.2%～2%，氯化镁0.1%～1%，烷基酚聚氧乙烯醚0.2%～4%，耐钙、镁离子的阴离子表面活性剂0.3%～8%，二甲基二烯丙基氯化铵‑丙烯酰胺‑丙烯酸共聚物0.01%～6%；携砂液以重量含量计包括以下组分：二甲基二烯丙基氯化铵‑丙烯酰胺共聚物0.01%～5%，氯化铵0.5%～20%；促进液以重量含量计包括以下组分：渗透剂8%～22%，脱羟基催化剂18%～35%。本发明专利技术防砂用料进行防砂，可保护地层，携砂能力强、降低摩阻，增加固结强度，防砂后形成的人工井壁渗透率大于12µm

Sand control method for artificial shaft lining and sand control material thereof

The invention discloses a sand control method for artificial shaft lining and a sand control material thereof. The sand materials including lead liquid, sand carrying liquid were prepared and promote liquid; guide liquid by weight content comprises the following components: sodium chloride 0.5% ~ 20%, 0.2% ~ 2% calcium chloride, magnesium chloride 0.1% ~ 1%, 0.2% ~ 4% alkyl phenol polyoxyethylene ether, high calcium and magnesium ions anion surface the active agent is 0.3% to 8%, two dimethyl diallyl ammonium chloride acrylamide acrylic acid copolymer from 0.01% to 6% by weight; sand carrying fluid content meter comprises the following components: two dimethyl diallyl ammonium chloride acrylamide copolymer 0.01% ~ 5%, 0.5% ~ 20% ammonium chloride; promote the solution to the weight content meter comprises the following components: penetrating agent 8% ~ 22%, 18% ~ 35% dehydroxylating catalyst. The invention of sand materials of sand, can protect the strata, strong sand carrying ability and reduce friction, increasing consolidation strength, permeability of formation sand artificial wall after more than 12 m

【技术实现步骤摘要】
一种人工井壁的防砂方法及其防砂用料
本专利技术涉及一种人工井壁的防砂方法及其防砂用料。
技术介绍
在油气田开采过程中，地层出砂是经常要面临的问题，尤其是疏松油气层的开采过程中混采油气井或混注的水井，出砂是不可避免的。油井出砂会造成生产设备磨蚀、损坏，降低油井产量，提高生产成本等问题；严重时还会造成地层坍塌、盖层下陷以及套管变形、错段等问题，使油井报废。目前，国内外油气井防砂方法主要有机械防砂和化学防砂两种。机械防砂主要是在生产井段挂接如割缝衬管、绕丝筛管、双层或多层筛管、砾石充填、各种防砂器等，利用冲砂管柱、防砂器阻挡住地层砂，防止地层砂进入生产井筒。然而机械防砂是对储层内部已形成的出砂、出水高渗透率大孔道进行封堵，无法解决水窜、汽窜、含水上升等复杂问题；未对储层内部松散的砂粒进行固结，易导致防砂管冲蚀，降低防砂有效期。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，提高地层强度防止油气井出砂的目的。化学法防砂缺点：注入剂存在胶结不均匀、老化现象，致使防砂有效期短；严重伤害储层并降低渗透率，防砂后油气井产量下降。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种人工井壁的防砂方法及其防砂用料。本专利技术防砂用料进行防砂，可保护地层，携砂能力强、降低摩阻，增加固结强度，防砂后形成的人工井壁渗透率大于12µm2。本专利技术提供了一种人工井壁的防砂用料，包括分别配制的引导液、携砂液和促进液；引导液以重量含量计包括以下组分：氯化钠0.5%～20%，氯化钙0.2%～2%，氯化镁0.1%～1%，烷基酚聚氧乙烯醚0.2%～4%，耐钙、镁离子的阴离子表面活性剂0.3%～8%，二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物0.01%～6%，优选二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物分子量为1.0×106～8.0×106；携砂液以重量含量计包括以下组分：二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物0.01%～5%，氯化铵0.5%～20%；促进液以重量含量计包括以下组分：渗透剂8%～22%，脱羟基催化剂18%～35%。所述的烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚、辛基基酚聚氧乙烯醚；耐钙、镁离子的阴离子表面活性剂为N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠。所述的渗透剂为阳离子氟碳表面活性剂，优选为3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基（2-亚硫酸）乙基二甲基铵、3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱、8-3-9氟碳-碳氢柔桥混链双季铵、6-3-9氟碳柔桥混链双季铵、全氟辛基磺酰胺季铵盐、含硫醚键氟烷基季铵盐、含氟烷基磺酸酯季铵盐中的一种或几种；脱羟基催化剂为硼酸三苯酯。所述的引导液、携砂液和促进液的所用溶剂均为海水。本专利技术还提供了一种人工井壁的防砂方法，其包括如上述的防砂用料，还包括如下步骤：（1）下入防砂管柱，然后通过防砂管柱泵入引导液，对全井筒及地层进行冲洗，优选地，引导液的排量为1.0～4.0m3/h；（2）在携砂液中加入树脂涂覆砂并混合均匀，然后通过防砂管柱泵入携砂液，往地层亏空地带填充树脂涂覆砂；（3）在促进液中加入树脂涂覆砂并混合均匀，再通过防砂管柱泵入促进液，使地层亏空充填饱和，优选地，促进液的排量为1.0～0.8m3/h；（4）上提防砂管柱，用清水或海水反循环洗井；（5）起防砂管柱，关井10～24h，促使充填的树脂涂覆砂在水的作用下产生初始胶结；（6）再下入防砂管柱，冲砂至井底，优选地，在冲砂冲不动后进行钻塞；（7）上提防砂管柱至油层底界以下，正循环加热，完成树脂涂覆砂的固化，从而形成人工井壁。在步骤（2）中，加入的树脂涂覆砂占携砂液的3wt%～40wt%。在步骤（2）中，通过防砂管柱泵入携砂液的具体步骤包括：第一阶段，携砂液的排量为1.8～3.6m3/h，时间为2～3h，加入的树脂涂覆砂占携砂液的3wt%～12wt%；第二阶段，携砂液的排量为1.8～2.6m3/h，时间为2～3h，加入的树脂涂覆砂占携砂液的12wt%～18wt%；第三阶段，携砂液的排量为1.2～0.8m3/h，时间为1～1.5，加入的树脂涂覆砂占携砂液的18wt%～40wt%。在步骤（3）中，加入的树脂涂覆砂占携砂液的18wt%～55wt%。在步骤（3）中，所述的树脂涂覆砂的粒径为0.3～0.6mm。在步骤（7）中，正循环加热时，井口的温度为90～100℃，井底的温度为60～80℃。与现有技术相比，本专利技术的具有如下优点：（1）本专利技术的引导液采用烷基酚聚氧乙烯醚、耐钙、镁离子的阴离子表面活性剂和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物合使用，使得引导液具有很好的耐盐性，特别具有耐钙、镁离子能力和耐聚阳离子能力，而且还具有优良的降低油水界面张力的能力，这种配合体系随着盐度的升高油水界面张力进一步降低，可以在不同矿化度下用于洗油和润湿，同时还把井筒周围的自由砂冲至液流带动的地方，对地层不造成过度破坏，并解除钻井液、修井液侵入造成的污染，这是保证后续防砂、增产的关键因素。携砂液主要是阻止离子交换，降低胶结物的吸水膨胀，还具有抑制自由砂和脱落下来的胶结物微粒运移的特性，地层中的自由砂和脱落下来的胶结物就很难被油水介质携带出来。根据树脂砂的特性制备了促进液，不但提高六次甲基四胺的分解速度和树脂的软化速度，提高了树脂砂体的固化速度，而且还提高了脱羟基的速度，还提高了树脂砂的软化成度，从而有利于提高人工井壁的渗透率。（2）采用本专利技术防砂用料进行防砂，可保护地层，携砂能力强、降低摩阻，增加固结强度，防砂后形成的人工井壁渗透率大于12µm2，为油层储层原始渗透率的二十多倍，完全可以满足增产的要求，形成完善的增产和井筒内不留工具防砂工艺，提高防砂效果，井筒处理方便，不会因防砂失效造成大修。（3）采用本专利技术防砂用料进行防砂，后期开采方便，没有安全隐患，采油井可转换为注水井没有卡封风险，注水井亦可转换为采油井。具体实施方式下面通过实施例进一步描述本专利技术的技术特点，但这些实施例不能限制本专利技术，其中wt%为质量分数。本专利技术实施例的渗透率的测定方法如下：1、制作试样：将长度15cm×内径2.5cm人工岩心模具刷洗干净，拧上底盖备用。配制携砂液，按5∶5用过滤海水稀释为1000mL。称取树脂涂敷砂20.00g±5，加入携砂液，使样品充分浸泡，搅拌均匀。将搅拌均匀的树脂涂敷砂装入人工岩心模具中，墩实拧紧上部顶丝，充分压实。将树脂涂敷砂人工岩心模具放入70℃恒温水浴箱中72小时后，拧下底盖，旋转顶丝，取出岩心进行测试。2、渗透率的测定：将制作好的试样放入岩心夹持器中，接通氮气，调整围压在0.14MPa～0.35MPa，使试样被夹持器的胶套包紧。用2%氯化钾水溶液通过试样，在出液口至少收集200mL液体。调整恒液面漏斗的液面与出液口的高差，出液口的流速为10mL/min～20mL/min，测量通过试样的流量，测量三次，每次收集20mL～40mL液体，记录好各项数据。渗透率按式（1）和式（2）计算，结果保留三位有效数字。K=（Q×μ×L）/（A×P）…………………………………………（1）P=（d×G×h）/（1.0133×106）……………………………………（2）式（1）（2）中：K—渗透率，μm2;Q—通过试样的流量，mL/s;μ—2%氯化钾水溶液的粘度，m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工井壁的防砂用料，其特征在于，包括分别配制的引导液、携砂液和促进液；引导液以重量含量计包括以下组分：氯化钠0.5%～20%，氯化钙0.2%～2%，氯化镁0.1%～1%，烷基酚聚氧乙烯醚0.2%～4%，耐钙、镁离子的阴离子表面活性剂0.3%～8%，二甲基二烯丙基氯化铵‑丙烯酰胺‑丙烯酸共聚物0.01%～6%，二甲基二烯丙基氯化铵‑丙烯酰胺‑丙烯酸共聚物分子量为1.0×10

【技术特征摘要】
1.一种人工井壁的防砂用料，其特征在于，包括分别配制的引导液、携砂液和促进液；引导液以重量含量计包括以下组分：氯化钠0.5%～20%，氯化钙0.2%～2%，氯化镁0.1%～1%，烷基酚聚氧乙烯醚0.2%～4%，耐钙、镁离子的阴离子表面活性剂0.3%～8%，二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物0.01%～6%，二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物分子量为1.0×106～8.0×106；携砂液以重量含量计包括以下组分：二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物0.01%～5%，氯化铵0.5%～20%；促进液以重量含量计包括以下组分：渗透剂8%～22%，脱羟基催化剂18%～35%。2.根据权利要求1所述的防砂用料，其特征在于：烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚、辛基基酚聚氧乙烯醚；耐钙、镁离子的阴离子表面活性剂为N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠。3.根据权利要求1或2所述的防砂用料，其特征在于：渗透剂为阳离子氟碳表面活性剂，优选为3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基（2-亚硫酸）乙基二甲基铵、3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱、8-3-9氟碳-碳氢柔桥混链双季铵、6-3-9氟碳柔桥混链双季铵、全氟辛基磺酰胺季铵盐、含硫醚键氟烷基季铵盐、含氟烷基磺酸酯季铵盐中的一种或几种；脱羟基催化剂为硼酸三苯酯。4.根据权利要求1或2所述的防砂用料，其特征在于：引导液、携砂液和促进液的所用溶剂均为海水。5.一种人工井壁的防砂方法，其包括如权利要求1-4中任意一项所述的防砂用料，还包括如下步骤：（1）下入防砂管柱，然后通过防砂管柱泵入引导液，对全井筒及地层进行冲洗，优选地，引导液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立武，时耀亭，王振国，张宏军，何英进，韩艳，刘献宝，谢强，李培东，
申请(专利权)人：东营市科诺石油技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37