專利名稱：一種用水稀釋攜帶酚醛樹脂的防砂施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油開采中所采用的防砂施工工藝，尤其涉及一種用水稀釋攜帶酚醛樹脂的防砂施工工藝。
背景技術(shù)：
防砂施工可以緩解疏松砂巖油藏出砂給油田生產(chǎn)帶來的壓力。國內(nèi)外采用的防砂技術(shù)可分為機械防砂和化學(xué)防砂。機械防砂雖然有效期長，但沒有從根本上解決地層出砂的問題，機械防砂對細(xì)粉砂防治能力相對較弱，而且套變井無法采用機械防砂?；瘜W(xué)防砂大有作為的應(yīng)用領(lǐng)域包括細(xì)粉砂防治、套變井防砂、配合機械防砂或單獨進行。對未出砂井進行先期防砂或?qū)σ呀?jīng)出砂井進行后期防砂，可以穩(wěn)定地層結(jié)構(gòu)，達到標(biāo)本兼治的目的。國內(nèi)外應(yīng)用效果較好的化學(xué)防砂劑是有機樹脂類(酚醛樹脂、改性呋喃樹脂、尿醛樹脂等)防砂劑，其中酚醛樹脂是一種潛力較大、效果較好的化學(xué)防砂劑。由于酚醛樹脂的粘度較大，且水溶性很差，國內(nèi)外油田使用酚醛樹脂防砂時，采用的施工方法主要有以下幾種(1)用甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有機溶劑稀釋酚醛樹脂，然后注入地層進行防砂施工美國專利US 4018285公開了用甲醇、乙醇、異丙醇、酮、乙二醇醚等有機溶劑稀釋熱固性酚醛樹脂(濃度大約10-20% )處理近井地帶，在地層砂粒表面形成樹脂薄膜，固化形成不熔樹脂，控制細(xì)砂的遷移的技術(shù)方案；US 7114570公開了用縮水甘油丁醚、丁醇等有機溶劑稀釋酚醛樹脂、呋喃樹脂、環(huán)氧樹脂等可固化的樹脂，處理近井地帶，在地層砂粒表面形成樹脂薄膜，穩(wěn)定疏松地層的技術(shù)方案；US552M60公開了用正丁醇、乙酸、乙酸乙酯等有機溶劑稀釋呋喃樹脂(濃度大約30-90% )進行防砂施工的技術(shù)方案；CN1168407A公開了用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有機溶劑稀釋酚醛樹脂，用于蒸汽吞吐油井防砂的技術(shù)方案；CN1110750A公開了用乙醇稀釋酚醛樹脂，用于蒸汽吞吐油井防砂的技術(shù)方案。但是， 這些方法所采用的有機溶劑的價格較高，導(dǎo)致防砂成本大幅度增加，而且，對地層滲透率的傷害較大，特別是存在堵塞地層的風(fēng)險。(2)將可聚合單體注入地層，地下合成樹脂進行防砂施工張國榮和嚴(yán)錦根等在 “FSJ-111酚醛樹脂膠黏劑的地下合成”(《中國膠黏劑》，2001，Vol. 10, No. 3，2446頁)介紹了酚醛樹脂的地下合成及其防砂效果，但防砂投入成本較高。US 4842072和US4903770 公開的技術(shù)方案采用甲醇、乙酸丁酯等有機溶劑稀釋可聚合單體糠醇，注入近井地帶，然后注入固化劑(硫酸、鹽酸)，固結(jié)松散的砂粒，達到固砂穩(wěn)定地層結(jié)構(gòu)的目的，但是，由于地層溫度等環(huán)境條件的限制以及反應(yīng)物難以充分接觸反應(yīng)，導(dǎo)致地下生成的酚醛樹脂或呋喃樹脂難以具有良好的固結(jié)性能。(3)將酚醛樹脂涂覆在砂粒表面，在近井地帶形成具有一定強度、滲透率的人工井壁，實現(xiàn)防砂目的us 7153575和US 4413931公開了將酚醛樹脂涂覆在砂粒表面，制成涂覆砂的技術(shù)方案，中國專利CN1046988C公開了將酚醛樹脂涂覆在焦炭顆粒表面以實現(xiàn)防砂目的的技術(shù)方案。但是，采用這種防砂工藝需要特種作業(yè)車，而施工費用較高，造成成本
3大量增加。上述三種酚醛樹脂防砂劑的施工工藝都存在不同程度的缺點，限制了其推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新的酚醛樹脂防砂施工工藝， 其是以水稀釋攜帶酚醛樹脂以進行防砂施工的工藝，具有固砂處理半徑大，施工成本低等優(yōu)點。為達到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種用水稀釋攜帶酚醛樹脂的防砂施工工藝，其包括以下步驟將酚醛樹脂防砂劑與懸浮劑相混合得到預(yù)混合物，然后與水混合得到酚醛樹脂懸浮液；將酚醛樹脂懸浮液注入地層，進行防砂施工作業(yè)。酚醛樹脂的水溶性差且粘度大，很難以顆粒的形式分散在水中，在樹脂中添加適量不溶于水、容易以細(xì)小顆粒的形式分散在水中的懸浮劑，懸浮劑會以細(xì)小顆粒的形式分散在水中，形成懸浮吸附中心，將酚醛樹脂吸附在其周圍，形成酚醛樹脂顆粒，懸浮分散在水中。其中，所采用的水可以是普通的自來水，也可以是油田水(例如油田污水)。油田污水的溫度較高(一般50°c左右)，有利于酚醛樹脂的固化，而且采用油田污水能夠做到廢物回收利用，降低油田的污水處理成本，具有較好的經(jīng)濟效益。將酚醛樹脂懸浮液注入地層的步驟可以根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)做法進行，例如將施工管下至油層上部，然后進行泵送。在本發(fā)明提供的防砂施工工藝中，優(yōu)選地，所采用的酚醛樹脂防砂劑為熱固性酚醛樹脂等。在本發(fā)明提供的防砂施工工藝中，優(yōu)選地，懸浮劑的添加量可以控制為占酚醛樹脂防砂劑質(zhì)量的3-10%。在本發(fā)明提供的防砂施工工藝中，優(yōu)選地，所采用的懸浮劑為輕質(zhì)碳酸鈣、甘油、 柴油和/或煤油等；更優(yōu)選地，所采用的懸浮劑為800-1500目的輕質(zhì)碳酸鈣。在本發(fā)明提供的上述防砂施工工藝中，優(yōu)選地，混合物中還可以添加有溶劑和/ 或分散劑。酚醛樹脂顆粒的懸浮體系不穩(wěn)定，容易相互聚集在一起，形成較大的團塊。在酚醛樹脂中添加適量的分散劑，能夠增加懸浮體系的相對穩(wěn)定性，形成水包酚醛樹脂顆粒分散體系，將酚醛樹脂顆粒相對穩(wěn)定地分散在水中。同時，由于酚醛樹脂的濃度較大，給防砂施工帶來困難，因此，添加適量的溶劑可以有效降低防砂體系的粘度，便于進行防砂施工作業(yè)。在施工過程中，溶劑可以在添加懸浮劑之前與酚醛樹脂混合，而分散劑可以在添加懸浮劑之后與酚醛樹脂混合，優(yōu)選地，本發(fā)明提供的上述防砂施工工藝還包括以下步驟 將酚醛樹脂防砂劑與溶劑混合，攪拌1小時，加入懸浮劑，攪拌0. 5小時，加入分散劑，攪拌 0. 5小時，得到預(yù)混合物，然后與水混合得到酚醛樹脂懸浮液；通過施工管將酚醛樹脂懸浮液按照10-30m3/h的排量注入地層，進行防砂施工作業(yè)。在本發(fā)明提供的防砂施工工藝中，優(yōu)選地，分散劑的添加量可以控制為占酚醛樹脂防砂劑質(zhì)量的0. 5-2%。在本發(fā)明提供的防砂施工工藝中，優(yōu)選地，所采用的分散劑為非離子表面活性劑和/或陰離子表面活性劑等；更優(yōu)選地，上述非離子表面活性劑可以包括0P-10 (烷基酚聚氧乙烯醚)、0P-15(烷基酚與環(huán)氧乙烯醚)和AE0-9(脂肪醇聚氧乙烯醚)等中的一種或幾種，上述陰離子表面活性劑可以為十二烷基苯磺酸鈉等。在本發(fā)明提供的防砂施工工藝中，優(yōu)選地，溶劑的添加量可以控制占酚醛樹脂防砂劑質(zhì)量的60-80%。在本發(fā)明提供的防砂施工工藝中，優(yōu)選地，所采用的溶劑為甲醇或乙醇等。在本發(fā)明提供的防砂施工工藝中，優(yōu)選地，酚醛樹脂懸浮液的質(zhì)量濃度可以控制為5-30%，即酚醛樹脂占懸浮液的質(zhì)量百分比。為了避免發(fā)生防砂劑將施工管和套管固結(jié)在一起的事故，優(yōu)選地，本發(fā)明提供的防砂施工工藝還包括在完成防砂施工作業(yè)后，注入水將進入施工管和套管之間的環(huán)空的酚醛樹脂防砂劑替出地層的步驟。具體做法可以根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)做法進行。本發(fā)明提供的防砂施工工藝在動態(tài)條件下(施工過程中)，酚醛樹脂懸浮分散在水中，不聚集沉淀；在靜態(tài)條件下(注入地層后，關(guān)井固化)，酚醛樹脂又能從水中析出，吸附在砂粒表面，實現(xiàn)固砂目的，所以上述工藝是比較理想的酚醛樹脂防砂施工工藝。本發(fā)明所提供的防砂施工工藝具有以下優(yōu)點1、施工簡單、安全；2、消除了直接使用酚醛樹脂帶來的堵塞地層的風(fēng)險，對地層滲透率傷害??；3、增加對地層的固化處理半徑，降低防砂成本?？傊?，本發(fā)明提供的用水稀釋攜帶酚醛樹脂的防砂施工工藝是一種簡單、安全的酚醛樹脂防砂施工工藝，增加了酚醛樹脂防砂劑對地層的固化處理半徑，相應(yīng)降低了防砂成本，能夠消除直接使用酚醛樹脂進行防砂施工容易帶來的堵塞地層的風(fēng)險。
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技術(shù)方案進行以下詳細(xì)說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。實施例1本實施例提供了一種用水稀釋攜帶酚醛樹脂的防砂施工工藝，其包括以下步驟(1)含懸浮劑、分散劑的防砂劑的制備在帶有攪拌裝置的1立方反應(yīng)釜中，加入 400公斤熱固性酚醛樹脂和267公斤甲醇，攪拌均勻(大約1小時)，制成濃度60wt%的熱固性酚醛樹脂甲醇溶液，然后加入32公斤輕質(zhì)碳酸鈣，攪拌均勻(大約0. 5小時)，最后加入30公斤濃度20wt%的AE0-9水溶液，攪拌均勻(大約0. 5小時)，得到含有懸浮劑、分散劑的防砂劑(預(yù)混合物)，儲存、備用；(2)用罐車準(zhǔn)備足夠的水(油田聯(lián)合站外輸水，水的含油量小于500mg/L)，將水與含有懸浮劑、分散劑的防砂劑同步倒入容積為l_3m3的容器中(根據(jù)防砂施工設(shè)計的防砂劑的濃度，控制水及防砂劑的倒入速度，確保配制的酚醛樹脂懸浮液的濃度達到設(shè)計濃度 10%),同時用水泥車GOO型或700型)將酚醛樹脂防砂劑懸浮液注入地層進行防砂施工作業(yè)，排量控制為15m3/h;(3)完成防砂施工作業(yè)后，從施工管反擠適量的水(根據(jù)施工管和套管環(huán)形空間的體積而定)，將進入環(huán)形空間的酚醛樹脂替出，避免發(fā)生防砂劑將施工管和套管固結(jié)在一起的事故。實施例2本實施例提供了一種用水稀釋攜帶酚醛樹脂的防砂施工工藝，其包括以下步驟(1)含懸浮劑、分散劑的防砂劑的制備在帶有攪拌裝置的1立方反應(yīng)釜中，加入 400公斤熱固性酚醛樹脂和327公斤甲醇，攪拌均勻(大約1小時)，制成濃度55wt%的熱固性酚醛樹脂甲醇溶液，然后加入M公斤煤油，攪拌均勻(大約0. 5小時)，最后加入M公斤十二烷基苯磺酸鈉(工業(yè)品濃度25wt%)，攪拌均勻(大約0.5小時)，得到含有懸浮劑、 分散劑的防砂劑(預(yù)混合物)，儲存、備用；(2)用罐車準(zhǔn)備足夠的水(油田聯(lián)合站外輸水，水的含油量小于500mg/L)，將水與含有懸浮劑、分散劑的防砂劑同步倒入容積為l_3m3的容器中(根據(jù)防砂施工設(shè)計的防砂劑的濃度，控制水及防砂劑的倒入速度，確保配制的酚醛樹脂懸浮液的濃度達到設(shè)計濃度 15%，同時用水泥車GOO型或700型)將酚醛樹脂防砂劑懸浮液注入地層進行防砂施工作業(yè)，排量控制為15m3/h;(3)完成防砂施工作業(yè)后，從施工管反擠適量的水(根據(jù)施工管和套管環(huán)形空間的體積而定)，將進入環(huán)形空間的酚醛樹脂替出，避免發(fā)生防砂劑將施工管和套管固結(jié)在一起的事故。實驗例對于油層厚度為30m，孔隙度為33 %的油井進行防砂施工，設(shè)計防砂處理半徑 1.5m，處理液用量Q (m3)可根據(jù)公式Q =πΙ12Ηφ計算，其中，R為處理半徑(m) ；H為油層厚度 (m) ；φ為油層孔隙度％，Q = 70m3，酚醛樹脂防砂劑的設(shè)計體積濃度(wt/v)按10%計算，需要酚醛樹脂7噸。(1)用甲醇稀釋酚醛樹脂需要甲醇63m3，甲醇密度(20°C )為0. 7915t/m3，折算質(zhì)量49. 86t，甲醇每噸2500元計算，63m\49. 9t)甲醇的費用為124650元；(2)用水稀釋攜帶酚醛樹脂采用實例1提供的施工工藝，需要甲醇10. 49t，甲醇費用26225元；輕質(zhì)碳酸鈣費用560元(用量0. 56t，每噸按1000元計算)；A0E-9費用(用量0. It每噸按20000元人民幣計算)2000元，費用合計觀785元。用水稀釋攜帶酚醛樹脂與用甲醇稀釋相比，節(jié)約95865元。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用水稀釋攜帶酚醛樹脂的防砂施工工藝，其包括以下步驟將酚醛樹脂防砂劑與懸浮劑相混合得到預(yù)混合物，然后與水混合得到酚醛樹脂懸浮液，所述懸浮劑為輕質(zhì)碳酸鈣、甘油、柴油和/或煤油； 將酚醛樹脂懸浮液注入地層，進行防砂施工作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防砂施工工藝，其中，所述預(yù)混合物中還添加有溶劑和/或分散劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防砂施工工藝，其包括以下步驟將酚醛樹脂防砂劑與溶劑混合，攪拌1小時，加入懸浮劑，攪拌0. 5小時，加入分散劑， 攪拌0. 5小時，得到預(yù)混合物，然后與水混合得到酚醛樹脂懸浮液；通過施工管將酚醛樹脂懸浮液按照10-30m3/h的排量注入地層，進行防砂施工作業(yè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的防砂施工工藝，其中，所述酚醛樹脂防砂劑為熱固性酚醛樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的防砂施工工藝，其中，所述懸浮劑的添加量占所述酚醛樹脂防砂劑質(zhì)量的3-10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防砂施工工藝，其中，所述懸浮劑為800-1500目的輕質(zhì)碳酸鈣。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的防砂施工工藝，其中，所述溶劑為甲醇或乙醇，其添加量占所述酚醛樹脂防砂劑質(zhì)量的60-80%。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的防砂施工工藝，其中，所述分散劑為非離子表面活性劑和 /或陰離子表面活性劑，其添加量占所述酚醛樹脂防砂劑質(zhì)量的0. 5-2%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防砂施工工藝，其中，所述非離子表面活性劑包括0P-10、 0P-15和AE0-9中的一種或幾種，優(yōu)選地，所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防砂施工工藝，其中，所述酚醛樹脂懸浮液的質(zhì)量濃度為 5-30%。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的防砂施工工藝，其中，該防砂施工工藝還包括在完成防砂施工作業(yè)后，注入水將進入施工管和套管之間的環(huán)空的酚醛樹脂防砂劑替出的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用水稀釋攜帶酚醛樹脂的防砂施工工藝。該防砂施工工藝包括以下步驟將酚醛樹脂防砂劑與懸浮劑相混合得到預(yù)混合物，然后與水混合得到酚醛樹脂懸浮液，所述懸浮劑為輕質(zhì)碳酸鈣、甘油、柴油和/或煤油；將酚醛樹脂懸浮液注入地層，進行防砂施工作業(yè)。本發(fā)明提供的防砂施工工藝是一種簡單、安全的酚醛樹脂防砂施工工藝，采用該施工工藝增加了酚醛樹脂防砂劑對地層的固化處理半徑，降低了防砂成本，能夠消除直接使用酚醛樹脂進行防砂施工容易帶來堵塞地層的風(fēng)險。
文檔編號C09K8/56GK102226388SQ20111010181
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者封新芳, 張付生, 張懷斌, 張英偉, 歐陽堅, 王貴江, 韓松 申請人:中國石油天然氣股份有限公司