[发明专利]适用于低温油藏防砂的覆膜砂固化体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田化学用剂，特别是用于低温覆膜砂固化体系的胶结剂和固化 剂。

背景技术

油田常用人工井壁防砂法来防止油水井出砂，其中覆膜砂人工井壁法是目前效果较 好的一种化学防砂方法。制备覆膜砂需要用胶结剂，可采用的胶结剂有酚醛树脂、呋喃 树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等。其中，酚醛树脂、呋喃树脂和聚氨酯树脂的固化温度 较高，一般高于60℃，而在低温下的固化强度很低，甚至不固化。环氧树脂虽然在低温 条件下可以固化，但必须以有机溶剂为分散介质，而在有水的环境中固化强度很低或基 本不固化。另外，当采用单一的液态环氧树脂为覆膜砂的胶结剂时，因其黏度较大，不 易涂覆，且不易制成干的覆膜砂，因而涂覆后的覆膜砂容易粘结、分散性较差，给施工 造成困难。对于埋藏较浅的油藏来说，其油藏温度一般都低于50℃，若采用现有的树脂 覆膜砂来进行人工井壁防砂处理，不能满足现场使用和施工要求。因此，有必要研究开 发一种适用于油藏温度低于50℃的油藏防砂的覆膜砂固化体系。

发明内容

本发明的目的是要提供一种在低温油藏条件下可以形成较高抗压强度固结体的低 温覆膜砂固化体系，以克服目前常用树脂覆膜砂固化体系在低温或有水环境下所形成固 结体固结强度很低或不固化等缺点。

本发明为实现其目的所采用的技术路线是以复合酚醛-环氧树脂为胶结剂的低温覆 膜砂与水溶性固化剂混合构成在有水环境和低温条件下具有高反应活性的固化体系。其 中复合酚醛-环氧树脂为液态酚醛树脂、液态环氧树脂与固态环氧树脂按一定比例混合， 再加热将温度升高至固态环氧树脂的软化点搅拌均匀制得的，再以复合酚醛-环氧树脂 为胶结剂、以石英砂、偶联剂和增强剂等为原料涂覆制备低温覆膜砂。水溶性固化剂由 三乙烯四胺、乙二胺、苯酚、甲醛和丙酮等混合组成。在水溶性固化剂的作用下，低温 覆膜砂可在30～50℃的温度范围内固化，所形成固结体的抗压强度和渗透率高，并具有 强的抗温、抗老化和抗冲刷能力。

上述胶结剂、低温覆膜砂与水溶性固化剂的组分及其比例为：

用作胶结剂的复合酚醛-环氧树脂由液体环氧树脂、固态环氧树脂与液态酚醛树脂 PFn-5300组成，其中，液体环氧树脂优选环氧值为0.42～0.47eq/100g、环氧当量为 215～240g/eg的液体环氧树脂E-44，固态环氧树脂优选环氧值为0.24～0.27eq/100g、环 氧当量为370～410g/eg的固态环氧树脂AL-200，它们的重量百分数含量为：

液体环氧树脂：40～50％；

固态环氧树脂：46～56％；

液态酚醛树脂：2～4％。

低温覆膜砂由石英砂、复合酚醛-环氧树脂、偶联剂和增强剂组成，其重量比例为 石英砂∶复合酚醛-环氧树脂∶偶联剂∶增强剂＝100∶(6～12)∶(0.01～0.03)∶ (0.03～0.09)，其中，石英砂的粒径为0.4～0.8mm，偶联剂为硅烷偶联剂KH560，增强 剂为氨基磺酸。

水溶性固化剂由三乙烯四胺、乙二胺、苯酚、甲醛、丙酮和水混合而成，其中：

三乙烯四胺：1～3％；

乙二胺：1～2％；

苯酚：1～3％；

甲醛：1～3％；

丙酮：4～10％；

水：79％～92％。

上述各组分的百分数均为重量百分数。

低温覆膜砂与水溶性固化剂按照100∶(20～40)的体积比例构成低温固化体系，优 选100∶30的体积比构成低温固化体系。

本发明的有益效果是：(1)以复合酚醛-环氧树脂为胶结剂的低温覆膜砂在30～50℃ 的温度下可以固化；(2)由三乙烯四胺、乙二胺、苯酚、甲醛、丙酮和水混合而成的固 化剂为水溶性固化剂；(3)低温覆膜砂与水溶性固化剂构成的固化体系适合低温油水井 覆膜砂防砂工艺。

具体实施方式

下面将结合实施例来详叙本发明。

实施例1：

1.低温覆膜砂用胶结剂的制备