[发明专利]一种耐高温防砂支撑剂及耐高温防砂固化体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温防砂固化体系，具体地涉及一种可常温固化的耐高温防砂支撑剂及利用该防砂支撑剂的固化体系。

背景技术

在石油开采中，油、水井出砂危害极大，若砂埋油、气、水层，则使油、气井停产，水井停注，井下作业、设备维修或更换频繁，生产成本增大。若大量出砂，则使地层严重亏空，在储层套管外易形成空穴，引起地层坍塌、套管破裂变形，甚至使井报废。因此，对出砂井进行防砂是保证油田正常生产的首要措施。化学防砂是将疏松砂岩油藏的砂粒胶结起来，稳定地层结构，达到标本兼治的目的，具有其它防砂措施不可替代的优越性。在化学防砂方法中，使用的粘结剂有酚醛树脂、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，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，而在水的环境中固化强度很低或基本不固化。这种只能在低温或者高温下固化的防砂剂，限制了防砂剂的适用范围，普适性差，不利于推广。

在蒸气开采前首先需要将防砂支撑剂注入井孔，由于井孔的温度较低，需要能够在低温下固化的防砂支撑剂，使其达到一定强度之后，再注入蒸气，从而达到防砂的目的；注入蒸气采油的过程处于一个高温的环境（一般在300^oC以上），需要防砂支撑剂能够耐高温，并且保证多轮次主蒸汽不损害。从而达到稠油热采的目的。

中国专利文献CN101747882A公开了一种适用于低温油藏防砂的覆膜砂固化体系，该固化体系是以复合酚醛-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。在水溶性固化剂的作用下，低温覆膜砂可在30-50度的温度范围内固化。但是该低温覆膜砂耐温性能差、所形成固结体的抗压强度和渗透率较低，并且低温覆膜砂工艺采用的是冷覆膜工艺，覆膜完成后需要晾晒、磨碎工艺复杂，此外，所制备的覆膜砂在未加入固化剂之前树脂膜强度低，容易脱落，在一定压力下会自动发生粘连结块不易保存。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服目前现有树脂覆膜支撑剂固化体系耐温性差，生产工艺复杂，固结体的抗压强度和渗透率低的问题。为此，本发明提供了一种可常温固化的耐高温防砂支撑剂及耐高温防砂固化体系。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种耐高温防砂支撑剂，包括骨料及包覆于所述骨料表面的树脂膜， 所述树脂膜包括耐温热固性酚醛树脂膜，和由耐温热固性酚醛树脂和液态环氧树脂形成的混合树脂膜；所述耐温热固性酚醛树脂膜包覆于所述骨料的外表面，所述混合树脂膜包覆于所述耐温热固性酚醛树脂膜的外表面；所述树脂膜包括70wt%-95wt%的耐温热固性酚醛树脂和5wt%-30wt%液态环氧树脂。

优选地，所述耐温热固性酚醛树脂为硼改性酚醛树脂、硅改性酚醛树脂、磷改性酚醛树脂、钼改性酚醛树脂中的一种或几种。

优选地，所述液态环氧树脂的环氧值为0.23-0.56eq/100g。

优选地，所述树脂膜与所述骨料的质量比为0.2-20:100。

优选地，所述骨料是石英砂、砾石、陶粒中的一种或几种。

优选地，所述骨料的粒径为0.30 mm -1.18mm。

优选地，所述骨料的粒径为0.425 mm -0.85mm。

优选地，所述树脂膜包括增韧剂，所述增韧剂质量占所树脂膜质量的0.1%-5%。

一种耐高温防砂固化体系，所述耐高温防砂固化体系包括：权利要求1-8中任一所述的耐高温防砂支撑剂，和与所述耐高温防砂支撑剂相适配的固化液，所述固化液包括固化剂和固化剂溶液，所述固化剂为咪唑类固化剂、多元胺类固化剂和聚硫醇固化剂中的一种或几种， 所述固化剂溶液为乙醇和/或甲醇，所述固化剂的质量占所述固化液质量的1%-5%。

优选地，所述固化剂溶液还包括水。

优选地，所述固化液还包括胺类促进剂，所述胺类促进剂的质量占树脂膜质量的0.2%-2%。

优选地，所述耐高温防砂支撑剂与所述固化液的体积比为100：5-25。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：