[发明专利]一种油气井套管堵漏用树脂堵漏剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于油气田化学技术领域，具体涉及一种油气井套管堵漏用树脂堵漏剂，主要用于油气井套管堵漏。

背景技术

在油田开发生产过程中，随着油田生产进入中后期，由于长期注水、注汽开发，频繁的井下作业施工以及套管材质与腐蚀等诸多因素，造成油气井套管变形、破裂、错断以及穿孔，从而造成地层出砂、出水、漏失，严重影响油气井的正常生产，制约了部分采油工艺的应用，加大了措施投入难度，降低了油田开发水平，所以为了保持油田的高产稳产，必须对套损部分进行堵水堵漏。

目前，为了解决油气井套管破漏的问题，主要采用常规无机胶凝材料堵漏和一般热固性树脂堵漏方法，以及部分换套大修工艺和内衬小直径套管等工艺技术。无机胶凝材料堵漏技术与一般热固性树脂堵漏技术的技术缺陷主要表现为：(1)堵剂不能有效的驻留在封堵部位，注入量大，施工时间长；(2)堵剂形成的固化体脆性大，易收缩，不能与周围介质形成牢固的界面胶接，在注采压力的作用下使封堵失效，缩短了施工有效期；(3)堵剂的适应性、安全可靠性差，现场施工风险大。而大修井取换套技术需要上大修架子，也存在着施工周期长，施工成本高，对深井套损井作业困难，对轻微套漏的井的修复很不经济的缺点。

发明内容

现有技术由于受到使用效果和施工费用的限制，导致许多油水井的漏失问题不能得到有效及时的解决，制约了油气生产。为了克服现有堵漏工艺存在的技术缺陷，以更好地解决油气井套管堵漏修复问题，本发明提供了一种油气井套管堵漏用树脂堵漏剂。这种树脂堵漏剂属于新型高强度微膨胀树脂堵漏剂，能在漏失位置有效驻留，并能形成界面胶结强度高、有效期长的封固层，显著提高了封堵成功率。

本发明所述油气井套管堵漏用树脂堵漏剂，是含有各种辅剂的工业尿素与工业甲醛的水溶液，即采用工业尿素、工业甲醛液与固化调节剂、偶联剂、体膨剂、水按照一定比例混合而成。具体而言，这种树脂堵漏剂的组成成分，以质量百分比计，各组分的投料量占比为：

本发明所述油气井套管堵漏用树脂堵漏剂，是含有各种辅剂的工业尿素与工业甲醛的水溶液，地面粘度(固化前的粘度)很低，注入欲封堵地层或部位后，在地层温度(60～120℃)作用下发生缩聚反应，生成具有三维空间网格且与封堵部位牢固粘结的高强度固化物。

作为一优选的实施方式，所述工业甲醛液为浓度为36％的甲醛水溶液。对本领域的技术人员而言，所述工业甲醛液也可选用其他浓度的甲醛水溶液。在本发明技术方案的启示下，也可达到同样的效果和发明目的。

作为一优选的实施方式，所述固化调节剂选用硝酸铵和氯化铵。固化调节剂的加入，用于提高缩聚固化物的强度。

作为一优选的实施方式，所述偶联剂选用硅烷类偶联剂。对本领域的技术人员而言，硅烷类偶联剂可以包含多种，例如，KH-550硅烷偶联剂、KH-551硅烷偶联剂、KH-560硅烷偶联剂、KH-570硅烷偶联剂、B-201硅烷偶联剂等。本发明采用了硅烷类偶联剂的添加，改善了固化物与封堵部位的胶结强度，使固结物强度大幅增加。

作为一优选的实施方式，所述体膨剂选用粒径为0.1～0.5mm预交联体膨颗粒。体膨剂的添加，抵消了堵剂在固化过程中本应出现的体积收缩，并使其体积膨胀，大大改善了封堵性能。

另一方面，本发明还给出了一种制备所述油气井套管堵漏用树脂堵漏剂的方法。具体而言，是将工业尿素、工业甲醛液与固化调节剂、偶联剂、体膨剂和水按设定比例在常温条件下搅拌混合，即可得所述树脂堵漏剂。

采用上述制备方法，所得树脂堵漏剂的使用性能体现为：所得树脂堵漏剂在地层温度60～120℃发生缩聚反应，固化反应时间5～48h，缩聚固化物耐压10～25MPa。

再者，本发明还给出了所述树脂堵漏剂的应用。具体而言，根据现场井况计算所需的树脂堵漏剂的用量，将树脂堵漏剂注入欲封堵地层，树脂堵漏剂在地层温度下固化。

本发明所述油气井套管堵漏用树脂堵漏剂，至少具有下述的有益效果或优点。

(1)本发明所述树脂堵漏剂主要是含有各种辅剂(固化调节剂、偶联剂、体膨剂)的工业尿素与工业甲醛的水溶液，地面粘度很低，在地层温度(60～120℃)作用下发生缩聚反应，生成具有三维空间网格且与封堵部位牢固粘结的高强度固化物。固化时间5～48小时可调，堵剂固化物耐压10～25MPa。