高温水平井环空化学封隔材料配方体系
发布时间：2020-12-13 16:43
为解决油田高温地层割缝筛管完井的水平井定点封堵问题,研制了一种适用于高温油藏的水平井环空化学封隔材料(ACP),并对其进行了扫描电镜测试和耐温性能、环空充填性能、堵水率及残余阻力系数等评价。研究表明:ACP材料在120℃的高温环境可稳定成胶,成胶时间可控(2～8 h),且触变性优良,可实现瞬时环空充填,无重力"坍塌"现象,长期稳定性可达180 d以上。该封隔材料完全成胶后具有强度较高、封堵性能优良的特点,在120℃、注入速度1 mL/min、堵剂注入量0.8 PV时,测试突破压力梯度达7.5 MPa/m,堵水率达99.46%,残余阻力系数为185.36,能够满足割缝筛管完井水平井定点封堵的需求。
【文章来源】：断块油气田. 2020年05期 北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
ACP材料剪切后的电镜扫描照片
羟泻蟮牡缇瞪?枵掌??可以看出：静止30s时（见图4a），能看到已有部分网状结构恢复，但尺寸尚孝壁较薄，且断点较多、不连续，剪切造成的破坏依旧明显；静止60s时（见图4b），体系网状结构中网格的尺寸变大，壁厚变大，整体呈层状，上下层状结构间又有层状结构相联———说明此时体系网状结构正在恢复，结合力变强；而静止120s时（见图4c），网状结构已基本恢复，尺寸大、壁较厚，整体呈层状分布，互相联结、连续，剪切造成的破坏基本消失。可见，该材料具有极佳的触变性能。a剪切静止30sb剪切静止60sc剪切静止120s图4ACP材料剪切后的电镜扫描照片3.2耐温性能为确定成胶时间分别为2，4，6，8h的4组ACP体系（按2.5节中4种配方配制，分别称为体系1，2，3，4）的耐温性能，将其分别置于120℃下一定时间，以考察各组ACP材料成胶强度受长期高温的影响（见图5）。图5温度对ACP材料强度的影响由图5可以看出，4组体系在高温下放置180d后，最小强度依然大于0.03MPa。这说明由羧甲基淀粉钠的接枝共聚物与交联剂PC交联生成的共价键发生在酰胺基与接枝共聚物骨架之间，通过共价键交联的方式可显著提高凝胶耐温能力；交联而成的致密聚合物网状结构可提高凝胶体系稳定性，延长体系出现破胶脱水的时间，使其具有良好的长期稳定性。3.3环空充填性由图6可以看出，ACP材料在高温油浴后，仍能以近似活塞运动的方式沿轴向两端运移，实现瞬时环674
第27卷第5期空充填，并保持环空充填的完整性，且无重力“坍塌”现象。可见该ACP材料具有优良的触变性能，能够满足割缝筛管完井水平井定点封堵的需求。a无充填b充填0.2PVc充填0.7PVd充填0.7PV，5min后图6ACP材料充填性实验结果示意3.4堵水率、残余阻力系数评价表4为水驱评价实验所得结果。可以看出，向填砂管注入ACP材料后，水相渗透率明显降低。同时，ACP材料表现出良好的封堵性能，其突破压力梯度高达7.5MPa/m，堵水率99.46%，残余阻力系数为185.36。表4水驱评价实验结果4结论1）通过实验研究得到了120℃下2~8h交联时间可控的ACP体系。其配方为：5%羧甲基淀粉钠+5%AM+0.5%AMPS+0.01%引发剂AIBA+1.53%~1.63%耐高温交联剂PC+2%纳米材料触变剂+0.014%阻聚剂间苯二酚。2）该ACP体系触变性强，形态稳定性好，在环空中充填密实，不会发生重力“坍塌”现象；具有优良的耐温性及长期稳定性，120℃下高温老化180d后依然具有较大的强度；具有优良的封堵性能，封堵率达99.46%，突破压力梯度达7.5MPa/m，残余阻力系数达185.36：可以满足现场对水平井筛管堵水和出水点定点封堵的需求。3）该ACP体系不需要油井作业，可直接应用于水平井堵水，尤其可用于管外无法封隔的割缝筛管和裸眼方式完井的水平井堵水，也可应用于稠油热采汽驱井和吞吐井的汽窜封堵、堵水和注汽剖面调整，对水平井开发具有重要意义。参考文献［1］杨振杰，刘建全，谢斌，等.XAN￣SP筛管水平井环空化学封隔器研究［J］.石油钻采工艺，2012，34（1）：117￣121.［2］闫海俊，谢刚，巨登峰，等.冀中地区高含水水平井治理工艺模式［J］.断块油气田，2016，23（5）：648￣651.［3］刘广燕，秦飞，吴文明，等.塔河砂岩油藏水平井出水分析及配套堵水工艺［J］.断块油
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型耐温抗盐聚合物驱油体系设计评价及应用[J]. 李宗阳,王业飞,曹绪龙,祝仰文,徐辉,魏翠华,张新英. 油气地质与采收率. 2019(02)
[2]基于改性氰凝的水平井定点堵水技术[J]. 闫海俊,胡书宝,谢刚,魏爱军,张黎黎,秦忠海. 石油钻探技术. 2018(02)
[3]国内外水平井控水技术研究现状[J]. 孙昕迪,白宝君. 石油勘探与开发. 2017(06)
[4]耐温抗盐水平井封堵体系研究与应用[J]. 杨昌华,王斌,董俊艳,闫江华. 油田化学. 2016(04)
[5]水平井环空化学封隔材料——MMH/MT/AM体系的流变性能研究[J]. 商乃德,邹明华,魏发林,白英睿,刘平德. 油田化学. 2016(04)
[6]冀中地区高含水水平井治理工艺模式[J]. 闫海俊,谢刚,巨登峰,秦忠海,刘萌. 断块油气田. 2016(05)
[7]水平井定向堵水技术在云2平4井的应用[J]. 吝拥军,王宏华,付波,吴桂英,李素芹,穆哈拜. 石油钻采工艺. 2016(04)
[8]四烯丙基氯化铵交联的耐高温吸水树脂的研究[J]. 王向鹏,郑云香,冯建戈,崔国栋,张晓云. 材料导报. 2014(20)
[9]塔河砂岩油藏水平井出水分析及配套堵水工艺[J]. 刘广燕,秦飞,吴文明,李亮,詹兆文. 断块油气田. 2013(02)
[10]二次交联泡沫冻胶体系评价与应用[J]. 闫海俊,巨登峰,谢刚,李翠琴,张冀,胡春明. 断块油气田. 2013(02)
本文编号：2914850
【文章来源】：断块油气田. 2020年05期 北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
ACP材料剪切后的电镜扫描照片
羟泻蟮牡缇瞪?枵掌??可以看出：静止30s时（见图4a），能看到已有部分网状结构恢复，但尺寸尚孝壁较薄，且断点较多、不连续，剪切造成的破坏依旧明显；静止60s时（见图4b），体系网状结构中网格的尺寸变大，壁厚变大，整体呈层状，上下层状结构间又有层状结构相联———说明此时体系网状结构正在恢复，结合力变强；而静止120s时（见图4c），网状结构已基本恢复，尺寸大、壁较厚，整体呈层状分布，互相联结、连续，剪切造成的破坏基本消失。可见，该材料具有极佳的触变性能。a剪切静止30sb剪切静止60sc剪切静止120s图4ACP材料剪切后的电镜扫描照片3.2耐温性能为确定成胶时间分别为2，4，6，8h的4组ACP体系（按2.5节中4种配方配制，分别称为体系1，2，3，4）的耐温性能，将其分别置于120℃下一定时间，以考察各组ACP材料成胶强度受长期高温的影响（见图5）。图5温度对ACP材料强度的影响由图5可以看出，4组体系在高温下放置180d后，最小强度依然大于0.03MPa。这说明由羧甲基淀粉钠的接枝共聚物与交联剂PC交联生成的共价键发生在酰胺基与接枝共聚物骨架之间，通过共价键交联的方式可显著提高凝胶耐温能力；交联而成的致密聚合物网状结构可提高凝胶体系稳定性，延长体系出现破胶脱水的时间，使其具有良好的长期稳定性。3.3环空充填性由图6可以看出，ACP材料在高温油浴后，仍能以近似活塞运动的方式沿轴向两端运移，实现瞬时环674
第27卷第5期空充填，并保持环空充填的完整性，且无重力“坍塌”现象。可见该ACP材料具有优良的触变性能，能够满足割缝筛管完井水平井定点封堵的需求。a无充填b充填0.2PVc充填0.7PVd充填0.7PV，5min后图6ACP材料充填性实验结果示意3.4堵水率、残余阻力系数评价表4为水驱评价实验所得结果。可以看出，向填砂管注入ACP材料后，水相渗透率明显降低。同时，ACP材料表现出良好的封堵性能，其突破压力梯度高达7.5MPa/m，堵水率99.46%，残余阻力系数为185.36。表4水驱评价实验结果4结论1）通过实验研究得到了120℃下2~8h交联时间可控的ACP体系。其配方为：5%羧甲基淀粉钠+5%AM+0.5%AMPS+0.01%引发剂AIBA+1.53%~1.63%耐高温交联剂PC+2%纳米材料触变剂+0.014%阻聚剂间苯二酚。2）该ACP体系触变性强，形态稳定性好，在环空中充填密实，不会发生重力“坍塌”现象；具有优良的耐温性及长期稳定性，120℃下高温老化180d后依然具有较大的强度；具有优良的封堵性能，封堵率达99.46%，突破压力梯度达7.5MPa/m，残余阻力系数达185.36：可以满足现场对水平井筛管堵水和出水点定点封堵的需求。3）该ACP体系不需要油井作业，可直接应用于水平井堵水，尤其可用于管外无法封隔的割缝筛管和裸眼方式完井的水平井堵水，也可应用于稠油热采汽驱井和吞吐井的汽窜封堵、堵水和注汽剖面调整，对水平井开发具有重要意义。参考文献［1］杨振杰，刘建全，谢斌，等.XAN￣SP筛管水平井环空化学封隔器研究［J］.石油钻采工艺，2012，34（1）：117￣121.［2］闫海俊，谢刚，巨登峰，等.冀中地区高含水水平井治理工艺模式［J］.断块油气田，2016，23（5）：648￣651.［3］刘广燕，秦飞，吴文明，等.塔河砂岩油藏水平井出水分析及配套堵水工艺［J］.断块油
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型耐温抗盐聚合物驱油体系设计评价及应用[J]. 李宗阳,王业飞,曹绪龙,祝仰文,徐辉,魏翠华,张新英. 油气地质与采收率. 2019(02)
[2]基于改性氰凝的水平井定点堵水技术[J]. 闫海俊,胡书宝,谢刚,魏爱军,张黎黎,秦忠海. 石油钻探技术. 2018(02)
[3]国内外水平井控水技术研究现状[J]. 孙昕迪,白宝君. 石油勘探与开发. 2017(06)
[4]耐温抗盐水平井封堵体系研究与应用[J]. 杨昌华,王斌,董俊艳,闫江华. 油田化学. 2016(04)
[5]水平井环空化学封隔材料——MMH/MT/AM体系的流变性能研究[J]. 商乃德,邹明华,魏发林,白英睿,刘平德. 油田化学. 2016(04)
[6]冀中地区高含水水平井治理工艺模式[J]. 闫海俊,谢刚,巨登峰,秦忠海,刘萌. 断块油气田. 2016(05)
[7]水平井定向堵水技术在云2平4井的应用[J]. 吝拥军,王宏华,付波,吴桂英,李素芹,穆哈拜. 石油钻采工艺. 2016(04)
[8]四烯丙基氯化铵交联的耐高温吸水树脂的研究[J]. 王向鹏,郑云香,冯建戈,崔国栋,张晓云. 材料导报. 2014(20)
[9]塔河砂岩油藏水平井出水分析及配套堵水工艺[J]. 刘广燕,秦飞,吴文明,李亮,詹兆文. 断块油气田. 2013(02)
[10]二次交联泡沫冻胶体系评价与应用[J]. 闫海俊,巨登峰,谢刚,李翠琴,张冀,胡春明. 断块油气田. 2013(02)
本文编号：2914850
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