[发明专利]一种管外封窜剂

说明书

技术领域

本发明涉及油田化学技术领域，特别是涉及一种管外封窜剂。

背景技术

目前，国内外油田常用的高强度化学封窜剂是油井水泥或超细水泥，其普遍用于油田堵水、封窜、堵漏等方面，现场应用表明，油井水泥或超细水泥强度虽高，但固化后体积却会收缩，并且会产生微裂缝，胶结强度差，封堵率低，因此油井水泥和超细水泥封窜成功率较低，难以解决油、水井管外窜槽的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管外封窜剂。

本发明的技术方案是：一种管外封窜剂，由0.5-2%纳米氧化锌、1-3%纳米氧化钛、15-30%的硅微粉、0.5-2%的玻璃纤维、30-45%的超微细水泥、1-1.5%的铁络盐、0.5-2%缓凝剂和35-45%水组成。

本发明的优选的技术方案是：所述的封窜剂由下述各组份重量百分比的原料组成：纳米氧化锌1-2%、纳米氧化钛1-2%、硅微粉15-20%、玻璃纤维1-2%、超微细水泥30-40%、铁络盐1-1.5%、缓凝剂0.5-1.5%、水35-40%。

所述的缓凝剂为焦磷酸钠。

该封窜剂加入了纳米氧化锌和纳米氧化钛两种纳米材料，使封窜剂浆液触变性增强，并与超微细水泥发生一次水化反应，固化后微观结构更加致密，提高了其抗压强度；加入的硅微粉可以引发二次水化反应，填充一次水化反应后的微空隙，可使封窜剂固化后体积不收缩；加入的玻璃纤维可增加其韧性，并提高封窜剂与套管的胶结强度；加入的铁络盐可以改善封窜剂浆液的流动性；加入的焦磷酸钠可以调节水化反应速度，提高现场施工的安全性。

该封窜剂浆液流动性好、触变性强，固化后强度高且体积不收缩，不产生微裂缝，封堵率高，可有效解决注水井高压注水或油井固井质量差等原因引起的管外窜槽问题，也可以用于水泥返高以上的二次固井。

具体实施方式

下面结合具体的实施例作进一步的说明。

实施例1：

一种管外封窜剂，其技术方案的具体步骤如下：

称取40g水，在搅拌下分别加入1g铁络盐，待全部溶解后，在高速搅拌下缓慢交替加入1g纳米氧化锌、2g纳米氧化钛、20g硅微粉、33g超微细水泥等材料，待充分分散后，继续边搅拌边加入1.5g玻璃纤维和1.5g焦磷酸钠直至混合均匀，取浆液倒入恒温容器，密封后置80℃恒温水浴中恒温固化48小时，取出固化物按岩心流动试验要求钻取岩心并测定其突破压力为1.3MPa/c m；将上述配制好的浆液倒入具塞量筒中，记录浆液体积，密封后放入80℃恒温水浴中恒温固化48小时，取出观察固化体的体积，计算体积收缩率为0；将上述配制好的浆液注入不同渗透率的岩心，密封后放入80℃恒温水浴中养护48h，在岩心流动试验装置上测其封堵率为99.9%。

实施例2：

一种管外封窜剂，其技术方案的具体步骤如下：

称取38g水，在搅拌下分别加入1.5g铁络盐，待全部溶解后，在高速搅拌下缓慢交替加入1.5g纳米氧化锌、1g纳米氧化钛、17g硅微粉、39g超微细水泥等材料，待充分分散后，继续边搅拌边加入1g玻璃纤维和1g焦磷酸钠直至混合均匀，取浆液倒入恒温容器中，密封后置80℃恒温水浴中恒温固化48小时，取出固化物按岩心流动试验要求钻取岩心并测定其突破压力为1.5MPa/cm；将上述配制好的浆液倒入具塞量筒中，记录浆液体积，密封后放入80℃恒温水浴中恒温固化48小时，取出观察固化体的体积，计算体积收缩率为0；将上述配制好的浆液注入不同渗透率的岩心，密封后放入80℃恒温水浴中养护48h，在岩心流动试验装置上测其封堵率为99.9%。

实施例3：

一种管外封窜剂，其技术方案的具体步骤如下：

称取39g水，在搅拌下分别加入1g铁络盐，待全部溶解后，在高速搅拌下缓慢交替加入2g纳米氧化锌、1g纳米氧化钛、17.5g硅微粉、37g超微细水泥等材料，待充分分散后，继续边搅拌边加入2g玻璃纤维和0.5g焦磷酸钠直至混合均匀，取浆液倒入恒温容器，密封后置80℃恒温水浴中恒温固化48小时，取出固化物按岩心流动试验要求钻取岩心并测定其突破压力为1.4MPa/cm；将上述配制好的浆液倒入具塞量筒中，记录浆液体积，密封后放入80℃恒温水浴中恒温固化48小时，取出观察固化体的体积，计算体积收缩率为0；将上述配制好的浆液注入不同渗透率的岩心，密封后放入80℃恒温水浴中养护48h，在岩心流动试验装置上测其封堵率为99.9%。

现场配注方法：首先，根据拟实施封窜作业井的窜槽长度、窜槽对应层的厚度、孔隙度及封堵半径等计算所需封窜剂的总量，而后按前述配方比例计算所需各组份的用量。配液时先将计算量的水加入带电动搅拌装置的5m³配液池中，开动搅拌机，在搅拌条件下加入计算量的铁络盐，待全部溶解后，高速搅拌下缓慢交替加入计算量的纳米氧化锌、纳米氧化钛、硅微粉、超细水泥等材料，待充分分散后，继续边搅拌边加入计算量的玻璃纤维和焦磷酸钠直至混合均匀，而后用400型水泥车或700型压裂车将所配浆液挤入拟封窜井窜槽部位及对应地层，反洗井后关井反应48小时,钻塞试压后按生产要求下生产管柱恢复生产。