[发明专利]一种油井防砂用涂敷砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于石油开采化学防砂技术领域，尤其是涉及一种油井防砂用涂敷砂及其制备方法。

背景技术

我国疏松砂岩的分布范围大，储量大，产量占据主要地位。油井出砂危害极大，主要表现为：使地面和井下设备严重磨蚀，甚至造成砂卡；冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增；砂埋油层或井筒砂堵会造成油井停产；出砂严重时还会引起井壁甚至油层坍塌而损坏套管甚至造成油井报废。这些危害既提高了原油的生产成本，又加大了油田的开采难度。

目前防治油井出砂的方式主要有：(一)机械防砂：1.绕丝筛管砾石充填防砂。将绕丝筛管下入井内的防砂层段，用高渗透砾石充填于筛管和套管(油层)的环空之中，有的还将一部分砾石通过射孔孔眼挤入周围地层中，形成多级过滤屏障，阻止油井出砂。此种防砂方法的缺点是充填砂体不可避免的要被地层砂侵入和破坏，需拔出筛管重新修井时，往往出现筛管无法顺利拔出，油井需上大修，其费用数倍于防砂作业成本，造成极大的浪费。

2.滤砂管防砂。例如下入割缝筛管、各种地面预制成型的滤砂器管柱(如双层预充填筛管、树脂砂滤砂管、金属棉纤维滤砂管、多孔陶瓷滤砂管、多层网布筛管等)。这类方法施工简单，成本低。缺点是滤砂器容易被细砂堵塞，有效期短，只宜用于中、粗砂粒地层。

(二)化学防砂：以预涂层砾石防砂为例说明其化学防砂工艺。首先在地面制备预涂层砾石，即在筛析后的石英砂表面通过物理或化学方法均匀涂覆一层极薄的树脂，在常温下阴干，形成分散的颗粒，简称覆膜砂。施工时，用某种携带液将其泵入井内，挤入油层和射孔孔眼内。在一定的条件(地层温度)下挤入固化剂，使颗粒表面树脂软化，相互粘连而胶结成具有一定强度和渗透性良好的人工井壁，作为挡砂屏障。此种方法的缺点是树脂的固化强度低，需要至少较高的地层温度和后凝时间(固化时间)，在地层温度60度固化时间72小时的前提下，固化物抗折强度低于3兆帕，如果使用外协固化剂，则腐蚀油管和套管，缩短油井寿命，得不偿失。

目前进入开采中后期的油田多采用蒸汽吞吐和蒸汽驱油开采方法。此类油井的防砂目前多采用预后效果不好的机械防砂，次防砂措施一旦过滤空被细砂阻塞则需抽出套丝管重新更换，此过程极易造成套丝管断裂导致油井大修，极高的增加了成本。在稠油井开采中防砂形成的人工地层必须满足蒸汽吞吐热采的要求等不足，而目前化学防砂则由于无法兼具低温固化和高温开采的要求而无法采用，现行油田防砂中树脂溶液、固沙剂单组份涂敷砂和双组份涂敷砂砂应用时分别存在的渗透率差、低井温固化强度不足、耐温性差的缺陷。在实际应用中，好的防砂措施必须兼顾低温固化(最低40摄氏度)形成较高强度，同时兼具良好的渗透率和耐受高温环境(280度左右)下稳定工作，研发适用面广，既能适用于稠油井也能适用于中低温油井和水井，并能够兼具上述性能而且综合成本较低的防砂材料尤为重要。

发明内容

针对现有技术的不足，提供一种油井防砂用涂敷砂及其制备方法，该涂敷砂在应用时渗透率高、低井温时固化强度高和耐高温。

本发明采用以下技术方案：

一种油井防砂用涂敷砂，包括A型涂敷砂和B型涂敷砂，其中A型涂敷砂是在石英砂外依次包覆有机硅改性环氧树脂、酮亚胺类固化剂和外隔离剂羟丙基甲基纤维素；B型涂敷砂是在石英砂表面依次包覆有脂环族环氧树脂、胺类固化剂和外隔离剂羟丙基甲基纤维素。

优选的，所述石英砂的粒径为0.4～0.8mm。

优选的，所述有机硅改性环氧树脂为氯硅烷改性，疏水性强，耐温性好，其固化物耐温达400℃。

优选的，所述有机硅改性环氧树脂为中粘度液体，其粘度为500-600厘泊。

优选的，胺类固化剂为分子筛封闭型脂肪族固化剂，进一步优选的，具体为二乙烯三胺，采用分子筛技术制成，干燥状态下可与环氧共混并保持稳定，吸潮时释放出固化剂。

优选的，A型涂敷砂中，所述有机硅改性环氧树脂与酮亚胺类固化剂的质量比为(4～6):1，进一步优选的，所述有机硅改性环氧树脂与酮亚胺类固化剂的质量比例为5:1。

所述石英砂、有机硅改性环氧树脂与酮亚胺类固化剂的混合物和羟丙基甲基纤维素的质量比例为100:(8～12)：(2～4)，进一步优选的，有机硅改性环氧树脂与酮亚胺类固化剂的混合物和羟丙基甲基纤维素的质量比例为100：10：3。

优选的，B型涂敷砂中，所述脂环族环氧树脂与胺类固化剂的质量比例为(1～3):1，进一步优选的，所述脂环族环氧树脂与胺类固化剂的质量比例为2:1。