油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液及其制備方法和用法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液及其制備方法和用法，該膠塞液由按質(zhì)量百分比計(jì)的下列組分制得：35?75％的樹脂基體、20～60％的共聚單體、0.1～4％的催化劑和1～10％的增強(qiáng)劑；該膠塞液的制備方法為將上述四種物質(zhì)在室溫下混合均勻即可。其用法為將混合好的膠塞液泵注到井筒內(nèi)，利用清水將膠塞液頂替到指定位置，上提油管，5h后膠塞液固化成膠塞，完成封堵。該可降解化學(xué)封堵膠塞強(qiáng)度大，封堵能力強(qiáng)，膠塞液使用量控制在100Kg左右，膠塞長(zhǎng)度較短，能夠?qū)崿F(xiàn)短距離內(nèi)高壓封堵；制備方法、用法均簡(jiǎn)單。
【專利說明】
油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液及其制備方法和用法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及石油天然氣油氣田開發(fā)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于油氣井可降解化學(xué) 封堵膠塞的膠塞液及其制備方法和用法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在油氣田開發(fā)領(lǐng)域，當(dāng)需要對(duì)井筒內(nèi)進(jìn)行封堵作業(yè)時(shí)，通常使用橋塞、封隔器等機(jī) 械工具或打水泥塞進(jìn)行封堵。當(dāng)使用機(jī)械工具時(shí)，需要利用油管、連續(xù)油管、電纜等工具將 機(jī)械封堵工具下放到指定位置，之后再在外力作用下使得機(jī)械封堵工具坐封，待作業(yè)結(jié)束 后，如有需求可將機(jī)械工具通過油管、連續(xù)油管和電纜等工具起出。這種施工工藝不僅工序 繁瑣，且當(dāng)出現(xiàn)井筒內(nèi)砂堵，套管變形等復(fù)雜情況時(shí)，機(jī)械封堵工具難以起出，造成事故復(fù) 雜化。當(dāng)利用水泥塞進(jìn)行封堵作業(yè)時(shí)，將水泥栗送到指定位置后，待水泥固化形成固體進(jìn)行 封堵。這種方法的缺點(diǎn)是，如果日后需要清除封堵水泥，只能通過機(jī)械研磨將水泥鉆碎，或 利用炸藥爆炸的將水泥炸裂等方式清除水泥，工序復(fù)雜，并且在清除水泥的過程中，容易對(duì) 井下套管造成傷害。申請(qǐng)?zhí)枮?01410112994的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種液體膠塞及采用液 體膠塞帶壓起連續(xù)油管速度管柱的方法，該方法利用瓜爾膠作為稠化劑，完成壓力封堵后， 膠塞被起出井筒，未在井筒中進(jìn)行破膠。該發(fā)明耐溫較低，封堵壓力僅為15MPa左右，溫度為 70~90°C，且膠塞液體用量很大，需要700L-900L，膠塞凝固后長(zhǎng)度很長(zhǎng)，達(dá)到上百米。不利 于短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)高壓差的封堵。申請(qǐng)?zhí)枮?01310754327的中國(guó)專利申請(qǐng)文件公開了一種封 堵井筒內(nèi)壓力的方法，該方法使用了丙烯酸鈉，丙烯酰胺等作為稠化劑，在井筒內(nèi)反應(yīng)生成 水凝膠封堵井筒內(nèi)壓力。但是其膠塞液用量也在l〇〇〇kg左右，膠塞液用量過大，膠塞長(zhǎng)度太 長(zhǎng)，不利于短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)高壓差的封堵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞 液及其制備方法和用法，該可降解化學(xué)封堵膠塞強(qiáng)度大，封堵能力強(qiáng)，使膠塞液使用量控制 在l〇〇Kg左右，膠塞長(zhǎng)度較短，能夠?qū)崿F(xiàn)短距離內(nèi)高壓封堵;制備方法、用法均簡(jiǎn)單。
[0004] 為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] -種用于油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液，由按質(zhì)量百分比計(jì)的下列組分制 得： 樹脂基體 35-75%; 共聚單體 2》60%;
[0006] 催化劑 0. 1~4%; 增強(qiáng)劑 1~10%;
[0007] 所述樹脂基體為蘋果酸二縮水甘油酯及其衍生物、酒石酸二縮水甘油酯、檸檬酸 二縮水甘油酯及其衍生物、乙二酸二縮水甘油酯及其衍生物、丁二酸二縮水甘油酯及其衍 生物和呋喃二甲酸二縮水甘油酯及其衍生物中的任意一種或任意幾種以任意比的混合物；
[0008] 所述共聚單體為甲基六氫苯酐、甲基四氫苯酐、均苯四甲酸酐、乙酸酐、4氨基-3甲 基-環(huán)己胺和γ-戊內(nèi)酯中的任意一種或任意幾種以任意比的混合物。
[0009] 優(yōu)選，所述催化劑為氯化鋁、三氟化硼單乙胺、三氟化硼乙醚、辛酸亞錫、雙氰胺中 的任意一種或任意幾種以任意比的混合物。催化劑主要用于是調(diào)整環(huán)氧樹脂的反應(yīng)條件， 盡量增加環(huán)氧樹脂單體發(fā)生反應(yīng)，提高環(huán)氧樹脂單體的反應(yīng)效率。
[0010] 在本發(fā)明中引入增強(qiáng)劑主要為了降低固化后環(huán)氧樹脂的收縮性，降低環(huán)氧樹脂固 化后材料內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力。優(yōu)選，所述增強(qiáng)劑為碳酸鈣、二氧化硅和蒙脫土中的任意一種或任 意幾種以任意比的混合物。
[0011] 上述用于油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液的制備方法，為將樹脂基體、共聚 單體、催化劑和增強(qiáng)劑在室溫條件下混合均勻即得到所述膠塞液。
[0012] 上述用于油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液的用法包括如下步驟：
[0013] 1)將樹脂基體、共聚單體、催化劑和增強(qiáng)劑在室溫條件下混合均勻得到膠塞液；
[0014] 2)將所述膠塞液從油管中栗注到井筒內(nèi)，并利用清水將膠塞液頂替到井下指定位 置；
[0015] 3)上提油管，5h后膠塞液固化形成膠塞，完成封堵；
[0016] 4)施工結(jié)束后，向井筒內(nèi)栗入氫氧化鈉溶液進(jìn)行破膠。
[0017] 本發(fā)明引入含有酯鍵的環(huán)氧樹脂作為樹脂基體制備膠塞液，由于環(huán)氧樹脂自身具 有良好的機(jī)械強(qiáng)度，能夠耐高溫，可在120~150°C范圍內(nèi)使用，并實(shí)現(xiàn)在較短距離內(nèi)封堵較 大壓差。同時(shí)由于固化后的體系中含有大量的酯鍵，能夠被氫氧化鈉等強(qiáng)堿腐蝕，最終能夠 使得膠塞發(fā)生酯鍵的水解，從而使得膠塞破膠;降解后的產(chǎn)物可隨井筒內(nèi)液體流出井筒。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019] 實(shí)施例1
[0020]將60kg酒石酸二縮水甘油酯、10kg均苯四甲酸酐、30kg γ -戊內(nèi)酯、2kg三氟化硼乙 醚和10kg二氧化硅在室溫下混合均勻得到膠塞液。
[0021] 該膠塞液的使用方法如下：
[0022] A將膠塞液從油管中栗注到井筒內(nèi)，并利用清水將膠塞液頂替到指定位置，膠塞所 處位置地層溫度為120°C;
[0023] B上提油管后，等待5h以上使得膠塞液形成膠塞，完成封堵。封堵完畢后，在井筒內(nèi) 進(jìn)行打壓測(cè)試，結(jié)果表明膠塞耐壓多40MPa;
[0024] C待施工結(jié)束后，像井筒中栗入入濃度為10wt %氫氧化鈉溶液進(jìn)行破膠進(jìn)行破膠。 6個(gè)月后能夠膠塞徹底破膠?？衫们逅畬⑵颇z液沖洗出井筒。
[0025] 實(shí)施例2
[0026]將50kg蘋果酸二縮水甘油酯、30kg甲基六氫苯酐、lkg三氟化硼單乙胺、lkg雙氰胺 和30kg蒙脫土在室溫下混合均勻得到膠塞液。
[0027] 該膠塞液的使用方法如下：
[0028] A將膠塞液從油管中栗注到井筒內(nèi)，并利用清水將膠塞液頂替到指定位置，膠塞所 處位置地層溫度為140°C;
[0029] B上提油管后，等待5h以上使得膠塞液形成膠塞，完成封堵。完成封堵。封堵完畢 后，在井筒內(nèi)進(jìn)行打壓測(cè)試，結(jié)果表明膠塞耐壓>30MPa;
[0030] C待施工結(jié)束后，像井筒中栗入入濃度為10wt %氫氧化鈉溶液進(jìn)行破膠進(jìn)行破膠。 6個(gè)月后能夠膠塞徹底破膠?？衫们逅畬⑵颇z液沖洗出井筒。
[0031] 實(shí)施例3
[0032] 將50kg咲喃二甲酸二縮水甘油酯、40kg 4氨基-3甲基-環(huán)己胺、lkg雙氰胺和10kg 碳酸鈣在室溫下混合均勻得到膠塞液。
[0033]該膠塞液的使用方法如下：
[0034] A將膠塞液從油管中栗注到井筒內(nèi)，并利用清水將膠塞液頂替到指定位置，膠塞所 處位置地層溫度為150°C;
[0035] B上提油管后，等待5h以上使得膠塞液形成膠塞，完成封堵。完成封堵。封堵完畢 后，在井筒內(nèi)進(jìn)行打壓測(cè)試，結(jié)果表明膠塞耐壓>30MPa;
[0036] C待施工結(jié)束后，像井筒中栗入入濃度為10wt %氫氧化鈉溶液進(jìn)行破膠進(jìn)行破膠。 6個(gè)月后能夠膠塞徹底破膠。可利用清水將破膠液沖洗出井筒。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液，其特征在于由按質(zhì)量百分比計(jì)的下 列組分制得： 樹脂基體 35-75%; 共聚單體 20~60%; 催化劑 0. 1~4%; 增強(qiáng)劑 1~10%; 所述樹脂基體為蘋果酸二縮水甘油醋及其衍生物、酒石酸二縮水甘油醋、巧樣酸二縮 水甘油醋及其衍生物、乙二酸二縮水甘油醋及其衍生物、下二酸二縮水甘油醋及其衍生物 和巧喃二甲酸二縮水甘油醋及其衍生物中的任意一種或任意幾種W任意比的混合物； 所述共聚單體為甲基六氨苯酢、甲基四氨苯酢、均苯四甲酸酢、乙酸酢、4氨基-3甲基- 環(huán)己胺和丫-戊內(nèi)醋中的任意一種或任意幾種W任意比的混合物。2. 如權(quán)利要求1所述用于油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液，其特征在于:所述催化 劑為氯化侶、Ξ氣化棚單乙胺、Ξ氣化棚乙酸、辛酸亞錫、雙氯胺中的任意一種或任意幾種 W任意比的混合物。3. 如權(quán)利要求1所述用于油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液，其特征在于:所述增強(qiáng) 劑為碳酸巧、二氧化娃和蒙脫±中的任意一種或任意幾種W任意比的混合物。4. 如權(quán)利要求1~3中任意一項(xiàng)所述用于油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液的制備 方法，其特征在于：制備方法為將樹脂基體、共聚單體、催化劑和增強(qiáng)劑在室溫條件下混合 均勻即得到所述膠塞液。5. 如權(quán)利要求1~3中任意一項(xiàng)用于油氣井可降解化學(xué)封堵膠塞的膠塞液的用法，其特 征在于包括如下步驟： 1) 將樹脂基體、共聚單體、催化劑和增強(qiáng)劑在室溫條件下混合均勻得到膠塞液； 2) 將所述膠塞液從油管中累注到井筒內(nèi)，并利用清水將膠塞液頂替到井下指定位置； 3) 上提油管，化后膠塞液固化形成膠塞，完成封堵； 4) 施工結(jié)束后，向井筒內(nèi)累入氨氧化鋼溶液進(jìn)行破膠。
【文檔編號(hào)】E21B33/13GK106085390SQ201610408731
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】周濤, 朱錦, 劉小青, 劉玉海, 任勇強(qiáng), 徐克彬, 陳麗娟, 王中澤, 陳清, 王航, 秦濤, 陳雅勇, 張毅, 劉雨薇
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司