一种注水井用高温环空保护密封液

摘要

本发明公开了一种注水井用高温环空保护密封液，其基液由如下重量百分比配比的组份制备得到：成胶剂：3.5～10%，交联剂A：0.5～3%，交联剂B：0.3～1.0%，引发剂：0.006～0.015%，调节剂：0.001～0.006%，余量为水。其中成胶剂为丙烯酰胺，交联剂A为甲醛，交联剂B为苯酚，引发剂为偶氮二异丁氰，调节剂为铁氰化钾。该密封液由上述基液在70-90℃下交联时间为4－8小时或在100-130℃下交联时间为1.5－3小时制备得到。本发明制造和使用成本低廉、确保施工安全、可靠，对注水井环空保护效果显著，大大降低了油田开采生产成本。

权利要求

1.一种注水井用高温环空保护密封液的基液，其特征在于，该基液由如下重量百分比配比的组份制备得到：成胶剂：6～ 10%

交联剂A ：1.5～ 3%交联剂B ：0.3 ～ 1.0%引发剂：0.006 ～ 0.015%调节剂：0.001 ～ 0.006%余量为水；

其中成胶剂为丙烯酰胺，交联剂A 为甲醛，交联剂B 为苯酚，引发剂为偶氮二异丁腈，调节剂为铁氰化钾。

2.根据权利要求1 所述的基液，其特征在于，该基液由如下重量百分比配比的组份制备得到：丙烯酰胺：6.0%

甲醛：2.0%

苯酚：0.50%

偶氮二异丁腈：0.01%

铁氰化钾：0.005%

余量为水。

3.根据权利要求1 所述的基液，其特征在于，该基液由如下重量百分比配比组份制备得到：丙烯酰胺：8.0%

甲醛：1.5%

苯酚：0.8%

偶氮二异丁腈：0.012%铁氰化钾：0.004%

余量为水。

4.权利要求1-3 任一项所述的基液的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：按照配比，将成胶剂倒入水箱，同时泵车循环搅拌；边循环搅拌边依次加入交联剂A、交联剂B、调节剂和引发剂，即制备得到所述基液。

5.一种注水井用高温环空保护密封液，其特征在于，该密封液由权利要求1-3 任一项所述的基液在70-90℃下交联时间为4 － 8 小时或在100-130℃下交联时间为1.5 － 3 小时制备得到。

6.根据权利要求5 所述的密封液，其特征在于，该密封液由权利要求1-3 任一项所述的基液在80-90℃下交联时间为4 － 8 小时或在110-130℃下交联时间为1.5 － 3 小时制备得到。

说明书

一种注水井用高温环空保护密封液

技术领域

[0001] 本发明涉及一种油田注水井环空保护技术，特别是涉及一种酰胺类高温环[0002] 空保护密封液，具体涉及一种注水井用高温环空保护密封液，主要应用于注水井。

背景技术

[0003] 油田在注水过程中，由于不合格水质的长期注入，在近井地带，尤其是油套环型空间极易造成水质严重恶化，引起SRB菌、铁细菌与腐生菌大量繁殖，造成套管的严重腐蚀，各种产物急剧增多，对油气层造成损害，水井使用寿命降低。由于一口井价值均在数百万元，为防止水井因被腐蚀损坏导致报废，多数情况下通过一定的加药工艺向注水井环形空间加入一种具有缓蚀、杀菌、防垢综合性能的化学保护液，改善注水井环形空间水质，抑制SRB细菌的生长，减轻环空水的腐蚀性，达到保护油套管的目的。

[0004] 但是对于无封隔器的注水井，投加的环空保护液很快被注入水稀释而失去保护作用，达不到预期的保护效果，而封隔器技术对井筒状况要求严格，一部分水井不具备条件无法下入封隔器，一部分水井则由于水质恶化导致封隔器日后无法解封，修井作业困难。

[0005] 酰胺类高温环空保护密封液主要应用于注水井，在一定井深位置的环形空间形成一定强度的化学凝胶以代替物理封隔器，将环形空间内介质与注入水及地层流体完全隔离，保证环形空间内与介质接触的套管及油管外壁不被腐蚀损坏，延长注水井使用寿命，降低成本。针对封隔器使用受限的难题，国内多家油田进行了化学凝胶取代封隔器的研究并取得了较大进展，但是实际生产过程中，现有技术仍然存在很多缺点和局限性，比如井深超过1500m效果较差，使用温度低于60℃，需要提前1~3天配液，且在地面配液需要使用专用设备等。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服现有注水井环空保护技术中的不足，提供“一种注[0007] 水井用高温环空保护密封液”。该环空保护密封液组分设计合理、制造工艺简单，制造和使用成本均低、施工安全、可靠，大大提高环空保护有效期。

[0008] 为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明提供了一种注水井用高温环空保护密封液的基液，该基液由如下重量百分比配比的组份制备得到：

[0009] 成胶剂：3.5～10%，交联剂A：0.5～3%，交联剂B：0.3～1.0%，

[0010] 引发剂：0.006～0.015%，调节剂：0.001～0.006%，余量为水。

[0011] 其中成胶剂为丙烯酰胺，其分子式是CH2=CH- CH2-NH2，交联剂A为甲醛，其分子式是HCHO，交联剂B为苯酚，其分子式是C6H6O，引发剂为偶氮二异丁腈，其分子式是C8H12N4，调节剂为铁氰化钾，其分子式是K3Fe(CN)6。

[0012] 优选的，该基液由如下重量百分比配比的组份制备得到：

[0013] 丙烯酰胺：6.0%

[0014] 甲醛：2.0%

[0015] 苯酚：0.50%

[0016] 偶氮二异丁腈：0.01%

[0017] 铁氰化钾：0.005%

[0018] 余量为水。

[0019] 优选的，该基液由如下重量百分比配比的组份制备得到：

[0020] 丙烯酰胺：8.0%

[0021] 甲醛：1.5%

[0022] 苯酚：0.8%

[0023] 偶氮二异丁腈：0.012%

[0024] 铁氰化钾：0.004%

[0025] 余量为水。

[0026] 本发明还提供了上述密封液的基液的制备方法，该方法包括如下步骤：

[0027] 按照配比，将成胶剂倒入水箱，同时泵车循环搅拌；边循环搅拌边依次加入交联剂A、交联剂B、调节剂和引发剂，即制备得到本发明的密封液的基液。

[0028] 本发明还提供了一种注水井用高温环空保护密封液，该密封液由上述基液在70-90℃下交联时间为4－8小时或在100-130℃下交联时间为1.5－3小时制备得到。优选的，在80-90℃下交联时间为4－8小时或在110-130℃下交联时间为1.5－3小时制备得到。

[0029] 本发明的上述密封液通过基液加温制备得到，不需要特殊的制备过程。

[0030] 本发明还提供了上述密封液的使用方法，该方法的工序为：

[0031] 下防腐管柱→反洗井→配液→反注软密封液→反替保护液→关井候凝→试注。

[0032] 1、下内防腐管柱；

[0033] 2、 压裂车大排量反洗井；

[0034] 3、 在大罐中配制密封液；

[0035] 4、 井口试压合格；

[0036] 5、 压裂车反注软密封液；

[0037] 6、压裂车反替保护液；

[0038] 7、关井候凝；

[0039] 8、试注水。

[0040] 采用本发明所设计的高温环空保护密封液与现有环空保护密封液相比，具有如下优点：

[0041] 1.该环空保护密封液组分设计合理、制造工艺简单，使用成本低、施工安全、可靠，大大提高环空保护有效期。

[0042] 2.现配现用，不需要专用配液设备。

[0043] 3.使用温度由30~60℃提高到70～130℃，可以应用到3000m井深。

[0044] 4.凝胶形成时间根据需要可以在1~30小时内自由调节，现场施工更有保障。

[0045] 5.基液粘度1.2mpa.s，泵送阻力低，施工更安全。

[0046] 6.形成的凝胶有效期更长，有效提高环空保护效果。

[0047] 7.使用成本低，单井用液量1~1.5m3，成本由约2.5万元下降到1万元。

附图说明

[0048] 图1是使用本发明前后效果对比图片。

[0049] 从左到右依次为未使用本发明高温环空保护密封液前（井下腐蚀时间17个月），使用本发明高温环空保护密封液后（井下腐蚀时间26个月），油管被腐蚀及壁厚状况对比图片。

具体实施方式

[0050] 下面通过非限制性实施例，进一步阐述本发明，理解本发明。

[0051] 实施例1

[0052] 将3.5Kg的丙烯酰胺倒入盛有95.693Kg水的水箱中，同时泵车循环搅拌；边循环搅拌边依次加入0.5Kg甲醛、0.3Kg苯酚、0.006Kg偶氮二异丁腈、0.001Kg铁氰化钾，即得环空保护密封液的基液1。

[0053] 实施例2

[0054] 将5.0Kg的丙烯酰胺倒入盛有93.29Kg水的水箱中，同时泵车循环搅拌；边循环搅拌边依次加入1.0Kg甲醛、0.70Kg苯酚、0.008Kg偶氮二异丁腈、0.002Kg铁氰化钾，即得环空保护密封液的基液2。

[0055] 实施例3

[0056] 将6.0Kg的丙烯酰胺倒入盛有91.485Kg水的水箱中，同时泵车循环搅拌；边循环搅拌边依次加入2.0Kg甲醛、0.50Kg苯酚、0.01Kg偶氮二异丁腈、0.005Kg铁氰化钾，即得环空保护密封液的基液3。

[0057] 实施例4

[0058] 将8.0Kg的丙烯酰胺倒入盛有89.684Kg水的水箱中，同时泵车循环搅拌；边循环搅拌边依次加入1.5Kg甲醛、0.8Kg苯酚、0.012Kg偶氮二异丁腈、0.004Kg铁氰化钾，即得环空保护密封液的基液4。

[0059] 实施例5

[0060] 将10.0Kg的丙烯酰胺倒入盛有85.979Kg水的水箱中，同时泵车循环搅拌；边循环搅拌边依次加入3.0Kg甲醛、1.0Kg苯酚、0.015Kg偶氮二异丁腈、0.006Kg铁氰化钾，即得环空保护密封液的基液5。

[0061] 实验实施例

[0062] 现场施工的主要工序：下防腐管柱→反洗井→配液→反注软密封液→反替保护液→关井候凝→试注。

[0063] 1.下内防腐管柱；

[0064] 2.压裂车大排量反洗井；

[0065] 3.在大罐中配制密封液；

[0066] 4.井口试压合格；

[0067] 5.压裂车反注软密封液；

[0068] 6.压裂车反替保护液；

[0069] 7.关井候凝；

[0070] 8.试注水。

[0071] 按照上述现场施工的主要工序，将实施例3的注水井用高温环空保护密封液的基液经现场施工试验及测试：

[0072] 现场施工实例：洲19井未实施本高温环空保护密封液试验，投注历经17个月后，提出井内油管，发现腐蚀非常严重，大部分油管由外而内腐蚀穿孔，最大孔径超过10mm。 对洲19井实施实施例3的高温环空保护密封液试验，投注历经26个月后，提出注水管柱，检测油管外壁未发现明显的腐蚀迹象，油管壁厚仍为5.5mm。高温环空保护密封液能有效起到封隔器的作用，阻止污水进入环形空间，防止了注入井油、套管腐蚀，注水井油、套管腐蚀状况得到明显改善。

[0073] 对实施例3的高温环空保护密封液综合性能测定，其技术指标为：

[0074] 环空保护密封液的比重1.002；

[0075] 环空保护密封液的基液常温粘度1.2 mPa.s；

[0076] 24小时粘度为6.85×105mPa.s

[0077] 对实施例1-2，4-5的高温环空保护密封液的24小时粘度测定，分别为5 5 5 5
2.0×10mPa.s，4.0×10mPa.s，6.7×10mPa.s，6.5×10mPa.s。

[0078] 按使用标准要求，高温环空保护密封液24小时粘度为1.0×105mPa.s便能使用，5
而本发明的实施例3和实施例4的高温环空保护密封液24小时粘度为6.85×10mPa.s，
5
6.7×10mPa.s，其使用效果为最佳。

[0079] 本环空保护密封液软密封有效期大于2年。经实际试用，其软密封有效期已超过了4年时间。

[0080] 本发明所设计配制的高温环空保护密封液其组分设计合理、制造工艺简单，制造和使用成本低廉、确保施工安全、可靠，对注水井环空保护效果显著，大大降低了油田开采生产成本。