CN101508890B - 油田开发用双效胶结砂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油田开发用双效胶结砂,旨在提供一种在水浴环境下胶结固化,提高油井最终采收率,防砂、堵漏、堵水、调剖效果好,有效保护油层的双效胶结砂。按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐混合熟料为60%~80%,烧结陶粒为10%~20%,石英砂为10%~20%。本发明的双效胶结砂是无机材料,惰性强、性能稳定,对人体无伤害,对环境无污染,能够有效保护油层,成本低。双效胶结砂在水浴环境中颗粒间具有吸附性及胶结固化性能,进入地层后,在水浴环境下胶结固化为人工井壁,能满足生产时所需要的胶结强度和渗透性。用于石油开发中的防砂、堵水、调剖、堵漏等措施时施工工艺简单、施工周期短、工程造价低,措施效果好,有效期长。
Description
技术领域
本发明涉及石油领域,更具体的说,是涉及一种用于石油开发中的防砂、堵水、调剖、堵漏等工艺措施中的双效胶结砂(胶结固化材料)。
背景技术
在砂岩油藏的石油开发中,影响油、水井正常生产的主要矛盾是:出砂严重、高含水导致油水井生产周期短,采收率低。在油、水井维修作业中入井液严重漏失,对油层造成不同程度的伤害甚至造成井喷;目前现场上在用的防砂方法工艺复杂、造价高。常规的堵漏方法多为高分子堵漏剂,堵漏效果差,不同程度地污染油层。而现有的堵水、调剖工艺其施工周期长、成本高,效果差。在现有技术中水泥与沙子组成的混合物其渗透率很低、耐高温性能差,在注入施工时水泥砂浆很容易被地层液体稀释,大量的水泥不能固结,因此不能满足石油开发的要求。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足之处,提供一种在水浴环境下胶结固化,提高油井最终采收率,堵漏、堵水、调剖效果好,有效保护油层的双效胶结砂。
本发明通过下述技术方案实现:
一种双效胶结砂,其特征在于,由颗粒粒径为0.2-1.5mm的硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料、烧结陶粒、石英砂复配而成,其中,按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的60%~80%,烧结陶粒为总量的10%~20%,石英砂为总量的10%~20%。
硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料中,硫铝酸盐和铁铝酸盐的重量比为1∶1。
三类材料的颗粒,根据用途的区别,按不同比例复配后的双效胶结砂用于油田开发的防砂、堵漏、调剖、堵水措施中,达到提高油田开发采收率的目的。
在防砂措施中按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的70%,烧结陶粒为总量的10%,石英砂为总量的20%,颗粒粒径为0.4~1.5mm。当施工井深度小于1000米时,硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的60%,石英砂为总量的30%,其它指标不变。
在堵漏措施中按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的60%,烧结陶粒为总量的20%,石英砂为总量的20%,颗粒粒径为0.2~1.5mm。当漏失量小于20m3/h时,颗粒粒径为0.4~1.5mm,其它指标不变。
在调剖措施中按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的70%,烧结陶粒为总量的15%,石英砂为总量的15%,颗粒粒径为0.2~0.6mm。当施工井深度小于1000米时,硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的60%,石英砂为总量的30%,烧结陶粒为总量的10%,其它指标不变。
在堵水措施中按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的80%,烧结陶粒为总量的10%,石英砂为总量的10%,颗粒粒径为0.4~1.5mm。当施工井深度小于1000米时,硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的70%,石英砂为总量的20%,其它指标不变。
本发明具有下述技术效果:
本发明双效胶结砂中的硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料颗粒为胶结固化材料,烧结陶粒为耐高温材料,石英砂为调整渗透率材料。用于石油开发的双效胶结砂具有足够大的胶结强度、渗透性和耐高温性,在水浴环境中,单一硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料颗粒可保证双效胶结砂胶结固化后有足够大的胶结强度,但是渗透率低不能满足石油生产的实际需要,而石英砂组分的加大会提高胶结固化体的渗透性,对高温地层而言,加大烧结陶粒组分的用量可提高双效胶结砂胶结固化体的耐高温性,因此,通过调整上述三类材料的比例大小使其适用于石油开发领域。双效胶结砂被制造成颗粒形状,颗粒强度很高,注入施工时不存在被稀释问题,只有在施工结束后,在静止状态下才开始发生水化、硬化反应,胶结固化为带有渗透性的固结体。
本发明的双效胶结砂是无机材料,惰性强、性能稳定,对人体无伤害,对环境无污染,能够有效保护油层,成本低。双效胶结砂在水浴环境中颗粒间具有吸附性及胶结固化性能,进入地层后,在水浴环境下胶结固化为人工井壁,能满足生产时所需要的胶结强度和渗透性。用于石油开发中的防砂、堵水、调剖、堵漏等措施时,施工工艺简单、施工周期短,工程造价低,措施效果好,有效期长,特别是在用于油井堵漏时,其措施效果具有一次施工长久受益的效果。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明详细说明。
将硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料经过破碎、过筛分别得到粒径为0.2-1.5mm的颗粒、粒径为0.4-1.5mm的颗粒和粒径为0.2-0.6mm的颗粒,之后按照硫铝酸盐和铁铝酸盐的重量比为1∶1的比例混合备用。将烧结陶粒经过破碎、过筛分别得到粒径为0.2-1.5mm、粒径为0.4-1.5mm的颗粒和粒径为0.2-0.6mm的颗粒备用,将石英石经过破碎、过筛分别得到粒径为0.2-1.5mm、粒径为0.4-1.5mm的颗粒和粒径为0.2-0.6mm的颗粒备用。其中,烧结陶粒为页岩陶粒。
实施例1
取上述粒径为0.2-0.6mm的硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料70kg、烧结陶粒15kg、石英砂15kg放入搅拌机中搅拌混合后装袋,得到本发明的双效胶结砂。
用于调剖措施中:将上述双效胶结砂用泵注到1500米深的目的层,经过48小时的胶结固化反应,可完全形成一个连续的固结体,该固结体堵塞了目的层的高渗流通道,降低了原来地层的高渗性,从而使油井含水降低,使注水井水驱效率增加,提高最终采收率。
实施例2
将上述粒径为0.4-1.5mm的硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料80kg、烧结陶粒10kg、石英砂10kg放入搅拌机中搅拌混合后装袋,得到本发明的双效胶结砂。
用于堵水措施中:将上述双效胶结砂注到井深度大于1000米的高渗透大孔道后,经过48小时的胶结固化反应,可完全形成一个连续的固结体,具有中等强度和低渗透性。
实施例3
将上述粒径为0.2-1.5mm硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料60kg、烧结陶粒20kg、石英砂20kg放入搅拌机中搅拌混合后装袋,得到本发明的双效胶结砂。
用于堵漏措施中:将上述双效胶结砂注到漏失量小于20m3/h的漏失井中,使其在负压作用下优先进入漏失层,依据颗粒架桥堵塞原理达到高效地封堵漏失层的目的。
实施例4
将上述粒径为0.4-1.5mm的硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料70kg、烧结陶粒10kg、石英砂20kg放入搅拌机中搅拌混合后装袋,得到本发明的双效胶结砂。
用于防砂措施中:将上述双效胶结砂注到井深度大于1000米的出砂井中,经过48小时的胶结固化反应,可完全形成一个连续的固结体,具有较高的胶结强度和满足生产井需要的高渗透性。
尽管参照实施例对所公开的涉及一种油田开发用双效胶结砂进行了特别描述,以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,所有的变化和修改都在本发明的范围之内。
Claims (6)
1.一种油田开发用双效胶结砂,其特征在于,由颗粒粒径为0.2-1.5mm的硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料、烧结页岩陶粒、石英砂搅拌混合而成,其中,按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的60%~80%,烧结页岩陶粒为总量的10%~20%,石英砂为总量的10%~20%。
2.根据权利要求1所述的油田开发用双效胶结砂,其特征在于,硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料中,硫铝酸盐和铁铝酸盐的重量比为1∶1。
3.根据权利要求1所述的油田开发用双效胶结砂,其特征在于,在防砂措施中按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的70%,烧结页岩陶粒为总量的10%,石英砂为总量的20%,颗粒粒径为0.4~1.5mm。
4.根据权利要求1所述的油田开发用双效胶结砂,其特征在于,在堵漏措施中按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的60%,烧结页岩陶粒为总量的20%,石英砂为总量的20%,颗粒粒径为0.2~1.5mm。
5.根据权利要求1所述的油田开发用双效胶结砂,其特征在于,在调剖措施中按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的70%,烧结页岩陶粒为总量的15%,石英砂为总量的15%,颗粒粒径为0.2~0.6mm。
6.根据权利要求1所述的油田开发用双效胶结砂,其特征在于,在堵水措施中按重量百分比硫铝酸盐和铁铝酸盐熟料为总量的80%,烧结页岩陶粒为总量的10%,石英砂为总量的10%,颗粒粒径为0.4~1.5mm。
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