CN1704559A - 高强度易溶解纳米堵水剂 - Google Patents
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- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
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Abstract
一种高强度易溶解纳米堵水剂，适用于油田高含水井的堵水，由5－8％纳米氧化硅、3－5％的纳米氧化铁、13－20％的纳米碳酸钙、5－10％的纳米氧化铝、20－30％的超微细水泥、1－3％氢氧化钠，1－2％的铁络盐和30－50％水组成，该堵水剂水化固化后坚硬如水泥石且体积不收缩，不产生微裂缝，化学法溶解后全部反应生成黄色透明的水溶液且无残渣，流动性如水，可有效解决注水开发油田高含水井层间阶段性堵水(油井高出水层封堵后日后可根据生产要求解开堵层恢复生产)和大厚油层层内油、水层段相间、井段连续射孔、无法分层开采高含水井的层内堵水等油田堵水技术难题，也可于找水不准确高含水井的堵水，因误堵后可用化学方法打开，提高了施工的安全。
Description
技术领域
本发明涉及油田化学堵水技术领域，特别是涉及一种高强度易溶解纳米堵水剂。
背景技术
目前，国内外油田常用的高强度化学堵水剂是超细水泥，其普遍用于油田堵水、堵窜堵漏等方面，现场应用表明，超细水泥强度虽高，却难以用化学方法溶解，封堵层位被永久堵死，日后难以打开重新动用，而油田进入特高含水开采期后，高含水油井的层内堵水及层间阶段性堵水不但要求堵水剂固化后强度高，而且要求堵水剂固化后易于用化学方法溶解，以便日后根据生产要求打开油井封堵层重新恢复生产，减少堵剂污染油层，降低施工安全风险。超细水泥因难溶，无法解决上述高含水油井层内及层间阶段性堵水的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度、易溶解、可解堵的纳米堵水剂。
本发明的技术方案是：一种高强度易溶解纳米堵水剂，由5-8％纳米氧化硅、3-5％的纳米氧化铁、13-20％的纳米碳酸钙、5-10％的纳米氧化铝、20-30％的超微细水泥、1-3％氢氧化钠，1-2％的铁络盐和30-50％水组成，该堵水剂水化固化后坚硬如水泥石且体积不收缩，不产生微裂缝，化学法溶解后全部反应生成黄色透明的水溶液且无残渣，流动性如水。与超细水泥相比，不但具有强度高的特点，而且易于溶解，耐温性好，不污染油层，可有效解决注水开发油田高含水井层间阶段性堵水(油井高出水层封堵后日后可根据生产要求解开堵层恢复生产)和大厚油层层内油、水层段相间、井段连续射孔、无法分层开采高含水井的层内堵水等油田堵水技术难题，也可于找水不准确高含水井的堵水，误堵后可用化学方法溶解打开，显著提高施工的安全性。
具体实施方式
实施例1
称取45g水，在搅拌下分别加入2g氢氧化钠、1g铁络盐，待全部溶解后，高速搅拌下缓慢加入5g纳米氧化硅、4g纳米氧化铁、15g纳米碳酸钙、6g纳米氧化铝等纳米材料，待纳米材料充分分散后，继续边搅拌边加入22g超微细水泥直至成均匀浆状，取浆状物入恒温容器内，密封后置70℃恒温水浴中恒温固化48小时，取出固化物按岩芯流动试验要求钻取岩芯并测定其突破压力；溶解试验时，称取计算的上述固化物入小烧杯中，而后按W盐酸：W固化物＝4-5的重量比称取15-20％的盐酸加入小烧杯中，水化硬化体即被盐酸全部溶解生成黄色透明的水溶液，溶液流动性如水且无残渣。
实施例2-4
高强度易溶解纳米堵水剂配方(wt％)
| 实施例 | 水(％) | 纳米硅(％) | 纳米铁(％) | 纳米钙(％) | 纳米铝(％) | 超微细水泥(％) | 氢氧化钠(％) | 铁络盐(％) | 突破压力(MPa/cm) | 盐酸溶解率(％) |
| 1 | 45 | 5 | 4 | 15 | 6 | 22 | 2 | 1 | 1.0 | 100 |
| 2 | 33 | 7 | 5 | 20 | 5 | 25 | 3 | 2 | 1.3 | 100 |
| 3 | 34.5 | 8 | 3 | 13 | 8 | 29 | 3 | 1.5 | 1.1 | 100 |
现场配注方法：首先，根据拟实施堵水作业井的高出水层厚度、孔隙度及堵水半径计算所需堵水剂的总量，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6立方米配液池中，开动搅拌机，在搅拌条件下分别加入计算量的氢氧化钠、铁络盐，待全部溶解后，高速搅拌下缓慢加入计算量的纳米氧化硅、纳米氧化铁、纳米碳酸钙、纳米氧化铝等纳米材料，待纳米材料充分分散后，继续边搅拌边加入计算量的超微细水泥直至成均匀浆状，而后用400型水泥车将所配浆状物挤入拟堵水井地层，返洗井后关井反应48小时，按生产要求下生产管柱恢复生产。
现场解堵方法：若被封堵层日后需解开，可先配制15-20％的盐酸溶液，配液量为堵水施工时注入堵水剂量的4-5倍，而后用700型水泥车将配好的酸液注入封堵层段，关井反应4小时，热水返洗井至PH＝7后，即可按生产要求下生产管柱恢复生产。
Claims (1)
1、一种高强度易溶解纳米堵水剂，其特征在于：由纳米氧化硅、纳米氧化铁、纳米碳酸钙、纳米氧化铝、超细水泥及助剂组成，上述各组份的重量百分比为：纳米氧化硅5-8％、纳米氧化铁3-5％、纳米碳酸钙13-20％、纳米氧化铝5-10％、超微细水泥20-30％、氢氧化钠1-3％、铁络盐1-2％、水30-50％。
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