一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂及应用

本发明涉及油气开发，具体是一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂及应用。

背景技术：

1、气藏主要通过衰竭式开采，具有开采速率快，最终采收率高和等特点，但随着气藏的开发，不可避免会出现气井产水问题，水气在渗流通道和关注内的两相流动减小了气相渗透率，严重影响了采气速率。随着气田开发逐渐进入中后期，气井控水增产已然成为了重要研究方向。目前对出水气藏主要采用两种治理方法：一是排水采气，即排除气井井筒及井底附近地层的积液，使气井恢复正常生产的措施。排水采气虽然取得了明显效果，但施工难度较大，且单独的排水采气不利于气田整体开发。二是气井封堵控水，通过注入堵剂封堵出水层位而提高气相相对渗透率。因此，有学者提出利用气井控水剂来实现堵水不堵气，气体控水剂根据气层与水层的位置关系可分为非选择性控水剂和选择控水剂。非选择性控水剂主要针对气层和水层具有明显分界面的情况，其处理方法是在气层和水层的分界面放置一种非渗透的永久性阻挡物，如水泥浆、固体颗粒、树脂或高强度凝胶等来隔绝水层。当气层与水层不易分开时，需要使用具有选择性封堵作用的控水剂，如聚合物凝胶、功能纳米流体等，其原理是选择性控水剂进入地层后，在水气层中建立阻水屏障，该屏障能够大大降低水相渗透率，而对气相渗透率影响较小，最终实现选择性堵水。林仁义等制备了一种能够在高温高盐条件下实现二次交联的丙烯酰胺微胶体系wj-1，并进行了一系列堵水性能评价实验，结果表明该体系具有一定堵水不堵气的效果。可以看到，目前的选择性控水剂普遍存在成本高、封堵强度低、选择性堵水效果差的问题。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决现有技术中的气藏堵水剂效果较差的问题，本发明提出了一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂及应用，具有价格低、强度高、长期稳定性且具有选择性堵水的优点。

2、本发明公开的一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂，以质量分数计，包括以下组分：

3、g级油井水泥              45~55%

4、疏水石英砂               17~25%

5、海岛纤维                 0.1~0.6%

6、减水剂                   1~2%

7、分散剂                   1~2%

8、膨胀剂                   1.5~2%

9、防水锁剂                 1.5~2.5%

10、水                       18~28%。

11、在制备时，将上述原料按比例混合后放入球磨机中混合均匀即得，球磨机的速率范围为2000r/min~2500r/min，具体实施时，也可以根据现场实际情况在上述配方的基础上进行进一步微调。

12、本发明的一种实施方式在于，所述g级油井水泥为70~150目的抗酸高抗硫油井水泥。

13、本发明的一种实施方式在于，所述海岛纤维海相组分为可溶性聚乙烯醇纤维，岛相组分为不溶性聚酯纤维，纤维规格为95d/36f，其中作为海相的可溶性聚乙烯醇纤维在碱性的水环境条件下易被溶解形成具有渗透性的联通通道。

14、本发明的一种实施方式在于，所述海岛纤维在25℃的疏水表面活性剂中浸泡改性24h。

15、进一步的，所述疏水表面活性剂为正辛基三乙氧基硅烷。

16、本发明的一种实施方式在于，所述减水剂为木质素磺酸钠、聚酯型聚羧酸和单宁酸钠中的一种或多种的组合。

17、本发明的一种实施方式在于，所述分散剂为聚乙二醇和海藻酸钠中的一种或多种的组合。

18、本发明的一种实施方式在于，所述膨胀剂为钙矾石，防水锁剂为气湿性纳米sio2。

19、此外，本发明还公开了所述气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂的应用，该气井选择性堵水用海岛纤维水泥基封堵剂可以用于解决压裂后垂直裂缝底部出水问题和微裂缝尖端出水问题。

20、进一步的，所述海岛纤维基水泥封堵剂应用的气藏温度范围为90~150℃。

21、本发明的技术效果在于：

22、（1）本发明提供的气井选择性堵水用海岛纤维水泥基封堵剂的初始稠度低，具有低温流动性，保障了在施工过程中较好的泵送性能，且稠化时间能够大于4h以上，保障了现场的安全施工。

23、（2）本发明中的气井选择性堵水用海岛纤维水泥基封堵剂养护后的抗压强度能够大于23mpa，满足高温深井封堵层的强度需求，具有长效封堵性能。

24、（3）本发明中的气井选择性堵水用海岛纤维水泥基封堵剂具有较强的抗高温强度衰减能力。

25、（4）本发明中的气井选择性堵水用海岛纤维水泥基封堵剂通过掺混疏水性海岛纤维构建气体通道，并且掺混气湿性纳米sio2提高堵水剂的疏水性，防止进气端面受到水敏影响，通过调节疏水性海岛纤维可以调节堵剂的气体渗透率，实现选择性堵水疏气。

技术特征：

1.一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂，其特征在于，以质量分数计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂，其特征在于：所述g级油井水泥为70~150目的抗酸高抗硫油井水泥。

3.根据权利要求1所述的一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂，其特征在于：所述海岛纤维海相组分为可溶性聚乙烯醇纤维，岛相组分为不溶性聚酯纤维，纤维规格为95d/36f。

4.根据权利要求1所述的一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂，其特征在于：所述海岛纤维在25℃的疏水表面活性剂中浸泡改性24h。

5.根据权利要求4所述的一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂，其特征在于：所述疏水表面活性剂为正辛基三乙氧基硅烷。

6.根据权利要求1所述的一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂，其特征在于：所述减水剂为木质素磺酸钠、聚酯型聚羧酸和单宁酸钠中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂，其特征在于：所述分散剂为聚乙二醇和海藻酸钠中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求1所述的一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂，其特征在于：所述膨胀剂为钙矾石，防水锁剂为气湿性纳米sio2。

9.如权利要求1-8任一所述气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂的应用。

10.根据权利要求9所述的气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂的应用，其特征在于：所述海岛纤维基水泥封堵剂应用的气藏温度范围为90~150℃。

技术总结本发明公开了一种气井选择性堵水用海岛纤维基水泥封堵剂及应用，涉及油气开发技术领域，其中，封堵剂包括以下组分：G级油井水泥45~55%，疏水石英砂17~25%，海岛纤维0.1~0.6%，减水剂1~2%，分散剂1~2%，膨胀剂1.5~2%，防水锁剂1.5~2.5%，水18~28%，由各原料在球磨机中搅拌均匀即得，其主要应用在温度范围为90~150℃的气藏中；本发明中的气井选择性堵水用海岛纤维水泥基封堵剂的初始稠度低，确保在施工过程中较好的泵送性能，保障了现场的安全施工，封堵剂养护后的抗压强度能够满足高温深井封堵层的强度需求，并具有较强的抗高温强度衰减能力，具有长效封堵性能，通过调节疏水性海岛纤维组成可以进一步调节堵剂的气体渗透率，实现选择性堵水疏气。技术研发人员：彭瑀,陈亚东,李勇明,张丁元,叶建都,蒋维佳受保护的技术使用者：西南石油大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11