一种高渗透率固砂剂材料及制备方法与流程

本发明涉及石油、天然气等流体矿产开采领域，具体涉及一种高渗透率固砂剂材料及制备方法，可用作流体矿产开发中的出砂治理液体。

背景技术：

1、在当前的石油、天然气等资源开采中，出砂是常见的现象。出砂问题不但严重影响油井、气井等的使用寿命，而且会对地面管线造成磨损、腐蚀，并且会堵塞井眼，导致油井产量降低。

2、目前工业应用的液体防砂用固砂剂都是树脂(环氧、酚醛等有机树脂)类产品，其主要包括树脂粘结剂、树脂固化剂和增孔剂(煤油)等组分。在施工中先按照一定比例把树脂粘结剂和树脂固化剂混合注入出砂层，然后挤入增孔剂。工业应用的此类固砂剂存在增孔不稳、渗透率低、封堵储层风险高等多种缺点，致使此种固砂剂自开发以来直至今日已有数十年，但依然不能大规模在油气田防砂中应用。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种高渗透率固砂剂材料及制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种高渗透率固砂剂，包括a组分和b组分；a组分按质量百分比计主要由纳米级二氧化硅40-60％、偶联剂5-15％、乙醇15-25％、酚醛树脂5-15％和水5-15％制成；b组分按质量百分比计主要由乌洛托品10-30％、碳酸乙烯酯40-60％和水20-40％制成；

4、a和b按照质量分数1:1进行混合得到高渗透率固砂剂。

5、进一步地，所述纳米级二氧化硅的粒度为50-500nm。

6、进一步地，所述偶联剂为kh560。

7、进一步地，所述碳酸乙烯酯为电子级碳酸乙烯酯。

8、本发明公开了一种上述高渗透率固砂剂的制备方法，包括如下步骤：

9、s1、制备a组分：把纳米级二氧化硅、乙醇和水加入预热釜中，搅拌混合，然后均匀缓慢滴入偶联剂；滴加完偶联剂后继续搅拌，其后缓慢升温到75℃，保温30min，最后加入酚醛树脂，升温到沸腾，回流60min，降温，装桶；

10、制备b组分：把碳酸乙烯酯和水加入预热釜中，搅拌混合，加入乌洛托品，加热溶解，然后降温，装桶；

11、s2、将a组分和b组分按质量比1:1:2混合，即得高渗透率固砂剂。

12、进一步地，步骤s2中，向a组分和b组分加入清水进行混合，a组分、b组分和清水的质量比为1:1:2。

13、本发明的有益效果在于：本发明基于微纳分散技术以及吉布斯自由能的团聚原理，在纳米级二氧化硅表面改性，进行改性接枝，接枝后的颗粒注入出砂层，吸附于砂的表面，乌洛托品进一步催化胶结反应，把松散的砂粘结牢固，同时砂之间的空隙不受影响，仍能保持原有的孔道大小，进而渗透率得到保证。

技术特征：

1.一种高渗透率固砂剂，其特征在于，包括a组分和b组分；a组分按质量百分比计主要由纳米级二氧化硅40-60％、偶联剂5-15％、乙醇15-25％、酚醛树脂5-15％和水5-15％制成；b组分按质量百分比计主要由乌洛托品10-30％、碳酸乙烯酯40-60％和水20-40％制成；

2.根据权利要求1所述的高渗透率固砂剂，其特征在于，所述纳米级二氧化硅的粒度为50-500nm。

3.根据权利要求1所述的高渗透率固砂剂，其特征在于，所述偶联剂为kh560。

4.根据权利要求1所述的高渗透率固砂剂，其特征在于，所述碳酸乙烯酯为电子级碳酸乙烯酯。

5.一种权利要求1-4任一所述的高渗透率固砂剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，向a组分和b组分加入清水进行混合，a组分、b组分和清水的质量比为1:1:2。

技术总结本发明公开了一种高渗透率固砂剂及制备方法，固砂剂包括A组分和B组分；A组分按质量百分比计主要由纳米级二氧化硅40‑60％、偶联剂5‑15％、乙醇15‑25％、酚醛树脂5‑15％和水5‑15％制成；B组分按质量百分比计主要由乌洛托品10‑30％、碳酸乙烯酯40‑60％和水20‑40％制成。本发明基于微纳分散技术以及吉布斯自由能的团聚原理，在纳米级二氧化硅表面改性，进行改性接枝；接枝后的颗粒注入出砂层，吸附于砂的表面，进而乌洛托品催化胶结反应，把松散的砂粘结牢固，同时砂之间的空隙不受影响，仍能保持原有的孔道大小，进而渗透率得到保证。技术研发人员：韩晓,王振受保护的技术使用者：北京利油科技技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18