化学堵漏技术

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石油工程技术 井下作业 油水井破损套管的化学堵漏修复技术

石油工程技术   井下作业   油水井破损套管的化学堵漏修复技术

油水井破损套管的化学堵漏修复中原油田由于盐膏层发育,地质条件复杂以及长期注水开发,特别是增压注水,油水井套管破损现象十分普遍,井况恶化问题日益突出。

特别是一些老井,由于油层套管使用时间过长,固井水泥又没有完全封固油层套管,在套管自由段和封固段因腐蚀造成穿孔,再加上套管变形、破损等现象,造成地层出钻井液、出水,严重影响油水井的正常生产。

目前,解决油水井因腐蚀和其他原因造成的套管破漏穿孔问题主要采用常规无机胶凝材料堵漏和热固性树脂堵漏方法,以及部分换套大修工艺和内衬小直径套管工艺。

但这些技术常常由于受到使用效果、使用有效期和施工费用的限制,许多油水井的套漏问题不能得到及时有效地解决,制约了油气生产。

以最常用的无机胶凝材料堵漏技术(如水泥膨润土堵漏)和热固性树脂增漏技术(如脲醛树脂堵漏)为例,目前油水井破损套管的化学堵漏修复主要存在下列问题:(1)堵剂不能有效地驻留在封堵层位,堵剂替至目的层后未凝固前就已漏失掉,造成堵浆注入量大,施工时间长。

(2)形成的固化体脆性大,易收缩,不能与周围介质形成牢固的界面胶结,在注采压力的作用下使封堵失效,缩短了施工有效期,对于薄层和小井眼封堵封窜更是如此。

(3)堵剂适应性和安全可靠性差,施工风险大。

为克服上述工艺的缺陷,针对套管破损穿孔漏失等问题,开展了油水井破损套管化学堵漏修复技术研究,研制出能在漏失位置有效驻留,并能形成界面胶结强度高、有效期长的封固层的新型化学堵剂YLD-1,在破损套管的化学堵漏修复方面取得重大突破,显示出良好的应用前景。

1室内试验1.1该技术对化学堵剂的性能要求1.1.1化学堵剂进入封堵层后,能够快速形成网架结构,有效地滞留在封堵层内。

1.1.2在井下温度和压力的养护条件下,通过有机和无机堵剂的协同效应和化学反应,能够在封堵层位形成抗压强度高、韧性好、微膨胀和有效期长的固化体。

1.1.3能与周围介质胶结成一个牢固的整体。

1.1.4配制的堵浆流动性和稳定性好,挤注压力低,固化时间易于调整。

化学灌浆防水堵漏的常见处理方法

化学灌浆防水堵漏的常见处理方法

化学灌浆防‎水堵漏的常‎见处理方法‎化学灌‎浆一般是指‎将由化学材‎料配制的浆‎液,通过钻‎孔埋设灌浆‎嘴,使用压‎力将其注入‎结构裂缝中‎,使其扩散‎、凝固,达‎到防水、堵‎漏、补强、‎加固的目的‎。

一‎、化学灌浆‎技术简介‎混凝土‎建筑物裂缝‎是导致砼建‎筑物损坏的‎主要原因,‎裂缝渗漏水‎又是最令人‎头痛的问题‎,因为砼内‎部的裂缝是‎完全无规则‎的。

一般传‎统堵漏的方‎法,是将裂‎缝或漏水处‎凿开,进行‎表面堵漏,‎但结果往往‎是堵住这里‎,那里又开‎始渗漏。

因‎为水可以在‎砼内部裂缝‎中无规则运‎动,从相对‎薄弱部位渗‎出。

‎化学灌浆一‎般是指将由‎化学材料配‎制的浆液,‎通过钻孔埋‎设灌浆嘴,‎使用压力将‎其注入结构‎裂缝中,使‎其扩散、凝‎固,达到防‎水、堵漏、‎补强、加固‎的目的。

常‎用于修补较‎深的砼结构‎裂缝。

根据‎灌浆的压力‎和速度,可‎分为高压快‎速灌浆法和‎低压慢速灌‎浆法。

‎高压化学‎灌浆堵漏技‎术就是利用‎灌浆机产生‎的持续高压‎,将化学料‎液灌注到砼‎内部的缝隙‎中,并将缝‎中的水完全‎挤走,将缝‎隙完全填充‎满,达到止‎水的目的。

‎高压‎化学灌浆技‎术在我国起‎步较晚,在‎上世纪八十‎年代中期,‎曾有过推广‎应用高峰期‎。

但由于受‎施工设备、‎材料的限制‎未能普及。

‎近几年来随‎着我国经济‎的迅速发展‎,国外施工‎机具设备已‎大量进入中‎国,且成本‎降低幅度很‎大。

灌浆材‎料的品种、‎产量也已大‎幅增加,高‎压化学灌浆‎技术发展较‎快。

尤其在‎大型的水利‎水电工程中‎,很多单位‎开展了大量‎的化学灌浆‎材料及灌浆‎工艺的研究‎试验,取得‎了大量的成‎功经验和丰‎硕科技成果‎。

二‎、化学灌浆‎堵漏施工的‎优点及工艺‎优点‎1.‎压力高(‎一般可达2‎0Mpa以‎上)且稳定‎可靠,可让‎化学浆液完‎全进入砼结‎构深层微小‎裂缝内部,‎止水效果好‎。

2‎.灌浆液‎技术成熟,‎品种齐全,‎基本上都已‎实现了单组‎份成品化生‎产,不需现‎场调配,质‎量稳定,开‎桶即可使用‎。

常用堵漏施工方法(一)

常用堵漏施工方法(一)

常用堵漏施工方法(一)引言概述:堵漏施工是建筑维修和水处理领域中一项常见且重要的技术。

通过选择适当的堵漏方法,可以有效防止水漏、气体泄漏和渗漏等问题的发生,保证建筑结构的完整性和安全性。

本文将介绍常用的堵漏施工方法,包括物理堵漏、化学堵漏和工程堵漏等,为读者提供参考和指导。

一、物理堵漏方法1. 密封管道接口:使用密封胶或补漏胶对管道接口及连接部位进行密封,以防止漏水。

2. 堵漏填缝:使用填缝剂、水泥浆或聚合物填料等填充墙壁、地面和天花板的裂缝和孔隙,达到堵漏的效果。

3. 手工堵漏:利用人工施工方法,如用砖块、石块或混凝土对漏水点进行临时封堵,可暂时阻止水漏。

4. 钢板封堵:在漏水点处使用钢板进行封堵,通过扭紧螺栓将钢板固定在漏水点周围,达到堵漏效果。

5. 封堵孔洞:使用各种填料或胶水对建筑结构中的孔洞进行封堵,例如用泡沫胶对墙体中的空洞进行填充,防止漏水。

二、化学堵漏方法1. 地下水堵漏:利用聚合物胶水或硅酮胶等材料对地下水渗漏点进行喷涂,形成防水层,防止水渗漏。

2. 化学堵漏剂:将特殊的堵漏剂注入漏水点处,通过化学反应形成不溶于水的物质,实现堵漏效果。

3. 渗漏复合材料:使用渗漏复合材料涂覆在墙面、地面等表面,形成密封层,阻止水分的渗透。

4. 水泥浆封堵:将水泥浆注入裂缝或孔洞中,通过自然硬化形成坚固的堵漏体,修复建筑结构的漏水问题。

5. 厌氧胶水堵漏:利用厌氧胶水填充管道、设备等的漏水点,形成密封层,有效防止气体泄漏。

三、工程堵漏方法1. 防水层施工:在建筑结构的地下部分或墙面底部进行专业的防水层施工,包括选择合适的防水材料,进行防水层的铺设和固定。

2. 排水系统修复:对建筑物的排水系统进行全面检修和维护,修复水管堵塞、管道漏水等问题,确保排水系统的正常运行。

3. 加固漏点:对有漏点的建筑结构进行加固,例如对墙面、地板等进行补强处理,防止漏水现象的发生。

4. 水密性测试:利用封闭测试法或压力测试法对建筑结构进行水密性测试,发现漏水点并进行修复。

带水压堵漏方法

带水压堵漏方法

带水压堵漏方法
水压堵漏是解决管道泄漏问题的常用方法之一。

下面介绍几种常见的水压堵漏方法。

一、气垫堵漏法
气垫堵漏法是利用气体产生的压力将其注入管道中,从而形成一个压缩空气垫进行堵漏的方法。

该方法使用简单,操作方便,且不需要关闭管道,不会影响正常使用。

二、加压堵漏法
加压堵漏法是将压缩空气注入管道中,通过压力将管道内液体推出,从而实现堵漏的方法。

该方法适用于较大口径的管道,但需要关闭管道,费时费力。

三、化学堵漏法
化学堵漏法是利用化学反应将化学物质注入管道中,形成聚合物堵塞管道内部的缺陷。

该方法不需要管道关闭,使用方便,但可能会对管道内的材料造成不同程度的腐蚀。

四、机械堵漏法
机械堵漏法是采用旋转钻头在泄漏部位进行钻修,快速修补管道泄漏,同时配合止水胶带使用,能够快速解决小型泄漏问题。

五、胶粘堵漏法
胶粘堵漏法是将胶粘剂注入泄漏部位,形成一个紧密的胶粘层,用于
堵塞流体泄漏的漏洞,其方法灵活性高,适用于多种不同材料的管道
堵漏。

水压堵漏法因适用场景和堵漏方法的不同而有所差异,正确选择合适
的堵漏方法能够有效解决管道漏水问题。

水溶性聚氨酯化学灌浆堵漏施工工法

水溶性聚氨酯化学灌浆堵漏施工工法

水溶性聚氨酯化学灌浆堵漏施工工法前言化学灌浆(ChemicalGrouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液,用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其渗透、扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础,防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。

即化学灌浆是化学与工程相结合,应用化学科学、化学浆材和工程技术进行基础和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗止水),保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项技术。

关键词:防水堵漏高压灌注化学灌浆注浆液止水针头工法特点1.灌浆液技术成熟,品种齐全,基本上都已实现了单组份成品化生产,不需现场调配,质量稳定,开桶即可使用。

浆液耐化学腐蚀,固化后无毒、环保、可永久防水。

2.施工工艺简单,易行。

施工速度快,止水效果立竿见影,一劳永逸。

工人劳动强度小,施工效率是传统施工方法的5~10倍,传统作法无法比拟。

3.灌浆料与水混合后粘度小,可灌性好,固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。

4.施工不受季节、天气限制,可用于各种工程,包括检验、抢修工程,饮用水工程。

施工综合费用低,经济效益显著适用范围1、建筑物及地铁、隧道等地下工程变形缝、施工缝、结构裂缝堵漏。

2、桥墩、大坝、水电站裂缝堵漏,混凝土结构物外墙加固。

3、各种水塔、水池、地下室防渗堵漏。

4、隧洞掘进和矿井建设中的堵漏,铁路、隧道、涵洞堵漏。

5、破碎带和软地基加固。

工艺原理本工法所讲的水溶性聚氨酯化学灌浆资料是一种底黏度,单组份合成高分子聚氨酯资料,形状为浆体,它有遇水发生交联回响反映,发泡生成多元网状关闭弹性体的特性。

当它被高压注入到混凝土裂缝结构延展直至将所有缝隙(包括肉眼难以觉察的)填满,遇水后(注水)相伴交联回响反映,开释大量二氧化碳气体,发生二次渗压,高压推力与二次渗压将弹性体压入并充溢所有缝隙,达到止漏目的.可见水溶性聚氨酯化学灌浆资料是堵漏资料中性能最好的一种,用一般资料不能根治渗漏,使用高压灌浆堵漏技术后一次堵漏成功。

化工常用容器泄漏治理技术

化工常用容器泄漏治理技术

常见化学品容器泄漏处理技术在现代石油化工厂,高塔林立,储罐成群,还有各种各样的釜、桶、槽等容器,数量众多,不可或缺。

压力容器的工作条件(如高压、高温、腐蚀介质等)比较恶劣,极易发生腐蚀、磨损、变形、疲劳等缺陷,如果无法及时发现并消除这些缺陷,便可能发生泄漏。

本节主要介绍油箱、液化石油气球罐、槽车、气瓶、锅炉、热交换器等容器的泄漏处理。

一、油箱油箱是储存石油的重要设备,有威武矗立的圆柱形油箱、汽车拉油用的车载罐、油桶等。

随着石油工业的发展,石油储罐越来越大,我国目前最大的油箱达到10×104m3。

油田使用的油箱主要有固定拱顶罐和浮顶油箱两种。

国内油田七、八十年代建成投产的油箱,大部分是拱顶罐。

由于附件问题(如呼吸阀冬天易冻,多数被拿掉阀瓣,变成通气管)而造成敞口,石油中大量的伴生气挥发进入大气。

另外,拱顶油箱在运行过程中不可避免地存在着“大小”呼吸损耗。

浮顶油箱消除了油面以上的气体空间,也就没有了呼吸损耗,大大减少了气体泄漏。

浮顶罐可以控制储存汽油时的挥发90%。

因此,应尽量使用浮顶油箱。

1.油箱油气挥发的防止措施对于固定拱顶罐,可应用油箱抽气装置回收油箱挥发气体,或采用氮气密封,以减少油箱气泄漏损失,实现油气密闭集输处理。

(1)油箱抽气装置胜利油田设计院研制的“油箱抽气装置”,由皮囊缓冲系统、压缩机、分离器等组成。

它通过玻璃钢管线与油箱连接,挥发气体沿管道进入分离器,分离出气体中的轻质油,再由压缩机加压外输。

橡胶皮囊以及变频控制系统,可有效地控制气压的波动变化,使密闭油箱始终处于微正压状态(0.05MPa),从而保证油箱安全运行。

(2)氮气密封将氮气充填在固定顶油箱的油气空间,此时,由于氮的密度低于石油和天然气的密度,它漂浮在石油和天然气上,从而形成氮气密封,阻止油气泄漏,可以减少油品蒸发损耗98%左右,并且能够防止油箱内气体爆炸,而对储存油品的性质没有任何影响。

氮气密封用的氮气通过管道输入固定顶油箱的油气空间,氮气压力应根据油箱的耐压程度而定,尽量降低压力,压力一般为355~1750Pa。

化学灌浆防水堵漏技术探讨

化学灌浆防水堵漏技术探讨

5 浇 筑 混 凝 土 时 的 方法 与措 施
在分层对混凝土进行大面积的浇筑 时, 每层的厚度不能大于 斜、 松动的痕迹 时, 或者钢筋、 预埋件、 模板等有没 有变 形或者移
筑应立即停止, 并 在 混凝 土 凝 结 之 前 进 行快 速 的修 复 。支 模 操 作
2 9 ~4 O .
参 考 文 献

要: 本文介绍 了几种性能优 良的化 学灌浆材料 , 化 学灌浆防水堵 漏的优点 , 施工原理 , 探讨 了化学灌浆在 防水堵漏
方 面 的施 工 技 术 。
关键词 : 化 学灌浆 ; 防水堵漏
引 言
高压化学灌浆技术在我国起步较晚, 在上世纪 8 O年代中期, 曾有 过 推 广 应 用 高 峰 期 。但 由于 受施 工 设 备 、 材 料 的限 制 未 能普 渗 、改善地基物理力学性质等作用 。化学灌浆 由于其特殊 的性 能 更 好 地解 决建 筑 物 复 杂 地 基 的 防渗 、 堵 漏 及 补 强 加 固等 方 及。近几年来随着我 国经济的迅速发展 , 国外施工机具设备 已大 能 ,
1 ] 覃 轲. 高4 3 . 6 m的模板支撑系统设计与施工[ J I _ 建筑施工 , 2 0 1 0 , 3( O 8 ) : 5 0 0 m m, 同时也应派专业人员对支顶现场进 行仔细的检查 , 有倾 [
2 】 袁 伟. 3 8 . 6 m高“ 井” 字结构混凝 土梁 的模板支撑设计 与施工[ J 1 . 建筑施 位, 如发现 有问题 , 应及时 的提 醒相关工作人 员, 对 混凝土 的浇 [
对 存 在 量进 入中国, 且成本降低幅度很大 。灌浆材料 的品种 、 产量也 已 面 的难 题 。 当采 用 常规 方 法 难 以处 理或 处 理 代 价 很大 时 , 特殊 问题及结构有特殊要求的地基和建筑物进行防渗 、 堵 漏、 补 大幅增加。本文主要通 过介绍 目前几种性能优 良的化学灌浆材 强加 固时 , 建 设 部 门及 工程 设 计 人 员应 考 虑 采 用化 学灌 浆 方 法 。 料, 探 讨 其 施工 工 艺 , 为工 程 施 工 提供 技术 参 考 。

JS06-套管化学堵漏技术

JS06-套管化学堵漏技术

二、LHD化学堵漏技术简介
主要技术指标 施工成功率达到98.5%。 适应施工井温度30~160℃。 适应井深500~3800m。 施工后48h,井口试压承压能力(封堵强度):10~30MPa。 施工有效期5年以上。 施工工艺简单,适应范围广,安全可靠。 对于没有经过固井的套管段进行堵漏时可以驻留,药剂用量 小。
三、技术应用案例
作业过程(2010.4.1~2010.4.28)
下入6”SB堵塞器封堵下部油层;
下入RTTS正反打压确认漏点于1120.13-1122.13m;
1034m
下入Y441封隔器于1184.85m封堵下部套管层段,倒砂10m作
漏点1121m 为桥塞;
下入光管挤堵管柱于1034m,地面管线试压15MPa×10min,
术应用简单,作业时间短,适用于临时性封堵,但受套管漏点 位置的限制影响较大,且容易形成复杂管柱结构。 2) 水泥浆堵漏(在SZ36-1油田应用)
将一定比重的水泥浆挤入地层缝隙或多空地带、套管外空 洞破漏处等目的层,候凝后在地层或地层和套管之间形成密封 带,达到封堵套管漏点等目的。该技术水泥用量较大且胶结面 击穿压力低,对于海上平台而言,施工繁琐且工期较长。
油井水泥与油化井学水堵泥剂固的化对体比内部 结构相对酥松,本体强度 一般。
化学堵剂固化体内部 结构相对致密,有较高的 本体强度。
油井水泥固化体内部微观结构
化学堵剂固化体内部微观结构
油井水油泥井与水化泥学的堵胶剂结的界对面比结 构松散,孔隙较大。
化学堵剂固化胶结界面 结构致密的微观结构。
油井水泥固化体胶结界面微观结构
一、技术应用背景
3) 化学堵漏(在SZ36-1/ JZ9-3油田应用) 从地面向井筒内注入配好的化学堵剂,将堵剂挤入套管
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化学堵漏技术研究新进展
2015-01-27
中海油服油田化学事业部油化研究
井漏是指在钻井、固井、测井或修井等各种井下作业过程中,各种工作液(包括钻井液、水泥浆、完井液及其它液体等)在压差作用下漏入地层的现象。

这是钻井、固井中最普遍、最常见而又损失较为严重的一种问题。

在钻井作业中因处理井漏所耗费时间约占钻井时间的10%,井漏处理不当,会引起恶性井下事故,且造成严重的环境污染。

在钻井液或完井液中加入堵漏材料是常见的堵漏方法。

按照来源堵漏材料可分为一般堵漏材料及化学堵漏剂两类。

化学堵漏材料是利用高聚物在界面上的静力、分子间的作用力、化学键力,使化合物在界面处形成粘结而起到堵漏作用,这类材料包括凝胶堵漏剂、树脂堵漏剂、膨胀性堵漏剂、本文主要介绍化学堵漏剂的研究现状及进展,以期为新型堵漏材料的研发提供新的思路。

凝胶类化学堵漏剂凝胶类堵剂从广义上来讲,分为无机凝胶类堵剂及有机凝胶类堵剂.最常见的无机凝胶类堵剂是各种水泥与石灰等的混合物.是钻井工程最为普遍的一种堵漏材料。

因为水泥来源广泛、使用简单、价格低等优点.而被广泛应用于现场,近年来通过外加剂和工艺等方面的研究,在提高水泥浆的可泵性,缩短凝固时间,提高水泥石早期强度和稳定性等方面取得了很大的进展。

有机凝胶类堵剂主要是聚丙烯腈、聚丙烯酰胺或其二者的共聚物。

其聚合物可以和无机多价离子或具有双官能团的有机物进行交联而形成吸水性能很好的凝胶、使用时与多种材料形成稠浆共同泵入井底。

在地底漏失层间形成粘弹体固化以达到堵漏的目的。

苏联采用以水解聚丙烯酰胺为基础的水泥浆有效隔绝了十个强吸收地层,如克拉斯诺谢尔的621井。

分子量800-1000万的聚丙烯酰胺“具有良好的絮凝作用,可使固相沉淀速度大为加快,在巴什基里亚地区此种堵漏方法已得到成功的使用。

此外,还有聚丙烯腈与片状填充材料配合使用堵漏的文献报道。

近年来,又发展出了多种有机凝胶类堵剂,如将聚乙烯醇43份、硼酸钠22份、泥煤苔35份均匀混合并制成小球。

将82公斤小球/m,泥浆加热至约71℃约2小时,单个的小球就膨胀至原体积2-4倍,且在此膨胀状态下具有很高的强度。

树脂类化学堵漏剂按照堵漏机理树脂类堵剂可分为吸水膨胀型及固化型,吸水树脂是遇水溶胀但不溶解的交联聚合物。

利用吸水树脂在漏失地层发生吸水膨胀,通过填充堵塞和挤紧压实双重作用,有效的封堵漏失地层。

在其分子结构上含有亲水性基团,如羧基、羟基、酰胺基等。

根据亲水基团种类,可分为阴离子型、阳离子型、非离子型以及复合离子型。


离子型吸水树脂主要包含聚丙烯酸类、磺酸类和磷酸类等,聚丙烯酸类吸水树脂耐盐性差,不能在盐水环境中应用。

而磺酸类、磷酸类树脂都具有很好的耐温、抗盐性能,通过改变反应单体配比及反应条件能得到不同性能的吸水树脂材料。

阳离子型吸水树脂主要是季铵盐类。

研究人员分别合成了阳离子聚丙烯酰胺型树脂堵剂,并通过加入刚性单体的方式,提高了堵剂的热稳定性。

非离子型吸水树脂主要有聚(甲基)丙烯酰胺及聚多糖类等。

其吸水倍率低,但耐盐性好,其中,聚(甲基)丙烯酰胺是目前应用最多的非离子型吸水树脂材料.黄珠珠采用适当分子量的PAM和交联剂乙酸铬制备了随钻堵漏型弱凝胶堵漏剂.该堵漏剂在60℃下具有很好的稳定性,加入重铬酸钾后,其抗温性提高到80℃。

Heying将不同配方、不同粒径的适度交联的PAM颗粒加入到钻井液体系中,到达漏失地层附近后,逐渐吸水,在漏失通道处膨胀,堵塞漏失裂缝或孔隙。

通常来说,离子型吸水树脂吸水倍率大,但耐电解质(盐)能力差,而非离子型吸水树脂则恰恰相反。

在现场应用时,通常是将两种或两种以上的单体进行共聚或交联,得到一种亲水基团多样化的吸水树脂堵漏材料。

它同时含有非离子型亲水基团和离子型亲水基团,并可通过调节单体配比提高其吸水性和吸水速度,同时提高其耐温耐盐性,以更好满足堵漏的需求。

吸水树脂类堵剂使用过程中的主要难题是如何控制其发生吸水膨胀反应的速率。

若未进入地层即发生吸水膨胀,不仅堵漏效果差,而且还会造成施工困难。

通过包括延时溶解材料、接枝疏水性单体或采用非水携带液的方法可延迟其吸水膨胀反应发生的时间。

可固化树脂与吸水树脂不同,在未使用时保持流动度较好的低粘态,加入固化剂后或在高温的影响下则迅速固化,生成具有一定强度的固体树脂。

目前,较为常见的可固化树脂为脲醛树脂及酚醛树脂。

脲醛树脂是尿素与甲醛缩聚得到的线性脲醛低聚物。

以氯化铵为固化剂时可在室温固化。

促进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。

梁涛等人研制了一种改性脲醛树脂堵漏剂,其基本配方堵漏剂使用温度高达140℃。

固化时间在10-72h范围内可调,封堵率可达99%。

赵文娜等人研究了各反应因素对脲醛树脂性能的影响,并制得综合性能较好,游离甲醛含量低的低毒脲醛树脂,刘晓平等人通过组分用量筛选,研制了一种脲醛树脂堵水堵剂:适用于井温60-120℃,固化时间在5-24小时可调。

目前已在中原油田15口井试用,堵漏成功率为100%.酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸触媒或碱触媒条件下进行缩聚反应生成。

可作为堵剂使用的酚醛树脂为热固性酚醛树脂,其固化过程分为三个阶段,分别称为A阶、B阶及C阶。

A阶树脂是线型树脂,能溶解于酒精或丙酮中。

一般是指从合成釜中生产得到的酚醛树脂。

B阶树脂是A阶树脂经进一步反应而转
变成支链型的酚醛树脂,其中部分树脂已接近凝胶,因此B阶树脂只能部分溶解于酒精或丙酮中。

C阶树脂是已转变成体型结构的完全固化的树脂、热固性酚醛树脂在受热时,能自动地从A阶树脂转变为B阶树脂,进而成为C阶树脂,在热固性酚醛树脂(A阶)的贮存过程中也会逐渐发生此类变化,因此树脂有一定的贮存期,一般贮存期为3个月左右。

酚醛树脂常觅的固化剂有苯磺酰氯、对甲苯磺酰氯、硫酸乙酯和石油磺酸等、它们都能分解出氢离子,对固化反应有催化作用。

其中,对甲苯磺酰氯的酸度较低,因而固化速度较慢,当环境温度较低时,可能几个小时甚至十几个小时也不固化。

苯磺酰氯作为固化剂,固化速度适宜,通常在20℃下40-60分钟内完成初凝,固化后产物的物理机械性能较好,但在施工时会放出刺激性氯化氢气体。

石油磺酸作为酚醛树脂的固化剂的优点是:毒性低、易与树脂混匀,施工条件好,通常使用的固化剂是一种或几种物质的混合物,以便于调节固化产物的性能。

酚醛树脂类堵剂的研究应用较广泛,余吉良研制了一种改性酚醛树脂封窜堵漏剂。

固化时间在3-8小时可调。

固化后的抗拉强度为12.5-10.8MPa。

抗压强度为13-87MPa,抗剪切强度为20.0-29.2MPa,使用该剂在华北油田3口油井实施封层、2口油井实施封窜,其中包括储层渗透性很低的井和套管补贴后失效的井,封堵率均为100%。

郑莉研究了高活性、高固含、低挥发性物质并能快速固化的工程堵漏用酚醛树脂。

探讨了适用于工程堵漏用酚醛树脂的合成工艺条件。

如反应温度、时间及催化剂种类用量对树脂活性的影响,从而降低了酚醛树脂堵漏的现场施工难度及成本,拓宽了其适用范围。

膨胀型堵漏剂膨胀型堵漏剂是指在水或钻井液侵泡下发生体积膨胀并堵塞漏失通道的一类堵剂。

按照组成不同,可分为上文提及的化学凝胶类、吸水树脂类及一些复合体膨型堵漏材料,如左凤江等研制了水化膨胀复合堵漏材料.该堵剂引入了具有遇水延时膨胀特性的材料,同时复配长纤维,在进入裂缝后能产生较高的桥塞强度,达到快速、安全、有效堵漏的目的,A li等研发了复合堵漏材料(blend of lost Circulation materials,BLCM),主要是由粒径2-120mm的特殊纤维颗粒、植物纤维及聚合物颗粒组成。

当投入井下时,BLCM材料吸水膨胀形成具有强度和黏弹性的网状结构,在压差作用下被挤入漏失层填充,从而解决漏失问题。

Davidson等人介绍了体膨型聚合物体系。

此体系由适当尺寸的特殊纤维和水溶性交联聚合物组成,此堵漏材料对地层无伤害。

受地层温度影响可在两星期内降解,将此堵漏剂用于现场,成功地治理了失返性漏失井恢复了循环钻进。

随着高分子化学技术的不断进步,化学类堵剂在油井漏失助剂中所占的比例日益增大。

为满足不同井下状况的需要,需研发不同性能的化学堵剂,如能提高地层承压能力的漏堵材料以及能适应高温高压等复杂情况和能够用于处理恶性漏失的漏堵材料。

相信在不久的将
来,高性能、低成本、对环境友好的化学堵漏剂会不断涌现,以更好地解决井下漏失问题。

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