專利名稱：一種油田化學防砂用樹脂纖維的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于油田壓裂防砂施工材料的制備方法，屬油田化學類。
背景技術：
隨著油田開發(fā)時間的延長，油、水井出砂狀況日趨嚴重，對其正常生產(chǎn)、注水構成不良影響。為此，油、水井壓裂防砂施工井次日漸增多。然而，目前現(xiàn)場在壓裂防砂施工中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的纖維防砂技術存在著成功率低、有效期短、不能有效提高纖維和樹脂砂復合體的抗壓強度和抗折強度等問題，因而對防砂效果造成一定影響。由于表面未覆樹脂的纖維和樹脂砂表面是性質完全不同的兩種物質，將纖維混入樹脂砂中，形成的纖維復合砂在膠聯(lián)性能上存在缺陷，性能不穩(wěn)定，不能有效地形成三維立體網(wǎng)狀結構，即使形成了網(wǎng)狀結構，也存在著有效期短這一突出的缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種能夠制備出可以最大限度提高纖維和樹脂砂復合體強度和韌性、提高防砂效果、延長防砂有效期的油田化學防砂用樹脂纖維的制備方法。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是此種方法是在篩選出合適的纖維、樹脂種類和偶聯(lián)劑的基礎上，對纖維進行表面處理，合成一種在地層溫度下可以與樹脂砂有機結合在一起并具有良好防砂性能的樹脂纖維。該方法的實施步驟和技術要點如下1、纖維種類的選擇①纖維種類的初選從眾多種類的天然纖維和人造纖維中，考慮密度、直徑和成本等多種因素，選擇聚丙烯纖維、杜拉纖維、金屬纖維、植物纖維、碳纖維、玻璃纖維、棉制纖維、麻纖維、棕纖維、塑料纖維等作為篩選的對象；將纖維加工成4～20mm長，分別與自來水、污水、干支撐劑和濕支撐劑混合，室溫下充分震蕩15min后，靜止觀察纖維的分散情況和懸浮情況；根據(jù)分散性的好壞初步確定選用聚丙烯纖維、杜拉纖維、金屬纖維、植物纖維、塑料纖維進行下一步的纖維種類復選試驗；②纖維種類的優(yōu)選將初步篩選的幾種纖維與樹脂砂均勻混合，在加量為1％的條件下，在60℃水中固化48小時后，測定固結體的抗壓(折)強度，確定選用聚丙烯纖維、杜拉纖維、塑料纖維三種纖維；2、纖維直徑的優(yōu)選將初選的纖維加工成不同長度，在加量為1％的條件下，與樹脂砂混合后放入自來水中，充分震蕩15min后，靜止觀察纖維的分散情況和懸浮情況，根據(jù)分散性的好壞對比優(yōu)選出聚丙烯纖維的直徑應為0.2-0.5mm，與樹脂砂粒徑相當；3、纖維長度的確定將加量為1％、長度分別為2mm、4mm、8mm、12mm和16mm的纖維和樹脂砂混合均勻后，制成纖維復合體，待固結后測定其抗壓(抗折)強度，表明在4.0-12.0mm時固結體強度較好，確定纖維長度為4.0-12.0mm；4、纖維的處理
①纖維的預處理在室溫下將選定的纖維浸入到不同濃度的活性劑(偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑)溶液中，然后自然晾干，用帶有塑料內袋的紡織袋包裝后儲存于通風良好的倉庫中備用；②纖維的表面處理1)偶聯(lián)劑處理在室溫下，將纖維浸入到不同濃度的A1100型硅烷偶聯(lián)劑溶液中，然后自然晾干，再以加量1％樹脂纖維和支撐劑樹脂砂充分混合，并用10％樹脂液體浸濕，制成纖維復合體，待其固結后，測其抗壓和抗折強度。實驗表明，選用濃度2％-6％的處理液對纖維進行處理，其抗壓強度可以提高29.9％；2)樹脂液處理樹脂液可采用改性環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂、酚醛樹脂制成，在室溫下，將樹脂液浸沾或涂敷于纖維上，然后自然晾干，再以1.5％的加量和脂砂均勻混合，經(jīng)樹脂液處理過的纖維的固結體，其抗壓和抗折強度增加15-18％，即可用于壓裂防砂施工時隨壓裂液擠入油水井地層，達到防砂目的。
本發(fā)明構思新穎，設計合理，易于實施，利用本發(fā)明提供的方法制備出來的防砂用樹脂纖維可以與樹脂砂進一步制備纖維和樹脂砂復合體，其間膠結形成三維網(wǎng)絡結構的固結體，大幅度提高抗壓、抗折強度和韌性，有利于提高油、水井壓裂防砂效果，延長有效期3-6個月。
權利要求
1.一種油田化學防砂用樹脂纖維的制備方法，其特征在于該方法是在篩選出合適的纖維、樹脂種類和偶聯(lián)劑的基礎上，對纖維進行表面處理，合成一種在地層溫度下可以與樹脂砂有機結合在一起并具有良好防砂性能的樹脂纖維；該方法的實施步驟和技術要點如下1、纖維種類的選擇①纖維種類的初選從眾多種類的天然纖維和人造纖維中，考慮密度、直徑和成本等多種因素，選擇聚丙烯纖維、杜拉纖維、金屬纖維、植物纖維、碳纖維、玻璃纖維、棉制纖維、麻纖維、棕纖維、塑料纖維等作為篩選的對象；將纖維加工成4～20mm長，分別與自來水、污水、干支撐劑和濕支撐劑混合，室溫下充分震蕩15min后，靜止觀察纖維的分散情況和懸浮情況；根據(jù)分散性的好壞初步確定選用聚丙烯纖維、杜拉纖維、金屬纖維、植物纖維、塑料纖維進行下一步的纖維種類復選試驗；②纖維種類的優(yōu)選將初步篩選的幾種纖維與樹脂砂均勻混合，在加量為1％的條件下，在60℃水中固化48小時后，測定固結體的抗壓、抗折強度，確定選用聚丙烯纖維、杜拉纖維、塑料纖維三種纖維；
2.纖維直徑的優(yōu)選將初選的纖維加工成不同長度，在加量為1％的條件下，與樹脂砂混合后放入自來水中，充分震蕩15min后，靜止觀察纖維的分散情況和懸浮情況，根據(jù)分散性的好壞對比優(yōu)選出聚丙烯纖維的直徑應為0.2-0.5mm，與樹脂砂粒徑相當；
3.纖維長度的確定將加量為1％、長度分別為2mm、4mm、8mm、12mm和16mm的纖維和樹脂砂混合均勻后，制成纖維復合體，待固結后測定其抗壓、抗折強度，表明在4.0-12.0mm時固結體強度較好，確定纖維長度為4.0-12.0mm；
4.纖維的處理①纖維的預處理在室溫下將選定的纖維浸入到不同濃度的活性劑溶液或溶劑中，然后自然晾干，用帶有塑料內袋的紡織袋包裝后儲存于通風良好的倉庫中備用；②纖維的表面處理1)偶聯(lián)劑處理在室溫下，將纖維浸入到偶聯(lián)劑溶液中，然后自然晾干，再以加量1％樹脂纖維和支撐劑樹脂砂充分混合，并用10％樹脂液體浸濕，制成纖維復合體，待其固結后，測其抗壓和抗折強度，實驗表明，選用濃度2％-6％的處理液對纖維進行處理，其抗壓強度可以提高29.9％；2)樹脂液處理樹脂液可采用改性環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂、酚醛樹脂制成，在室溫下，將樹脂液浸沾或涂敷于纖維上，然后自然晾干，再以1.5％的加量和支撐劑樹脂砂均勻混合，經(jīng)樹脂液處理過的纖維的固結體，其抗壓和抗折強度增加15-18％，即可用于壓裂防砂施工時隨壓裂液擠入油水井地層，達到防砂目的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于油田壓裂防砂施工的油田化學防砂用樹脂纖維的制備方法，該方法是在篩選出合適的纖維、樹脂種類和偶聯(lián)劑的基礎上，對纖維進行表面處理，合成一種在地層溫度下可以與樹脂砂有機結合在一起并具有良好防砂性能的樹脂纖維。本發(fā)明構思新穎，設計合理，易于實施，利用本發(fā)明提供的方法制備出來的防砂用樹脂纖維可以與樹脂砂進一步制備纖維和樹脂砂復合體，其間膠結形成三維網(wǎng)絡結構的固結體，大幅度提高抗壓、抗折強度和韌性，有利于提高油、水井壓裂防砂效果，延長有效期。
文檔編號D06M101/04GK1927992SQ20061004771
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月12日 優(yōu)先權日2006年9月12日
發(fā)明者張飄石, 李金權 申請人:遼河石油勘探局