一种改进夹持器堵头及其制备方法和应用
本发明涉及石油开发，尤其涉及一种改进夹持器堵头及其制备方法和应用。
背景技术：
1、随着经济的快速发展，工业对石油的需求量也越来越大，所以加大对油气资源的勘探开发力度成为了必然选择。在石油开采过程中，随着地层压力逐年减小，原油无法再通过自身能量采出，此时可通过注水的方式提高地层压力的同时驱替原油采出。
2、经过几十年不断地注水开发生产，很多油田都已经进入了高含水率阶段，同时受储层非均质性的影响，油藏长期注水开发过程中难免会在高渗透层中形成优势通道，致使后续注入流体在储层内低效无效循环，影响开发效果。为改善储层的非均质，石油科技工作者研制出了一系列的高含水油藏增产用调剖体系，化学调剖技术通过注入能在地下储层成胶的化学体系，可实现大孔道或高渗层封堵，并且不同的化学调剖剂之间的复配与组合应用还能满足更为复杂的油藏条件。然而，现有室内实验模拟高固相含量封堵体系化学调剖剂的岩心注入过程时，容易造成岩心注入端或管线堵塞，体系难以注入岩心内部，无法评价体系对多孔介质岩心的封堵效果等问题。
3、因此，如何克服高固相含量封堵体系化学调剖剂的岩心注入过程中化学调剖剂难以注入岩心内部的问题，成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种改进夹持器堵头及其制备方法和应用，本发明提供的制备方法制备得到的改进夹持器堵头很好地解决了常规岩心夹持器堵头内部通道过细，难以注入流动性较差的高固相含量封堵体系的问题。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种改进夹持器堵头的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)在带有内螺纹的金属管上制备孔洞，然后用铝片进行包覆，最后在金属管内螺纹端安装金属转接头，得到安装金属转接头的金属管；
5、(2)向所述步骤(1)得到的安装金属转接头的金属管中填充碳酸氢铵粉末，然后拆除铝片，得到填充碳酸氢铵粉末的金属管；
6、(3)将所述步骤(2)得到的填充碳酸氢铵粉末的金属管埋入到装有岩心物料的模具中，然后进行加热固化，得到埋有金属管的岩心；
7、(4)在所述步骤(3)得到的埋有金属管的岩心上安装岩心夹持器堵头，随后将岩心和堵头放入岩心夹持器后，安装好采出端夹持器堵头，得到改进夹持器堵头。
8、优选地，所述步骤(1)中带有内螺纹的金属管的长度为25～35cm，带有内螺纹的金属管的直径为0.8～1.5cm；所述带有内螺纹的金属管中内螺纹区的长度为0.8～1.5cm；所述内螺纹的螺纹间距为2mm，内螺纹的螺纹深度为1mm；所述金属转接头一半为外螺纹、一半为内螺纹；
9、优选地，所述步骤(1)中孔洞的直径为0.8～1.5mm，孔洞的横向距离为2.5～3.5mm，孔洞的纵向距离为0.8～1.5mm。
10、优选地，所述步骤(1)中金属转接头外螺纹端与埋于岩心内部的金属管相连，金属转接内螺纹端与岩心夹持器内部的外螺纹金属管相连。
11、优选地，所述步骤(2)中向所述安装金属转接头的金属管中填充碳酸氢铵粉末的操作为：先向金属管中先填充部分碳酸氢铵固体粉末，接着用契合金属管的柱形杵挤压紧实，然后继续充填，接着继续挤压紧实，循环往复，使填碳酸氢铵粉末充满金属管直至与金属转接头端面齐平。
12、优选地，所述步骤(3)中岩心物料包括石英砂和固化剂。
13、优选地，所述步骤(3)中加热固化的温度为80～90℃，加热固化的时间为6～8h。
14、优选地，所述步骤(4)中岩心夹持器堵头为内部含有外螺纹金属管的岩心夹持器堵头。
15、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的改进夹持器堵头。
16、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的改进夹持器堵头或上述技术方案所述改进夹持器堵头在模拟水平井注入高固相含量封堵体系中的应用。
17、本发明提供了一种改进夹持器堵头的制备方法，包括以下步骤：(1)在带有内螺纹的金属管上制备孔洞，然后用铝片进行包覆，最后在金属管内螺纹端安装金属转接头，得到安装金属转接头的金属管；(2)向所述步骤(1)得到的安装金属转接头的金属管中填充碳酸氢铵粉末，然后拆除铝片，得到填充碳酸氢铵粉末的金属管；(3)将所述步骤(2)得到的填充碳酸氢铵粉末的金属管埋入到装有岩心物料的模具中，然后进行加热固化，得到埋有金属管的岩心；(4)在所述步骤(3)得到的埋有金属管的岩心上安装岩心夹持器堵头，随后将岩心和堵头放入岩心夹持器后，安装好采出端夹持器堵头，得到改进夹持器堵头。本发明通过在金属管上制备孔洞，然后在金属管外侧包覆铝片，可以使金属管上的孔洞被全部覆盖住，防止后期往金属管充填物料时而发生渗漏；然后向金属管中填充碳酸氢铵粉末并埋入岩心物料中进行加热固化，一方面能够使岩心物料充分固化，另一方面可以降解材料碳酸氢铵在较高的温度下分解，金属管上的孔洞可以在进行加热固化的过程中使产生的气体通过孔洞逸出，从而在岩心中形成水平通道；接着通过利用金属转接头将内部含有金属管的岩心夹持器堵头与金属管相连，岩心夹持器堵头内部的金属管可以使高固相含量封堵体系在其中具有很好的流动性，很好地解决了常规岩心夹持器堵头内部通道过细，难以注入流动性较差的高固相含量封堵体系的问题。实施例的结果显示，通过采用本发明提供的改进夹持器堵头注入高固相封堵体系，高固相封堵体系的组成为质量分数为5％的增粘剂+质量分数为0.15％的固化剂+质量分数为0.1％的缓凝剂+质量分数为30％的主剂，注入量可达到70～80ml，极大提高注入量，同时可达到所需的封堵效果。
技术特征：
1.一种改进夹持器堵头的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中带有内螺纹的金属管的长度为25～35cm，带有内螺纹的金属管的直径为0.8～1.5cm；所述带有内螺纹的金属管中内螺纹区的长度为0.8～1.5cm；所述内螺纹的螺纹间距为2mm，内螺纹的螺纹深度为1mm；所述金属转接头一半为外螺纹、一半为内螺纹。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中孔洞的直径为0.8～1.5mm，孔洞的横向距离为2.5～3.5mm，孔洞的纵向距离为0.8～1.5mm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中金属转接头外螺纹端与埋于岩心内部的金属管相连，金属转接内螺纹端与岩心夹持器内部的外螺纹金属管相连。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中向所述安装金属转接头的金属管中填充碳酸氢铵粉末的操作为：先向金属管中先填充部分碳酸氢铵固体粉末，接着用契合金属管的柱形杵挤压紧实，然后继续充填，接着继续挤压紧实，循环往复，使填碳酸氢铵粉末充满金属管直至与金属转接头端面齐平。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中岩心物料包括石英砂和固化剂。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中加热固化的温度为80～90℃，加热固化的时间为6～8h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中岩心夹持器堵头为内部含有外螺纹金属管的岩心夹持器堵头。
9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的改进夹持器堵头。
10.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的改进夹持器堵头或权利要求9所述改进夹持器堵头在模拟水平井注入高固相含量封堵体系中的应用。
技术总结
本发明提供了一种改进夹持器堵头及其制备方法和应用，属于石油开发技术领域。本发明通过在金属管上制备孔洞，然后向金属管中填充碳酸氢铵粉末并埋入岩心物料中进行加热固化，一方面能够使岩心物料充分固化，另一方面可以使降解材料碳酸氢铵在较高的温度下分解，金属管上的孔洞可以在进行加热固化的过程中使产生的气体通过孔洞逸出，从而在岩心中形成水平通道；接着利用金属转接头将内部含有金属管岩心夹持器堵头与埋于岩心内部的金属管相连，大直径金属管可以使高固相含量封堵体系在其中具有很好的流动性，很好地解决了常规岩心夹持器堵头内部通道过细，难以注入流动性较差的高固相含量封堵体系的问题。
技术研发人员：谢坤,邵明,刘延春,杨洋,闫坤,吴湛奇,刘进祥,卢祥国,高铭宣,袁世亮,柏洁,徐钒悦,王玉卿
受保护的技术使用者：东北石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5