【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于油氣資源開采，尤其涉及一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管及其制備方法與應用。
技術介紹
1、弱膠結儲層油氣的開發過程中，大幅度的壓力降低會導致地層的力學性質發生變化，在造成井壁失穩等現象降低開采效率的同時也可能會引起其他伴生的地質災害。地層出砂是油氣資源開采過程中軟弱的細粒粉砂，泥質粉砂粒隨氣體從運移到近井，堵塞采氣管路的現象。當下，絕大部分弱膠結儲層油氣的開采方法都面臨著出砂和近井堵塞的問題，進而，如何實現有效防砂技術是對這類油氣開發的關鍵。
2、在出砂防控上，目前常規油氣資源開采的防砂方法包括繞絲篩管防砂、礫石充填防砂和化學防砂等。但實踐中礫石充填防砂方法已被證明不適用弱膠結儲層油氣藏，出現出砂嚴重和近井垮塌等問題，堵塞滲流通道，影響氣水產出，導致產能降低。此外，化學固砂在應用于高黏土含量的油氣藏儲層中，會存在固化強度不高等問題，影響防砂效果。由此可見，傳統的防砂方式不能滿足弱膠結儲層油氣藏等其他非常規能源長期開采過程中的防砂固井需求。
3、因此，如何提供一種基于弱膠結油氣儲層的固井防砂完井方式，并提供一種適用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管是本領域技術人員亟需解決的技術問題。
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提出了一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管及其制備方法與應用。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了以下技術方案：
3、一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，由內到外依次包括：電
4、優選的，所述電加熱基管包括主體管和連接頭，所述連接頭設置于所述主體管兩端；所述電加熱基管通過所述連接頭與鉆桿、鉆鋌、擴孔器等連接；所述連接的連接方式包括但不限于插接式或絲扣式。
5、所述主體管由內到外包括高強度內層、高導電導熱中部夾層和高導熱系數材料外層；其中，高導熱系數材料外層為金屬復合材料，是熱的良好導體，具有高耐溫性和高耐腐蝕性，且具有惰性表面，不與本專利技術中的自適應高分子聚合物發生反應。
6、所述中部夾層內壁包括電熱絲，所述電熱絲能夠接受電信號并轉化為熱信號，進而起到加熱作用。
7、更為優選的，所述高導熱系數材料包括但不限于低碳鋼、銅合金、鋁合金以及低碳鋼與其他高導電材料制成的金屬復合導電材料，具有良好的導電導熱性，且抗壓強度在10mpa以上。
8、電加熱基管可以是封閉式管體，也可以作為割縫篩管，包括圓形孔、軸向割縫和周向割縫中的一種或幾種的組合，與自適應高分子聚合物層組成雙重擋砂屏障。
9、優選的，所述自適應高分子聚合物由自適應高分子聚合物漿液在80℃以上高溫下固化形成；
10、所述自適應高分子聚合物漿液包括以下重量份數的原料：多異氰酸酯17.6-37.8份、聚酯多元醇20.0-30.0份、交聯擴鏈劑2.9-9.5份、造孔劑103.5-198.6份、表面活性劑0-2.8份以及漿液溶劑30-60份。
11、有益效果：本專利技術中的自適應高分子聚合物具有較好的熱力學性能和多孔結構。能在高溫下被明顯壓縮且固定，在井下感受到一定溫度的熱刺激并做出膨脹回應，可適應井眼直徑。且孔徑可適應完井防砂中對地層砂粒徑的控制需求。
12、優選的，所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(tdi)，二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)，多亞甲基多苯基異氰酸酯(papi)和以多亞甲基多苯基異氰酸酯為基體改性的二聚體、三聚體和混合多聚體中的一種或任意幾種的混合。
13、優選的，所述聚酯多元醇包括聚已內酯二醇(pcl)和/或聚碳酸酯二醇(pcdl)，分子量為1000-3000。
14、優選的，所述交聯擴鏈劑包括羥基類化合物、胺類化合物和羧酸類化合物中的一種或任意幾種的混合；
15、所述羥基類化合物包括1,4-丁二醇、甘油、乙二醇中的一種或任意幾種的混合；
16、所述胺類化合物包括moca、tda、三甲基乙二胺中的一種或任意幾種的混合；
17、所述羧酸類化合物包括乙二酸、丁二酸、對苯二甲酸中的一種或任意幾種的混合。
18、優選的，所述造孔劑包括造孔劑a和/或造孔劑b；
19、所述造孔劑a和造孔劑b的質量比為(0.2-0.5)：(103.3-198.1)。
20、所述造孔劑a包括水、液體二氧化碳、二氯甲烷、環戊烷中的一種或多種；
21、所述造孔劑b包括氧化鈣顆粒、尿素顆粒、固體石蠟顆粒中的一種或任意幾種的混合。
22、更為優選的，所述造孔劑為造孔劑a。
23、優選的，所述表面活性劑包括泡沫穩定劑和/或泡沫開孔劑；
24、所述泡沫穩定劑包括ak9905、bf2270、b8629、dc198中的一種或任意幾種的混合；
25、所述泡沫開孔劑包括ak8805、ortegol?500、voranol?cp1421、h-4002、niax?l-6164中的一種或任意幾種的混合。
26、優選的，所述漿液溶劑包括乙酸乙酯、甲苯、二甲基甲酰胺的一種或幾種組合。
27、優選的，所述保護涂料層為有機高分子固體涂層。
28、有益效果：有機高分子涂層能均勻地分散在自適應高分子聚合物表面，保護其不被水解的同時在隨自適應防砂篩管下入井底時，保護自適應高分子聚合物不被井壁破壞。
29、一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管的制備方法，包括以下步驟：
30、將電加熱基管套設于薄壁塑料管之中，向所述電加熱基管與薄壁塑料管之間的縫隙注入自適應高分子聚合物漿液，待所述自適應高分子聚合物漿液固化后，向固化后的自適應高分子聚合物外表面均勻附著保護涂料，即得所述自適應防砂篩管。
31、更為優選的，所述自適應高分子聚合物漿液的注入方法具體包括以下步驟：先將聚酯多元醇、交聯擴鏈劑、造孔劑、表面活性劑以及漿液溶劑混合均勻得到自適應高分子聚合物漿液前液，在80℃以上高溫下持續攪拌備用，然后向自適應高分子聚合物漿液前液中快速注入多異氰酸酯，高速攪拌均勻后將得到自適應聚合物漿液，并將其快速轉移注入至電加熱基管與四氟塑料管之間的環空區域，并于80-100℃下固化8-10h。
32、更為優選的，保護涂料層成型方法包括澆注成型、噴涂成型、反應注射成型和板材連續成型等方法。
33、需要說明的是，薄壁塑料管的直徑大于電加熱基管，僅起到輔助促進自適應高分子聚合物漿液的固化成型的作用，可根據實際弱膠結儲層油氣開采工程中的井眼直徑，靈活控制自適應高分子聚合物的高溫膨脹量進而選擇四氟管的內徑尺寸。待自適應高分子聚合物漿液固化后，即將薄壁塑料管取下，然后再于固化后的自適應高分子聚合物外表面均勻噴涂保護涂料。
34、一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管在弱膠結儲層中的應用，包括以下步驟：
35、將所述自適應防砂篩管經高溫壓縮后，與鉆具連本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，由內到外依次包括：電加熱基管、自適應高分子聚合物層和保護涂料層。
2.根據權利要求1所述的一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，所述電加熱基管包括主體管和連接頭，所述連接頭設置于所述主體管兩端；
3.根據權利要求1所述的一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，所述自適應高分子聚合物由自適應高分子聚合物漿液在80～120℃高溫下固化形成；
4.根據權利要求3所述的一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯，多亞甲基多苯基異氰酸酯和以多亞甲基多苯基異氰酸酯為基體改性的二聚體、三聚體和混合多聚體中的一種或任意幾種的混合。
5.根據權利要求3所述的一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，所述聚酯多元醇包括聚已內酯二醇和/或聚碳酸酯二醇，分子量為1000-3000。
6.根據權利要求3所述的一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，所述交聯擴鏈劑包括羥基類
7.根據權利要求1所述的一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，所述保護涂料層為有機高分子固體涂層。
8.一種如權利要求1-7任一項所述的用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.如權利要求1-7任一項所述的用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管在弱膠結儲層中的應用，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述弱膠結儲層包括泥質膠結粉細砂、未固結泥質粉砂等淺層氣、煤層氣、天然氣水合物中的一種。
...【技術特征摘要】
1.一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，由內到外依次包括：電加熱基管、自適應高分子聚合物層和保護涂料層。
2.根據權利要求1所述的一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，所述電加熱基管包括主體管和連接頭，所述連接頭設置于所述主體管兩端；
3.根據權利要求1所述的一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，所述自適應高分子聚合物由自適應高分子聚合物漿液在80～120℃高溫下固化形成；
4.根據權利要求3所述的一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其特征在于，所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯，多亞甲基多苯基異氰酸酯和以多亞甲基多苯基異氰酸酯為基體改性的二聚體、三聚體和混合多聚體中的一種或任意幾種的混合。
5.根據權利要求3所述的一種用于弱膠結儲層油氣井的自適應防砂篩管，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張國彪，強嗣祺，孫友宏，李冰，齊赟，
申請(專利權)人：中國地質大學北京，
類型：發明
國別省市：
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