酚醛树脂在油田化学中的应用

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摘 要：酚醛树脂是一种具有良好的性能，且成本低又环保的复合材料。近年来其应用领域越来越广泛，尤其在油田化学领域。本文首先分析了酚醛树脂在油田化学中的作用机理，进而深入探究其应用配方，并通过现场应用试验验收应用成果，最后还概述了其在油田化学中应用的拓展和重要研究意义。

关键词：酚醛树脂；油田化学；应用

中图分类号：TE39 文献标识码：A

一、酚醛树脂在油田化学中的作用机理

酚醛树脂具有良好的耐热、耐高温蠕变、阻燃、电绝缘性能等特点，因此在油田化学中得到广泛应用；主要应用于深井钻井液调配、油气井堵水、采油修井、油井防砂等过程中。

在配置深井钻井液时，磺化酚醛树脂与SMC复配，因为SMP-I由高分子结构链组成具有抗高温能力且无絮凝作用，亲水能力也较强，能有效地吸附阳离子形成水化膜降低钻井液滤失量，加强井壁的稳定性。

我们知道油气井出水现象是油田开发过程中难以避免的问题，通常我们会采用调剖注水井和堵水剂封堵两种方法来处理这类问题。树脂型堵水剂是最为常用且最为有效的堵水剂，而酚醛树脂作为一种热固型树脂经稀释后进入地层，再经固化成为高强度的固态树脂而封堵水层，多适用于封窜堵漏和高温地层。

在采油修井过程中，常会出现油层表面掉块、砂层疏松甚至坍塌等现象。一般这种情况下，利用酚醛树脂与其他化合物进行配比后能够很好的加固表层或疏松段，同时防止坍塌现象。如使用适当比例酚醛树脂、盐酸与水的混合物经固化后可以很好地控制疏松的砂层，改善孔隙度和采收率。

二、改性酚醛树脂在油田化学中的应用配方及现场试验

酚醛树脂在油田化学中的应用很广泛，这里我们首先介绍磺化酚醛树脂在油田化学中的推广应用与作用机理，在此基础上我们再以华北油田封堵技术中的应用为例，通过现场试验分析并评价改性后磺化酚醛树脂应用效果。

（一）磺化酚醛树脂推广应用与作用机理

磺化酚醛树脂主要用于深井钻井液中，将它入钻井液中，在高温条件下黏土表面与处理剂的吸附能力加强，大量负电荷形成强度较高的水化膜，不仅增加了黏土粒子的聚结稳定性，也减缓了高温的聚结作用，还改善了泥饼质量，降低了滤失量。磺化酚醛树脂复配化学添加剂使用，不仅能提高降滤失能力，还可以起到一定的封窜堵漏作用。我们以实例分析其应用实况。

（二）实例分析改性磺化酚醛树脂的应用

根据前期对华北油田地质特征和油水井特征的探究,要求我们配制具有较好的抗高温性能（40～110℃）、化学稳定性、物理均衡性和可控性的封窜堵漏剂。而其基础材料即是改性的酚醛树脂还有其他化学添加剂，在选用化学添加剂时,要结合油藏温度和油井实况，筛选适当用量的添加剂。经长期研究这里我们将改性酚醛树脂、不饱和聚酯树脂添、促进剂、固化剂、增塑剂、增强剂分别以68%、15%、2%、3%、5%、5%进行配比混合，再在需要的情况下填入少量的其他添加剂。

（三）封窜堵漏剂综合性能分析

封窜堵漏剂在使用前要做好性能测试，主要通过耐高温、物理与化学稳定性能以及射孔穿透模拟测试来分析其综合性能，以确保其具有持久的耐高温性能和一定的耐蒸汽冲刷强度，从而保证封堵层的稳定性。这里我们需要进行不同温度条件下的粘度测试来确定可控反应时间；通过标准压力试验来测试不同温度条件下的封窜堵漏剂固化后机械强度和柔韧性；再通过与强酸、强碱和盐的化学反应实验计算溶蚀率，若小于1 %，则稳定性良好。待其完全固化后，方能进行射孔穿透测试其穿透深度。

在华北油田3口窜漏井进行现场试验，其中1口封窜，另外2口油井封出水层。注入封窜堵漏的剂量要保证100%的成功率、有效率和封堵率。根据现场试验情况，我们可以得出以下结论：

(1)通过井口低幅度打压固化施工后，投产后压降较小，而承受力却大幅提升，检测封窜堵漏剂的使用效果；也就是说固化后的封窜堵漏剂具有抗压、抗拉与抗剪切等优良机械性能，较好地满足了窜漏治理需要。

(2)采用酚醛树脂封窜堵漏剂封堵,深井注入压力涨幅不大，且较易进行挤注施工。而地质条件和井况条件来看储层渗透性对挤注施工影响较大，也即封窜堵漏剂对渗流通道的穿透力较强。

(3)经试验处理后的窜漏井能保持良好的状态下持续应用，充分显示其较好的耐久性与化学性稳定性。

(4)经过封堵施工后，原油大幅增产，带来了更大的经济效益。

三、酚醛树脂在油田化学中的应用拓展及意义

酚醛树脂在油田化学中的应用颇为广泛，随着我国对酚醛树脂的逐步开发和应用，相关的油田化学技术也取得较大进步，同时也促进了其应用领域的拓展。

甲阶酚醛树脂是一种具备酚醛树脂基本性能的初等材料，其颗粒材料常作为支撑剂用于深井钻探，能够在一定的压裂液压力下开缝助流，可以提高油层的收集效率。另外一种二步法酚醛树脂是在初等材料的基础上利用二步法生产的可固化酚醛树脂，可通过包覆砂以及交联原理处理油藏问题，常用于覆砂或油井处理。该酚醛树脂不仅具有甲阶酚醛树脂的同等性能，还规避了使用寿命、混合性及稳定性问题，解决一些甲阶酚醛树脂无法解决的油井问题；加入适量的偶联剂还可较好地提升岩心抗压强度。

酚醛树脂还可以制成塑料涂层应用于钻井采油作业中，通过保护金属材料，以避免腐蚀气体的侵害。同时通过环氧改性的酚醛塑料涂覆的薄膜有着较好的耐磨性与抗氧渗透性，可最大限度地减少涂层中的针孔和裂缝。通过改性后的醚化酚醛缩聚物还可用作油包水型乳化液的破乳剂。在固井液中添加糠醛改性的磺化酚醛树脂可以改善水泥硬化过程中的强度、粘度、流变性和阻蚀性，从而提高固井液在酸性和含侵蚀性介质中的耐酸性。

随着酚醛是指在油田化学中应用越来越多，很大程度地促进油田化学学科的发展，也给油田开发带来更多的经济效益，也减少了资源的损失。

结语

我国已成为酚醛树脂的消费与生产大国，酚醛树脂的消费量在相关的应用领域内还将保持快速增长的势头，国内酚醛树脂的市场发展空间还很大。

参考文献

[1]张高波，王善举，郭民乐.对磺化酚醛树脂生产应用的认识[J].钻井液与完井液，2000，17(3)：21-24.

[2]文浩，杨存旺.石油作业工艺技术[M].北京:石油工业出版社，2002：267-276.