一种涂层处理液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及原油开发技术领域，具体涉及一种涂层处理液及其制备方法和应用。

背景技术

石油及其产品广泛用于生产和生活的各个方面，不仅与我们的生活息息相关，更制约着国家的经济发展以及国家安全。实际油田开发面临许多问题，油井出砂就是油气开采过程中的主要难题之一，出砂会造成导油层砂埋，油井产量下降，增加设备损耗等问题。利用绕丝筛管等机械管柱进行防砂是油田上常用的技术手段之一，但绕丝筛管容易被原油、聚合物和粘土等粘附缠绕，引起堵塞，导致了防砂井产液量减少。

中国专利CN113047819A提供了一种适用于深水油气开发防砂用防砂筛管，以及该防砂筛管在深水油气开发防砂方法中的应用。该防砂筛管的基本组成包括由外至内依次设置的外护套、外过滤网、变精度复合挡砂层和开孔基管；变精度复合挡砂层包括2层以上防砂精度不同的挡砂层，2层以上挡砂层的防砂精度由外层至内层依次升高；变精度复合挡砂层中的至少1层挡砂层为金属泡沫挡砂层。本发明提供的防砂筛管可极大提高深水油气储层采用水平井开发时使用砾石充填或独立筛管防砂工艺的可靠性，防砂完井可有效支撑、稳固井壁并帮助建立自然砂桥，极大提高储层近井地带渗流能力，为深水储层油气开发提供一种安全、可靠、长效的防砂完井方法。

中国专利CN111927407A公开一种V型精密微缝自洁防砂筛管，包括支管本体、筛管面丝和过滤装置，所述支管本体的表面均匀的设置有通孔，所述支管本体的底部设置有连接管件，所述支管本体的外壁设置有筛管面丝，且所述相邻的筛管面丝之间设置有V型过滤槽，所述支管本体的内腔中间设置有过滤装置，所述筛管面丝与支架本体之间设置有加强筋，其结构合理，在使用的过程中，自洁效果好，防堵塞，延长其使用寿命，降低施工成本。

以上专利只是改进了防砂筛管的结构，但是在疏松砂岩油藏中，往往由于地层流体携带地层细砂、化学驱聚合物、原油、黏土泥质等互相作用，堵塞防砂筛管，导致筛管渗透率降低，产能严重下降。

因而，急需开发一种技术方法，提高防砂筛管产液增油能力。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的油井防砂筛管由于聚合物、原油黏土等物质在筛管表面吸附聚集，堵塞缝隙通道，从而影响防砂筛管产液增油能力的问题，本发明的目的之一在于提供一种涂层处理液，其能够形成水湿表面，可以显著降低聚合物、原油和黏土等物质在筛管表面的吸附，提高筛管导流能力，同时提高对水的摩擦阻力，降低对水的渗透率，起到降水增油的效果，并且配方简单，现场应用条件低，施工成本低，持续效果长。

本发明的目的之二在于提供一种与目的之一相对应的涂层处理液的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种与上述目的相对应的涂层处理液的应用。

本发明的目的之四在于提供一种与上述目的相对应的油井防砂筛管。

本发明的目的之五在于提供一种与上述目的相对应的油井防砂筛管的制备方法。

本发明的目的之六在于提供一种与上述目的相对应的油井防砂筛管的应用。

为实现上述目的之一，本发明采取的技术方案如下：

一种涂层处理液，包括：多胺有机硅化合物、助剂以及溶剂，其中，所述多胺有机硅化合物选自具有式(I)所示结构的化合物中的至少一种：

式(I)中，R

根据本发明，所述C

在本发明的一些优选的实施方式中，R

根据本发明，所述C

在本发明的一些优选的实施方式中，以所述溶剂的总重量为计算基准，所述多胺有机硅化合物的质量百分含量为1％～50％，优选为5％～40％。

在本发明的一些优选的实施方式中，以所述溶剂的总重量为计算基准，所述多胺有机硅化合物的质量百分含量为1％～50％，优选为5％～40％。

在本发明的一些优选的实施方式中，以所述溶剂的总重量为计算基准，所述多胺有机硅化合物的质量百分含量为10％～40％，优选为15％～35％。

在本发明的一些优选的实施方式中，以所述溶剂的总重量为计算基准，所述助剂的质量百分含量为0.1％～5％，优选为0.5％～4％。

在本发明的一些优选的实施方式中，以所述溶剂的总重量为计算基准，所述助剂的质量百分含量为0.5％～3％，优选为0.5％～2％。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述助剂包括硅油。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述硅油选自羟基硅油、含氢硅油和羟基含氢硅油中的至少一种，优选为甲基含氢硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油中的至少一种，更优选地，所述硅油中羟基含量为0.5wt％～5wt％；和/或氢含量为0.1wt％～1.6wt％。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇、丙酮、乙腈、C

根据本发明，所述溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇、丙酮、乙腈、C

为实现上述目的之二，本发明采取的技术方案如下：

一种上述实施方式中任一项所述的涂层处理液的制备方法，包括：将所述多胺有机硅化合物、所述助剂以及所述溶剂混合，制得所述涂层处理液。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述混合的条件包括：温度为10℃～35℃。

为实现上述目的之三，本发明采取的技术方案如下：

一种上述实施方式中任一项所述的涂层处理液或根据上述实施方式中任一项所述的制备方法制得的涂层处理液在原油开发中的应用。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述应用为作为形成用于原油开发的部件的涂层的原料的应用。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述应用为作为形成筛管的涂层的原料的应用。

为实现上述目的之四，本发明采取的技术方案如下：

一种油井防砂筛管，包括管体和位于所述管体的表面的涂层，其在，所述涂层为上述实施方式中任一项所述的涂层处理液或根据上述实施方式中任一项所述的制备方法制得的涂层处理液的固化物。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述涂层的厚度为0.5～50μm；和/或所述涂层的水接触角为20°～60°。

根据本发明，水接触角按照GB/T30447-2013《纳米薄膜接触角测量方法》中静态接触角测量方法测得。

根据本发明，所述管体可以是本领域常用的未进行表面处理的筛管，其材质可以是不锈钢，优选为304不锈钢、321不锈钢、316不锈钢或310不锈钢。

为实现上述目的之五，本发明采取的技术方案如下：

一种上述实施方式中任一项所述的油井防砂筛管的制备方法，包括：

S1.将上述实施方式中任一项所述的涂层处理液或根据上述实施方式中任一项所述的制备方法制得的涂层处理液施加到所述筛管的表面；

S2.对施加有涂层处理液的筛管进行固化处理，得到所述油井防砂筛管。

根据本发明，所述表面可以是指内表面也可以是指外表面或内外两个表面，优选为内外两个表面。

在本发明的一些优选的实施方式中，步骤S1中，所述施加的方式选自刷涂、喷涂和浸泡中的至少一种。

在本发明的一些优选的实施方式中，步骤S2中，所述固化处理的条件包括：温度为10℃～100℃。

根据本发明，步骤S2中，可以在室温下进行所述固化，也可以在加热的条件下进行所述固化。

本发明中，术语“室温”是指10℃～35℃。

根据本发明，步骤S2中，固化的时间不受限制，只要管体表面的涂料完全干燥形成薄膜。

为实现上述目的之六，本发明采取的技术方案如下：

一种上述实施方式中任一项所述的油井防砂筛管或根据上述实施方式中任一项所述的制备方法制得的油井防砂筛管在原油开发领域中的应用。

本发明的有益效果至少在于：多胺有机硅化合物在助剂辅助下载油井防砂筛管表面形成亲水修饰涂层，在地层下降低聚合物、原油、黏土等物质在筛管表面的吸附，提高筛管导流能力，同时提高对水的摩擦阻力，起到增加油井产液量及增油降水的效果，提升经济效益。本发明的突出优点在于所选配方简单，现场应用条件低，不改变原有压裂施工技术参数，能有效控制工艺成本，提高经济效益。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围并不限于下述说明。

实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购途径获得的常规产品。

在下述实施方式中，若无特殊说明，则“％”是指质量百分含量。

在下述实施方式中，若无特殊说明，则采用的乙醇为95％乙醇；筛管的材质为304不锈钢；含氢硅油(0.8)的牌号为兴业有机硅新材料XY-202；含氢硅油(1.6)的牌号为信越KF-99；羟基硅油(羟基含量1％、3％、5％)为兴业有机硅新材料有限公司定制产品；聚丙烯酰胺的牌号为恒聚KYPAM-10，粘均分子量1800-2400万。

在下述实施方式中，若无特殊说明，在室温下将各原料混合均匀制备涂层处理液，此处所述室温以及下述实施方式中涉及到的室温均是指实验时的室内温度，约为23℃～35℃。

在下述实施方式中，根据GB/T30447-2013《纳米薄膜接触角测量方法》标准中静态接触角测量方法检测不锈钢试片的水滴接触角。

【实施例1】

1kg石油醚(90-120℃)中加入350g多胺有机硅化合物(R

【实施例2】

1kg乙醇中加入100g多胺有机硅化合物(R

【实施例3】

1kg异丙醇中加入300g多胺有机硅化合物(R

【实施例4】

1kg丙酮混合溶液中加入250g多胺有机硅化合物(R

【实施例5】

1kg环己烷和乙醇混合溶液(环己烷和乙醇的质量比为1:1)中加入350g多胺有机硅化合物(R

【实施例6】

1kg甲苯中加入200g多胺有机硅化合物(R

【实施例7】

1kg乙腈中加入350g多胺有机硅化合物(R

【实施例8】

1kg丙酮中加入300g多胺有机硅化合物(R

【实施例9】

1kg异丙醇混合溶液中加入100g多胺有机硅化合物(R

【实施例10】

1kg乙醇中加入150g多胺有机硅化合物(R

【实施例11】

1kg乙醇中加入100g多胺有机硅化合物(R

【比较例1】

将未经过涂层处理的防砂筛管置于含有3％蒙脱石、0.2％聚丙烯酰胺的混合水溶液中进行浸泡，结果表明：未经过处理后的防砂筛管表面有明显泥沙颗粒附着，筛管部分裂缝通道出现封堵。

【比较例2】

按照专利CN112682009A的方法将1kg戊烷中加入200g含氢硅油(氢含量3％)，15g氨乙基甲基二甲氧基硅烷，20g乙醇并混合均匀并混合均匀，制成涂层处理液2b。在304不锈钢试片表面喷涂处理液2b，室温晾干2天，得到涂层处理后的不锈钢试片，涂层厚度为26μm。经检测，不锈钢试片的水滴接触角为100°。由接触角测试结果可见，专利CN112682009A报道的防砂筛管具有疏水表面，对水的摩擦阻力较小，虽然同样具备减少附着堵塞、提高产液的作用，但对比本发明不利于增油降水、提高原油产量。

【比较例3】

1kg乙醇中加入100g多胺有机硅化合物(R

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。