排劑等現(xiàn)場所用的 添加劑,攬拌均勻,得到緩速酸,密封保存待用。
[0102] 實施例31
[0103] 取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20 %的鹽酸,加入0.7 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的實施例1中得到的酸化緩速 劑,再加入1%酸液緩蝕劑、1%鐵離子穩(wěn)定劑、1%粘±穩(wěn)定劑、0.1%助排劑等現(xiàn)場所用的 添加劑,攬拌均勻,得到緩速酸,密封保存待用。
[0104] 比較例1
[0105] 取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸,加入1%酸液緩蝕劑、1 %鐵離子穩(wěn)定劑、1%粘±穩(wěn)定 劑、0.1%助排劑等現(xiàn)場所用的添加劑,攬拌均勻,得到緩速酸,密封保存待用。
[0106] 對實施例29~31及比較例1中得到的緩速酸的緩速性能進(jìn)行評價:
[0107] 巖樣的制備:過巖樣鉆取機(jī)將大理石制成底面積為5cm2的圓柱體巖樣,再用環(huán)氧 樹脂對該巖樣進(jìn)行包裹,最終使得大理石僅有一個底面在外與酸液接觸。
[0108] 為評價該酸液緩速劑在碳酸鹽巖中的緩速性能,參照SY/T5886-2012緩速酸性能 評價方法設(shè)計一種評價方法,評價其靜態(tài)緩速效果,過程如下:取30mL配制好的緩速酸,將 其加熱到75°C后注入到發(fā)生器中,在工作液與大理石接觸后,則開始采集生成C〇2的體積 量。采集生成C〇2的體積量后,做出與時間的變化曲線如圖6所示,并計算出酸巖反應(yīng)的溶蝕 速率,做出其與時間的變化曲線如圖7所示。
[0109] 由圖6可知,隨著酸巖反應(yīng)的進(jìn)行,生成的C〇2體積量在逐漸增加,酸化緩速劑的不 同加量條件下,生成的C〇2體積量有所不同,0.3 %酸化緩速劑反應(yīng)最為迅速,且生成C〇2體積 量多,則表示其反應(yīng)迅速,溶蝕率相對較高一點,而0.5%和0.7%反應(yīng)更為平緩,可看出其 緩速效果較好,緩速時間可達(dá)120minW上。隨酸液緩速劑的加量增加,其緩速效果也更好。 由圖7可知,在酸化緩速劑的不同加量下,0.3 %溶蝕速率下降明顯,而0.5 %和0.7 %的溶蝕 速率則較為平均,基本維持在一個水平上,有波動但波動并不大,也可看出其緩速效果較 好。
[0110] 由酸巖反應(yīng)靜態(tài)實驗可W看出,隨著外加劑的加量增加,相同時間內(nèi)產(chǎn)生的二氧 化碳的體積量減少,酸巖反應(yīng)速率也在降低,說明,該緩速劑具有較好的緩速性能,但隨著 外加劑的加量的增加,粘度也逐漸增加,當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.7%的酸液緩速劑時,其粘度增 加較多,考慮到實際應(yīng)用情況,因此,該緩速劑在酸液中的最佳加量為0.5%。
[0111] 酸巖反應(yīng)動態(tài)實驗:取30mL配制好的緩速酸,將其加熱到75°C后注入到發(fā)生器中, 并在發(fā)生器中加入磁力攬拌子,并設(shè)置攬拌速度為50r/min,在工作液與大理石接觸后,貝U 開始采集生成C〇2的體積量。采集生成C〇2的體積量后,做出與時間的變化曲線如圖8所示,并 計算出酸巖反應(yīng)的溶蝕速率,做出其與時間的變化曲線如圖9所示。
[0112] 由圖8可知,雖與圖6相比,生成的C〇2的體積量有所增加,但其在動態(tài)條件下仍有 緩速效果,且依然隨酸液緩速劑的加量增加,緩速效果更好。由圖9可知,與圖7相比,0.5% 和0.7 %溶蝕速率有所增加,但增加幅度并不多,緩速效率依然很穩(wěn)定,說明此酸液緩速劑 在動態(tài)條件下仍有較好的緩速能力。
[0113] 分析酸巖反應(yīng)靜態(tài)和動態(tài)實驗可知,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%時,產(chǎn)生的二氧化碳體積 量較少,其可能是因為反應(yīng)時間過短,還沒有達(dá)到其反應(yīng)結(jié)束的時間點,而且,在對外加劑 加入酸液體系后的粘度研究中可W看出,75°C下,酸液緩速劑加量為0.7%時,其粘度達(dá)到 18.2mPa ? S,因此,沒有達(dá)到最終反應(yīng)點和其粘度較大是造成二氧化碳生成量較少的原因。
[0114] 緩速酸抗溫性能評價:取30mL實施例30中配制好的緩速酸,將該工作液加熱到90 °C后注入到發(fā)生器中,分別在靜態(tài)和動態(tài)的條件下采集生成的C〇2的體積量。采集生成的C〇2 的體積量后,做出其在高溫下與時間的變化曲線如圖10所示,并計算出酸巖反應(yīng)得溶蝕速 率,做出其與時間的變化曲線如圖11所示。由圖10和圖11可知,在90°C下,靜態(tài)與動態(tài)條件 下生成的C〇2的體積量基本相同,且溶蝕速率也基本相同,可看出其緩速效果在高溫下,靜、 動態(tài)相差不大,則說明該緩速酸體系具有良好的抗溫能力。
[0115] 緩速酸體系粘度評價:在75 °C時,采用ZNN-D6B型電動六速粘度計,在170s^測定緩 速酸的表觀粘度,實驗結(jié)果見表3。
[0116] 表3緩速酸的表觀粘度測試結(jié)果 [01171
[0118]由表3可知,在0.3%、0.5%不同酸化緩速劑加量下,緩速酸的表觀粘度都比較低, 初始粘度和殘酸粘度在75°C時均保持在IOmPa ? sW下,當(dāng)外加劑的加量達(dá)到0.7%時,殘酸 粘度達(dá)到了 18.2mPa ? S。因此當(dāng)外加劑的加量為0.5 %及W下時,其初始粘度較小,有利于 酸液的注入,得到的殘酸粘度也較小,有利于殘酸的返排。W上實驗結(jié)果表明加有酸化緩速 劑的緩速酸易注入地層,有利于增大其酸化的半徑,且有利于殘酸的返排,W此提高了酸化 效果。
【主權(quán)項】
1. 一種酸化緩速劑,其特征在于,由單體聚合得到; 所述單體包括: 丙烯酰胺和/或烷基丙烯酰胺; 烯丙基聚氧乙烯醚; 碳十四陽離子疏水單體; 丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和/或烷基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨; 所述碳十四陽離子疏水單體由甲基丙烯酸二甲氨乙酯與溴代十四烷制備得到。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸化緩速劑,其特征在于,所述烷基丙烯酰胺中的烷基與烷基 丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨中的烷基的碳原子數(shù)為1~3。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸化緩速劑,其特征在于,所述烯丙基聚氧乙烯醚的平均分子 量為700~2000。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸化緩速劑,其特征在于,以摩爾百分比計,所述單體包括: 丙烯酰胺和/或烷基丙烯酰胺63.00 %~82.69 % ; 稀丙基聚氧乙稀醚5% ; 碳十四陽離子疏水單體11.81 %~31.50 % ; 丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和/或烷基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨0.4 %~0.6 %。5. -種酸化緩速劑的制備方法,其特征在于,包括: A)在引發(fā)劑存在的條件下,將丙烯酰胺和/或烷基丙烯酰胺、烯丙基聚氧乙烯醚、碳十 四陽離子疏水單體與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和/或烷基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨進(jìn) 行聚合反應(yīng),得到酸化緩速劑;所述碳十四陽離子疏水單體由甲基丙烯酸二甲氨乙酯與溴 代十四烷制備得到。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,所述引發(fā)劑的質(zhì)量為丙烯酰胺和/或 烷基丙烯酰胺、烯丙基聚氧乙烯醚、碳十四陽離子疏水單體與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨 和/或烷基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨總質(zhì)量的〇. 1 %~〇. 5%。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,所述步驟A)具體為: 將丙烯酰胺和/或烷基丙烯酰胺、烯丙基聚氧乙烯醚、碳十四陽離子疏水單體、丙烯酰 氧乙基三甲基氯化銨和/或烷基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨與水混合,得到混合溶液,然后 加入引發(fā)劑,加熱進(jìn)行聚合反應(yīng),得到酸化緩速劑。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述混合溶液中丙烯酰胺和/或烷基 丙烯酰胺、烯丙基聚氧乙烯醚、碳十四陽離子疏水單體與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和/或 烷基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的總質(zhì)量濃度為15%~35%。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于,所述聚合反應(yīng)的溫度為40°C~60°C; 所述聚合反應(yīng)的時間為1~6h。10. -種緩速酸,其特征在于,包括權(quán)利要求1~4任意一項所述的酸化緩速劑或權(quán)利要 求5~9任意一項所制備的酸化緩速劑。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種酸化緩速劑、其制備方法及緩速酸,該酸化緩速劑由單體聚合得到;所述單體包括:丙烯酰胺和/或烷基丙烯酰胺;烯丙基聚氧乙烯醚;碳十四陽離子疏水單體;丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和/或烷基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨;所述碳十四陽離子疏水單體由甲基丙烯酸二甲氨乙酯與溴代十四烷制備得到。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明酸化緩速劑為陽離子型疏水締合聚合物,與其他的緩速酸添加劑具有良好的配伍性,在應(yīng)用過程中緩速性能較好;同時酸化緩速劑碳十四陽離子疏水單體可以增加緩速劑的成膜能力,提高緩速劑的緩速效果。
【IPC分類】C09K8/74, C08F220/56, C08F283/06, C08F220/34
【公開號】CN105693947
【申請?zhí)枴緾N201610124075
【發(fā)明人】全紅平, 張寧康, 田海洋, 張?zhí)? 王金玉
【申請人】西南石油大學(xué), 成都菲爾特技術(shù)開發(fā)有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年3月4日