本發(fā)明涉及一種針對油田油氣井酸化增產(chǎn)、增注過程中使用的一種低傷害的酸液劑,特別針對砂巖油藏油水井增產(chǎn)增注過程中使用的一種油氣井酸化用低傷害酸液劑及其制備方法。
背景技術(shù):
酸化是油田油水井增產(chǎn)增注的主要工藝技術(shù)之一。針對砂巖油藏的傳統(tǒng)酸化體系主要以土酸液劑為主(即HCl+HF體系)。在酸化工藝過程中通常使用鹽酸作為前置酸液溶解油層中的鈣質(zhì)及相關(guān)敏感性礦物,以防止土酸液劑與油層中的礦物形成不溶性沉淀發(fā)生二次傷害。但對于具有較強(qiáng)酸敏潛在傷害因素的儲層效果不佳。
針對該類情況,近年來解決主要以發(fā)展新型酸液劑減少酸化過程中的沉淀解決以上技術(shù)問題。目前專利及文獻(xiàn)中報(bào)道的新型酸液劑主要有有機(jī)膦酸液劑,李勝利等人發(fā)明了砂巖薄差油層復(fù)合酸化解堵劑(CN1524922A),主要利用有機(jī)膦酸、乙酸、檸檬酸對金屬離子的絡(luò)合能力減少酸化過程中的沉淀降低二次沉降;王俊奇等人發(fā)明了以硝酸、乙酸、氟化氫氨、復(fù)合膦酸為添加在鹽酸中的低傷害酸液劑,具有緩速兼顧低傷害的效果(CN101787269A);徐超等人發(fā)明了以氨基磺酸、氟硼酸、硼酸、乙醇等為主要添加劑的鹽酸酸液劑(CN102775980A)。但有機(jī)膦酸、乙酸、檸檬酸等添加劑酸性較弱,多種添加劑在強(qiáng)酸性條件下溶解度較小,弱化了螯合劑的螯合作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種可高效安全的溶解砂巖儲層基質(zhì)與堵塞物,可防止入井液殘酸產(chǎn)生沉淀發(fā)生二次傷害,對儲層起到保護(hù)作用,穩(wěn)定性好的油氣井酸化用低傷害酸液劑;目的之二是提供該油氣井酸化用低傷害酸液劑的制備方法。
本發(fā)明的目的之一可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明的油氣井酸化用低傷害酸液劑包括如下重量份配比的原料:
本發(fā)明的目的之一還可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
進(jìn)一步,本發(fā)明的油氣井酸化用低傷害酸液劑包括如下重量份配比的原料:
進(jìn)一步,所述粘土穩(wěn)定劑是指NH4Cl、聚季銨鹽類或季銨鹽類;所述聚季銨鹽類是指且不限于聚2-羥基-1,3-亞丙基氯化銨、聚二烯丙基二甲基氯化銨或聚2-羥基-1,3-亞丙基二甲基氯化銨;所述季銨鹽類是指且不限于十六烷基三甲基溴化銨或十二烷基二甲基芐基氯化銨;所述緩蝕劑為六次甲基四胺與硫脲按照1:1.8~2.2重量份配比復(fù)配而成;所述的互溶劑為乙二醇單丁醚。
本發(fā)明的目的之二可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明的油氣井酸化用低傷害酸液劑的制備方法:
先將水加入到反應(yīng)釜中,再于常溫和攪拌下依次加入磺基水楊酸、工業(yè)鹽酸、氟化氫氨、乙醇、互溶劑,繼續(xù)攪拌20~50min,然后再加入粘土穩(wěn)定劑、緩蝕劑,攪拌20~40min,混勻得產(chǎn)品。
本發(fā)明作用機(jī)理:通過鹽酸與磺基水楊酸提供的酸液作用溶蝕堵塞或者橋連在儲層基質(zhì)孔隙吼道中的污染,恢復(fù)原始地層滲透率;酸液劑由無機(jī)酸及磺基水楊酸及其他添加劑構(gòu)成,由于磺基水氧酸是一種不弱于鹽酸的有機(jī)酸,可提供高效率的對垢及基質(zhì)的溶蝕率,同時磺基水楊酸在一次電離后進(jìn)入地層深部,會發(fā)生二次電離繼續(xù)與深部巖石發(fā)生溶蝕,可達(dá)到緩速和深部酸化的目的。
驗(yàn)證試驗(yàn)
為了進(jìn)一步驗(yàn)證本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)效果,提供下述實(shí)驗(yàn)例。
實(shí)驗(yàn)例1
磺基水楊酸的與各種金屬離子的絡(luò)合能力,如表1所示:
表1磺基水楊酸對各種金屬離子的配合物的絡(luò)合常數(shù)
實(shí)驗(yàn)例2
為了驗(yàn)證本發(fā)明的溶蝕效果,實(shí)驗(yàn)方法參Q/SH10201965-2013,抽樣對大理石、玻片和巖心粉的溶蝕率做了8次實(shí)驗(yàn),,如表2所示:
表2各實(shí)驗(yàn)對大理石、玻片和巖心粉的溶蝕率
實(shí)驗(yàn)例3
為了驗(yàn)證本發(fā)明對鐵離子穩(wěn)定能力,做了8次在溫度150℃、pH=7、濃度分別為2000mg/L和4000mg/L的Fe3+的條件下的沉淀實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)情況如表2所示:
表3各實(shí)施例對鐵離子穩(wěn)定能力試驗(yàn)結(jié)果
通過表1~表3可知,本發(fā)明對大理石、玻片和巖心粉的溶蝕率分別達(dá)到了21.2%、13.7%和37.6%;本中的磺基水楊酸,可以與Al3+、Be2+、Cd2+、Co2+、Fe2+、Fe3+等金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,同時本酸液劑在高濃度的Fe3+離子環(huán)境下,具有優(yōu)良的穩(wěn)定性,無任何沉淀產(chǎn)生。
相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:
1.本發(fā)明可高效安全的溶解砂巖儲層基質(zhì)與堵塞物,可防止入井液殘酸產(chǎn)生沉淀發(fā)生二次傷害,對儲層起到保護(hù)作用,同時性狀穩(wěn)定,適于大規(guī)模推廣。
2.本酸液劑中添加鹽酸是為了保證對垢及巖石的較高溶蝕率,以保證解堵效率,本發(fā)明對大理石、玻片和巖心粉的溶蝕率分別達(dá)到了21.2%、13.7%和37.6%;本酸液劑中的磺基水楊酸,一方面作為酸液主體提供H+酸化儲層中的垢及基質(zhì),另一方面作為一種優(yōu)良的螯合劑,可以與Al3+、Be2+、Cd2+、Co2+、Fe2+、Fe3+等金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,同時本酸液劑在高濃度的Fe3+離子環(huán)境下,具有優(yōu)良的穩(wěn)定性,無任何沉淀產(chǎn)生,防止二次傷害的產(chǎn)生。
3.本酸液劑對由于添加了磺基水楊酸,可不添加鐵離子穩(wěn)定劑、硅鋁垢穩(wěn)定劑的等;乙醇作為酸巖反應(yīng)緩速劑加入,可減緩酸巖反應(yīng);粘土穩(wěn)定劑主要為防止前端殘酸與儲層中粘土發(fā)生反應(yīng)傷害水敏傷害。
4.本發(fā)明中的氟化氫氨與鹽酸及磺基水楊酸形成HF,用于溶蝕儲層中粘土礦物成分;防止酸液劑造成粘土膨脹、運(yùn)移造成儲層損傷。
具體實(shí)施方式
以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1:
先將65公斤水加入到反應(yīng)釜中,再于15℃和攪拌下依次加入15公斤磺基水楊酸、1公斤氟化氫氨、4公斤乙醇、1公斤乙二醇單丁醚,繼續(xù)攪拌50min,然后再加入2公斤NH4Cl、4公斤由六次甲基四胺與硫脲按照1:2.2重量份配比復(fù)配而成的緩蝕劑,攪拌20min,混勻得產(chǎn)品。
實(shí)施例2:
先將80公斤水加入到反應(yīng)釜中,再于30℃和攪拌下依次加入5公斤磺基水楊酸、3公斤氟化氫氨、1公斤乙醇、2公斤乙二醇單丁醚,繼續(xù)攪拌20min,然后再加入4公斤NH4Cl、2公斤由六次甲基四胺與硫脲按照1:1.8重量份配比復(fù)配而成的緩蝕劑,攪拌40min,混勻得產(chǎn)品。
實(shí)施例3:
先將70公斤水加入到反應(yīng)釜中,再于22℃和攪拌下依次加入9公斤磺基水楊酸、2公斤氟化氫氨、3公斤乙醇、1.5公斤乙二醇單丁醚,繼續(xù)攪拌35min,然后再加入3公斤NH4Cl、3公斤由六次甲基四胺與硫脲按照1:2重量份配比復(fù)配而成的緩蝕劑,攪拌30min,混勻得產(chǎn)品。
實(shí)施例4:
先將65公斤水加入到反應(yīng)釜中,再于15℃和攪拌下依次加入15公斤磺基水楊酸、0.5公斤工業(yè)鹽酸、1公斤氟化氫氨、4公斤乙醇、1公斤乙二醇單丁醚,繼續(xù)攪拌50min,然后再加入2公斤NH4Cl、4公斤由六次甲基四胺與硫脲按照1:2.2重量份配比復(fù)配而成的緩蝕劑,攪拌20min,混勻得產(chǎn)品。
實(shí)施例5:
先將80公斤水加入到反應(yīng)釜中,再于30℃和攪拌下依次加入5公斤磺基水楊酸、8公斤工業(yè)鹽酸、3公斤氟化氫氨、1公斤乙醇、2公斤乙二醇單丁醚,繼續(xù)攪拌20min,然后再加入4公斤NH4Cl、2公斤由六次甲基四胺與硫脲按照1:1.8重量份配比復(fù)配而成的緩蝕劑,攪拌40min,混勻得產(chǎn)品。
實(shí)施例6:
先將70公斤水加入到反應(yīng)釜中,再于22℃和攪拌下依次加入9公斤磺基水楊酸、7公斤工業(yè)鹽酸、2公斤氟化氫氨、3公斤乙醇、1.5公斤乙二醇單丁醚,繼續(xù)攪拌35min,然后再加入3公斤NH4Cl、3公斤由六次甲基四胺與硫脲按照1:2重量份配比復(fù)配而成的緩蝕劑,攪拌30min,混勻得產(chǎn)品。
實(shí)施例7:
用聚2-羥基-1,3-亞丙基氯化銨替代NH4Cl,其它分別同實(shí)施例1-6。
實(shí)施例8:
用聚二烯丙基二甲基氯化銨替代NH4Cl,其它分別同實(shí)施例1-6。
實(shí)施例9:
用聚2-羥基-1,3-亞丙基二甲基氯化銨替代NH4Cl,其它分別同實(shí)施例1-6。
實(shí)施例10:
用十六烷基三甲基溴化銨替代NH4Cl,其它分別同實(shí)施例1-6。
實(shí)施例11:
用十二烷基二甲基芐基氯化銨替代NH4Cl,其它分別同實(shí)施例1-6。
應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,比如本發(fā)明中酸液對巖石巖粉的溶蝕率,對大理石、玻片和巖心粉的溶蝕率分別達(dá)到了21.2%、13.7%和37.6%,但是我們應(yīng)該注意到,從常規(guī)酸化理論來講并不是越高越好,過高的溶蝕率會將儲層酸塌陷,因此需要根據(jù)地質(zhì)條件,具體分析,更高的溶蝕率可通過對酸液劑的配方進(jìn)行正交試驗(yàn)調(diào)整來達(dá)到。
因此,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。