一種解堵劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油開(kāi)采領(lǐng)域，特別涉及一種解堵劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油田開(kāi)采過(guò)程中，普遍采取向地層中注水開(kāi)發(fā)的方式進(jìn)行生產(chǎn)，然而由于地層的 非均質(zhì)性，地層中各部分的吸水量是不均勻的，不利于注入水的波及系數(shù)。為了提高注入水 的波及系數(shù)，需要在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)驅(qū)施工使用封堵劑來(lái)封堵吸水能力強(qiáng)的地層 中的高滲透層，以提高注入水的波及系數(shù)和驅(qū)油效率。然而通常使用的封堵劑多為有機(jī)聚 合物類(lèi)封堵劑，其在封堵高滲透層的同時(shí)不可避免地進(jìn)入低滲孔隙，在注水井周邊地層形 成較嚴(yán)重地堵塞，導(dǎo)致注水井憋壓，難以完成配注指標(biāo)，嚴(yán)重干擾了注水井的日常生產(chǎn)。
[0003] 為了解決上述問(wèn)題，通常采取壓裂改造、化學(xué)解堵等方式。相對(duì)化學(xué)解堵，壓裂改 造成本偏高；而對(duì)于化學(xué)解堵，安高詫?zhuān)ㄗ⒕劬舛录夹g(shù)研究及在雙河油田的應(yīng)用，《石油 天然氣學(xué)報(bào)》，2011年第6期）認(rèn)為，由于堵塞地層的聚合物多為高分子有機(jī)物，為了解除其 堵塞地層的問(wèn)題，一方面，可以采用氧化劑將其降解成小分子，降低其粘度，使其水溶性更 強(qiáng)，甚至變成氣態(tài)分子。另一方面，可以采用表面活性劑改善滲流通道巖石表面的潤(rùn)濕性， 使?jié)櫇窠墙咏?0°，使?jié)B流通道同時(shí)利于無(wú)機(jī)水相和有機(jī)聚合物相通過(guò)。因此，化學(xué)解堵所 用的解堵劑的主要成分一般包括強(qiáng)氧化劑和表面活性劑。
[0004] CN102925128A公開(kāi)了一種油田注聚井復(fù)合化學(xué)解堵劑，包括：解堵延展劑、氧化 主劑、緩釋酸和解堵助劑，其中，氧化主劑包括：雙氧水、過(guò)氧化鈉、過(guò)硼酸鈉、過(guò)氧化鈣、高 鐵酸鉀、次氯酸鈉等強(qiáng)氧化劑中的至少一種。
[0005] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)提供的化學(xué)解堵劑不僅能對(duì)有機(jī)聚合物的降解速率較低，且強(qiáng)氧化劑的 存在使該化學(xué)解堵劑存在腐蝕、毒性、易爆等安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供了一種高降解速率的、安全無(wú)毒的 解堵劑。具體技術(shù)方案如下：
[0008] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種解堵劑，包括以下重量百分比的成分：生物表 面活性劑1-5%、亞鐵鹽1-2%、低碳復(fù)合有機(jī)酸0.5-1 %、維生素C0. 1-0. 3%、異抗壞血酸 鈉0. 1-0. 3%、分散劑0. 1-0. 3%，余量為水。
[0009]作為優(yōu)選，所述解堵劑包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑4-5%、亞鐵 鹽1-2%、低碳復(fù)合有機(jī)酸0.5-0. 8%、維生素C0. 1-0. 2%、異抗壞血酸鈉0. 1-0. 2%、分散 劑0. 1-0. 2%，余量為水。
[0010] 具體地，所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵。
[0011] 作為優(yōu)選，所述解堵劑包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑5%、硫酸亞 鐵1%、低碳復(fù)合有機(jī)酸0.5%、維生素C0. 1%、異抗壞血酸鈉0. 1%、分散劑0. 1%、余量為 水。
[0012] 作為優(yōu)選，所述解堵劑包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑4%、硫酸亞 鐵1. 5%、低碳復(fù)合有機(jī)酸0. 8%、維生素C0. 2%、異抗壞血酸鈉0. 2%、分散劑0. 2%、余量 為水。
[0013] 具體地，所述低碳復(fù)合有機(jī)酸為甲酸、丙酸、乳酸、馬來(lái)酸、檸檬酸、富馬酸、短鏈脂 肪酸及其酯化物中的至少一種。
[0014] 具體地，所述分散劑為三乙基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍物、脂肪 酸聚乙二醇酯中的至少一種。
[0015] 作為優(yōu)選，所述分散劑為十二烷基硫酸鈉。
[0016] 具體地，所述生物表面活性劑為北京市捷博特能源技術(shù)有限公司的型號(hào)為JBT-YY 的生物表面活性劑。
[0017] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種上述解堵劑的制備方法，包括：
[0018] 根據(jù)解堵劑中各成分的配比，向反應(yīng)釜中加入部分水，預(yù)熱至60_65°C，恒溫 10-20min后，向所述反應(yīng)釜中加入亞鐵鹽、低碳復(fù)合有機(jī)酸、維生素C和異抗壞血酸鈉，攪 拌80-90min后，冷卻至室溫，再向所述反應(yīng)釜中加入分散劑、生物表面活性劑以及剩余部 分的水，攪拌8-12min后，得到所述解堵劑。
[0019] 本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：
[0020] 本發(fā)明實(shí)施例提供的解堵劑，包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑 1-5%、亞鐵鹽1-2%、低碳復(fù)合有機(jī)酸0. 5-1%、維生素C0. 1-0.3%、異抗壞血酸鈉 0. 1-0. 3%、分散劑0. 1-0. 3%，余量為水。通過(guò)上述各成分的協(xié)同復(fù)配作用，能夠使有機(jī)聚 合物的分子鏈快速斷裂，降低有機(jī)聚合物的分子量和粘度，使有機(jī)聚合物的降解率在2-4 小時(shí)內(nèi)達(dá)到99. 9%，提高了有機(jī)聚合物降解的降解速率。而且，本發(fā)明實(shí)施例提供的解堵劑 中不含有強(qiáng)氧化劑，安全無(wú)毒，保證了有機(jī)物降解的安全性。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一 步地詳細(xì)描述。
[0022] 第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種解堵劑，包括以下重量百分比的成分：生物表 面活性劑1-5%、亞鐵鹽1-2%、低碳復(fù)合有機(jī)酸0.5-1 %、維生素C0. 1-0. 3%、異抗壞血酸 鈉0. 1-0. 3%、分散劑0. 1-0. 3%，余量為水。
[0023] 通過(guò)上述各成分的協(xié)同復(fù)配作用，利用亞鐵鹽作為促進(jìn)有機(jī)聚合物降解的催化 劑，使有機(jī)聚合物的分子鏈快速斷裂，降低有機(jī)聚合物的分子量和粘度，使有機(jī)聚合物的降 解率在2-4小時(shí)內(nèi)達(dá)到99. 9%，提高了有機(jī)聚合物降解的降解速率。而且，本發(fā)明實(shí)施例 提供的解堵劑由于不含有強(qiáng)氧化劑，其組成成分安全無(wú)毒，保證了有機(jī)物降解的安全性。此 外，本發(fā)明實(shí)施例中解堵劑中含有生物表面活性劑，利用該解堵劑降解注水井周邊地層中 的有機(jī)聚合物，不僅使聚合物降解完全，且不產(chǎn)生不溶于水的，易堵塞地層的副產(chǎn)物。
[0024] 進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種優(yōu)選的解堵劑，包括以下重量百分比的成分： 生物表面活性劑4-5%、亞鐵鹽1-2%、低碳復(fù)合有機(jī)酸0. 5-0. 8%、維生素C0. 1-0. 2%、異 抗壞血酸鈉0. 1-0. 2%、分散劑0. 1-0. 2%，余量為水。
[0025] 發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，由于硫酸亞鐵具有強(qiáng)還原性，不僅易溶于水，且容易在酸性環(huán)境 中保持穩(wěn)定，非常利于促進(jìn)有機(jī)聚合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)或水解反應(yīng)，所以本發(fā)明實(shí)施例 中亞鐵鹽優(yōu)選為硫酸亞鐵（FeS04 · 7H20)。
[0026] 在地層條件下，為了保證有機(jī)聚合物的降解一直處于穩(wěn)定的酸性環(huán)境中，并阻止 亞鐵離子向三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化，本發(fā)明實(shí)施例使用低碳復(fù)合有機(jī)酸、維生素C和異抗壞血酸 鈉作為鐵離子穩(wěn)定劑，通過(guò)三者的復(fù)配作用，來(lái)有效保持亞鐵離子的穩(wěn)定性。
[0027] 具體地，該低碳復(fù)合有機(jī)酸為甲酸、丙酸、乳酸、馬來(lái)酸、檸檬酸、富馬酸、短鏈脂肪 酸及其酯化物中的至少一種。
[0028] 基于上述，本發(fā)明實(shí)施例提供了以下兩種優(yōu)選配方的解堵劑：第一種優(yōu)選的解 堵劑包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑5%、硫酸亞鐵1%、低碳復(fù)合有機(jī)酸 0. 5%、維生素C0.1%、異抗壞血酸鈉0.1%、分散劑0.1%、余量為水。第二種優(yōu)選的解 堵劑包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑4%、硫酸亞鐵1. 5%、低碳復(fù)合有機(jī)酸 0. 8%、維生素C0. 2%、異抗壞血酸鈉0. 2%、分散劑0. 2%、余量為水。可以理解的是，本發(fā) 明實(shí)施例中所述的"余量為水"指的是通過(guò)剩余的水使該解堵劑的重量百分比達(dá)到100%。
[0029] 具體地，本發(fā)明實(shí)施例中所用的分散劑為三乙基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊 醇、纖維素衍物、脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一種。優(yōu)選使用十二烷基硫酸鈉。本發(fā)明解堵 劑中分散劑的作用是防止堵塞物降解后產(chǎn)生的固體或液體粒子聚集產(chǎn)生二次沉淀。
[0030] 本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)使用生物表面活性劑來(lái)改善滲流通道巖石表面的潤(rùn)濕性， 以提高解堵劑在地層中的滲透性，使解堵劑盡可能地接觸地層深部的有機(jī)聚合物類(lèi)堵塞 物，且不對(duì)地層造成負(fù)擔(dān)。而且還能通過(guò)生物表面活性劑降解聚丙烯酰胺等長(zhǎng)分子鏈，進(jìn)一 步提1?本發(fā)明實(shí)施例解堵劑的降解率。
[0031] 具體地，作為優(yōu)選，本發(fā)明實(shí)施例中所用的生物表面活性劑為生物表面活性劑 JBT-YY，該生物表面活性劑JBT-YY為北京市捷博特能源技術(shù)有限公司型號(hào)為JBT-YY的生 物表面活性劑，它的主要成分為脂肽?？蛇x地，本發(fā)明實(shí)施例中，還可以選用其他脂肽類(lèi)生 物表面活性劑，例如由分子式分別為C51HS9013N7、C52H91013N7和C53H93013N7以及對(duì)應(yīng)的分子量分 別為1007U021和1035的三種脂肽組成的復(fù)合脂肽生物表面活性劑。其中，在該復(fù)合脂肽 生物表面活性劑中，上述三種脂肽的質(zhì)量比可以為任意的，對(duì)其沒(méi)有特殊的限定。
[0032] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種解堵劑的制備方法，包括：根據(jù)解堵劑中各成 分的配比，向反應(yīng)釜中加入部分水，預(yù)熱至60-65°C，恒溫10_20min后，向所述反應(yīng)釜中加 入亞鐵鹽、低碳復(fù)合有機(jī)酸、維生素C和異抗壞血酸鈉，攪拌80-90min后，冷卻至室溫，再向 所述反應(yīng)釜中加入分散劑、生物表面活性劑以及剩余部分的水，攪拌8-12min后，得到所述 解堵劑。
[0033] 上述方法中，分兩次將水加入反應(yīng)釜中，第一次向反應(yīng)釜中加入部分水，使亞鐵鹽 和上述各鐵離子穩(wěn)定劑完全溶解，然后再向反應(yīng)釜中加入剩余的水，使分散劑和表面活性 劑也溶解在上述混合體系中。
[0034] 可以理解的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法中，所用的分散劑可以為三乙基磷酸、 十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍物、脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一種。所用的表面活 性劑可以為生物表面活性劑JBT-YY。
[0035] 通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)采用移動(dòng)式配、注機(jī)組連接地面管線，快速注入的方式將本發(fā)明實(shí)施 例制備的解堵劑注入地層，使其達(dá)到良好的解堵功能。
[0036] 以下將通過(guò)具體的實(shí)施例進(jìn)一步地說(shuō)明本發(fā)明。
[0037] 實(shí)施例1
[0038] 向帶有攪拌器的不銹鋼反應(yīng)釜中加入50% (重量百分比）的水，預(yù)熱至60°C，恒 溫15min后，向該反應(yīng)釜中加入1. 5 %的硫酸亞鐵、0. 8 %的檸檬酸和富馬酸的復(fù)合物（該復(fù) 合物中，檸檬酸和富馬酸的質(zhì)量比為2:1)、0. 1 %的維生素C、0. 1 %的異抗壞血酸鈉，攪拌 80min后，冷卻至室溫，再向該反應(yīng)釜中加入2%的生物表面活性劑JBT-YY、0. 1 %的三乙基 磷酸以及剩余的水，攪拌12min后，得到本實(shí)施例期望的解堵劑。
[0039] 實(shí)施例2
[0040] 向帶有攪拌器的不銹鋼反應(yīng)釜中加入50% (重量百分比）的水，預(yù)熱至60°C，恒 溫lOmin后，向該反應(yīng)釜中加入2%的硫酸亞鐵、1. 0%的甲酸和丙酸的復(fù)合物（