一種自生土酸、其制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及油氣田開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自生土酸、其制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 自生酸同時叫做再生酸，是生成HF、HC1等多種自生酸反應(yīng)的統(tǒng)稱。方法是將相應(yīng) 的添加劑與可產(chǎn)生所需酸的組分交替或同時栗入油井內(nèi)。使其在井筒條件或地層條件下緩 慢生成所需要的HF。緩慢的和地層結(jié)構(gòu)中礦化物進行化學(xué)反應(yīng)。因為與地層作用的酸液是 分部產(chǎn)生的，酸濃度一般來說都很小，與巖石的反應(yīng)所需時間較長，但反應(yīng)的總時間長與距 離相對遠，從而可以使酸液反應(yīng)的距離大大增高。所以這種處理工藝既可以使用在對碳酸 鹽巖酸處理同時也能使用在對砂巖地質(zhì)區(qū)域的處理。
[0003] 在油氣田開采領(lǐng)域，常將氫氟酸與鹽酸的混合酸稱為土酸。土酸用于解除泥漿堵 塞和提高泥砂巖地層的滲透性，以利注水或出油。
[0004] 常規(guī)土酸是由氫氟酸和鹽酸按照一定配比組成，但是，常規(guī)的土酸在管線中腐蝕 性大，近井地帶吸附滯留損失大，無法滿足深度解堵的要求。
[0005] 針對砂巖地層中存在的"易敏、低滲致密、高溫及特殊作業(yè)環(huán)境"的工藝環(huán)境，并且 需要具備"低腐蝕、深度解堵"的性能要求，只有"自生土酸"才符合上述解堵要求。
[0006] 但是，常規(guī)的自生酸比如自生鹽酸，生氫離子能力較弱，并且高溫條件下生酸能力 較低，因此需研制一種新的自生酸體系，來實現(xiàn)低腐蝕、深度解堵的技術(shù)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的之一，就在于提供一種新的自生酸，以解決上述問題。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種自生土酸，其組成為下 述按質(zhì)量百分比計的組分：
[0009] A劑：乙醇30 %-60 %
[0010] B劑:叔鹵烷20 %-30 %
[0011] C劑：四丁基氟化銨10 %-30 %
[0012] 催化劑：10%-30%，余量為水，共計100%，所述催化劑為高價金屬鹽溶液，優(yōu)選鋯 鹽或鈦鹽，其質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為1-20 %。
[0013] 所述叔鹵烷優(yōu)選氯代叔丁烷。
[0014] 自生土酸的生成原理如下：
[0015]
[0016] 本發(fā)明將自生鹽酸與自生氫氟酸與聯(lián)合使用，其原因為：
[0017] (1)當(dāng)氫氟酸與硅酸鹽類以及碳酸鹽反應(yīng)時，會生成不少難溶物質(zhì)重新堵塞儲層， 如CaF2等；由于CaF2在低pH值時為溶解狀態(tài)，pH值高時會沉淀堵塞孔道，而當(dāng)酸液中存在鹽 酸時，則可抑制或減少CaF2的沉淀；
[0018] (2)與其它成份的反應(yīng)相比，氫氟酸與碳酸鹽的反應(yīng)速度最快。如果單獨使用氫氟 酸，氫氟酸大部分先消耗在與碳酸鹽的反應(yīng)上，既不能充分發(fā)揮氫氟酸溶蝕泥質(zhì)成份的作 用，又可能產(chǎn)生不溶性物質(zhì)堵塞儲層;鹽酸先溶蝕掉碳酸鹽，以充分發(fā)揮氫氟酸的溶蝕作 用，節(jié)約成本較高的氫氟酸，減少重新堵塞油氣層的可能性。
[0019] 本發(fā)明的目的之二，在于提供一種上述自生土酸的制備方法，采用的技術(shù)方案為：
[0020] 將部分催化劑與部分乙醇溶解于水中，再將四丁基氟化銨全部溶解于水中，得到 自生氫氟酸，然后按照不同體積比，調(diào)節(jié)適合地層用的氫離子濃度；
[0021] 將剩余的催化劑與剩余的乙醇溶解于水中，再將叔鹵烷全部溶解于水中，得到自 生鹽酸，然后按照不同體積比，調(diào)節(jié)適合地層用的氫離子濃度；
[0022]上述自生氫氟酸和自生鹽酸按體積比為1:1配成自生土酸。
[0023]本發(fā)明的目的之三，在于提供一種上述自生土酸的應(yīng)用，采用的技術(shù)方案為:上述 自生土酸的使用方法為：用交替注入方法，先將部分催化劑與部分乙醇溶液混合后注入目 標層位中，再注入叔鹵烷溶液于地層中，在地層中形成鹽酸，繼續(xù)注入其余的催化劑與其余 的乙醇混合溶液，最后注入四丁基氟化銨，形成氫氟酸。
[0024]采用交替注入方法先生成鹽酸，再生成氫氟酸，最終在地層中形成自生土酸，這種 交替注入工藝可以有效增加酸化作用距離，并且可有效的減小酸液對地面管線的腐蝕。
[0025] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的自生土酸，在高溫條件 下生酸能力強，其在130°C條件下，也具有良好的生酸能力；用交替工藝，注入地層中，在地 下碰撞后生酸，在地面上各種溶液的pH值呈中性，所以對地面管道腐蝕小，這種交替注入工 藝能讓這些注入液在地層的深處產(chǎn)酸土酸，實現(xiàn)深度解堵目標;巖芯在經(jīng)過本發(fā)明的自生 酸處理后滲透率可以提高14倍以上，能夠有效實施酸化解堵作業(yè)。
【具體實施方式】
[0026] 下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0027] 實施例1:
[0028] 一種自生土酸，其組成為下述按質(zhì)量百分比計的組分：
[0029] A劑：乙醇30 %
[0030] B劑:氯代叔丁烷30 %
[0031] C劑：四丁基氟化銨20 %
[0032]質(zhì)量百分濃度為5 %的氯化鋯10 %
[0033]水 10%。
[0034] 實施例2
[0035] 一種自生土酸，其組成為下述按質(zhì)量百分比計的組分：
[0036] A劑：乙醇 50 %
[0037] B劑:氯代叔丁烷20 %
[0038] C劑：四丁基氟化銨15%
[0039]質(zhì)量百分濃度為10%的四氯化鈦12%
[0040]水8 %〇 [0041 ] 實施例3
[0042] 一種自生土酸，其組成為下述按質(zhì)量百分比計的組分：
[0043] Α劑：乙醇 55 %
[0044] B劑:氯代叔丁烷23 %
[0045] C劑：四丁基氟化銨10%
[0046]質(zhì)量百分濃度為12%的四氯化鈦10%
[0047] 水2 %。
[0048] 實施例4
[0049] 生酸結(jié)果實驗
[0050] 先將本發(fā)明的不同濃度條件下的四丁基氟化銨與乙醇在催化劑作用下生成氫氟 酸，再將氯代叔丁烷與乙醇在催化劑作用下生成鹽酸，分別用酸堿中和滴定法滴定溶液中 的氫離子濃度。其結(jié)果見表1和表2
[0051 ] 表1自生HF酸(A+C)滴定結(jié)果
[0052]
[0054] 表2自生HCL酸(A+B)滴定結(jié)果
[0055]
[0056] 從表1和表2中可以看出，自生鹽酸最高量可以達到15%，自身氫氟酸可以達到 11.8%，并且可以調(diào)節(jié)乙醇濃度比例，實現(xiàn)氫離子濃度可控，根據(jù)砂巖的巖性，調(diào)節(jié)自生鹽 酸和自生氫氟酸中氫離子濃度。
[0057] 實施例5
[0058] 選擇某砂巖油藏巖肩，用自生土酸做溶蝕率實驗，實驗結(jié)果如表3所示。
[0059]表3自生土酸溶蝕率實驗結(jié)果
[0060]
[0061]從表中可以看出，自生土酸生酸量鹽酸為12%，氫氟酸為3%的溶蝕率最高，并且 反應(yīng)時間越長，溶蝕率越高，說明本發(fā)明的自生酸有"緩慢釋放氫離子"的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)深 穿透。
[0062]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本本發(fā)明，凡在本本發(fā)明 的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本本發(fā)明的保護范圍 之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種自生土酸，其特征在于，其組成為下述按質(zhì)量百分比計的組分： A劑：乙醇30%-60% B劑:叔鹵烷20%-30% C劑：四丁基氟化銨10%_30% 催化劑:10%_30%，余量為水，共計100%，所述催化劑為高價金屬鹽溶液。2. 權(quán)利要求1所述的自生土酸的制備方法，其特征在于： 將部分催化劑與部分乙醇溶解于水中，再將四丁基氟化銨全部溶解于水中，得到自生 氫氟酸，然后按照不同體積比，調(diào)節(jié)適合地層用的氫離子濃度； 將剩余的催化劑與剩余的乙醇溶解于水中，再將叔鹵烷全部溶解于水中，得到自生鹽 酸，然后按照不同體積比，調(diào)節(jié)適合地層用的氫離子濃度； 上述自生氫氟酸和自生鹽酸按體積比為1:1配成自生土酸。3. 權(quán)利要求1所述的自生土酸的應(yīng)用，其特征在于，使用方法為：用交替注入方法，先將 部分催化劑與部分乙醇溶液混合后注入目標層位中，再注入叔鹵烷溶液于地層中，在地層 中形成鹽酸，繼續(xù)注入其余的催化劑與其余的乙醇混合溶液，最后注入四丁基氟化銨，形成 氫氟酸水溶液。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自生土酸、其制備方法及其應(yīng)用，屬于油氣田開采技術(shù)領(lǐng)域，其組成為下述按質(zhì)量百分比計的組分：乙醇30%-60%、叔鹵烷20%-30%、四丁基氟化銨10%-30%、催化劑：10%-30%，余量為水，共計100%；本發(fā)明的自生土酸，在高溫條件下生酸能力強，其在130℃條件下，也具有良好的生酸能力；用交替工藝，注入地層中，在地下碰撞后生酸，在地面上各種溶液的pH值呈中性，所以對地面管道腐蝕小，這種交替注入工藝能讓這些注入液在地層的深處產(chǎn)酸土酸，實現(xiàn)深度解堵目，巖芯在經(jīng)過本發(fā)明的自生酸處理后滲透率可以提高14倍以上，能夠有效實施酸化解堵作業(yè)。
【IPC分類】C09K8/72, C09K8/52
【公開號】CN105602538
【申請?zhí)枴緾N201510670574
【發(fā)明人】周志凌, 楊兆中, 張 浩, 鄒魯新
【申請人】成都理工大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年10月16日