CN101407716A - 一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料 - Google Patents

Abstract

本发明一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，包括：含氟功能性表面活性剂为0.01％～0.1％；高浓度氟硼酸为30％～80％；工业盐酸为10％～40％；氟硅酸为1％～10％；硼酸为5％～20％；缓蚀剂Lan－826为0.1％～0.3％。其优点是：达到原油降粘、起泡及泡沫驱油、油井清蜡、清洗油壁、酸化增产、延缓酸岩反应速度、助排、增加压裂效果，促进堵水调剖及溶蚀沉积物防止堵塞油路的效果。从而成倍提高出油率，大大降低采油过程的能源消耗，提高采油率和经济效益。

Description

一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料

技术领域

本发明涉及石油二、三次回采技术领域，具体的说是一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料。

背景技术

原油在开采过程中，起始由于地层中油气压力较高，可以靠其自身压力，将原油导引至地面。然而，随着采油时间的推移，地层压力下降，即进入原油开采的二、三次回采的中尾期。此时，石油开采者需采用各种手段，包括物理的、化学的手段，延长油井的服务时间和提高产油效率及产量。如注水保压、过热蒸汽降粘清洗、压裂提高渗油、化学泡沫驱油、酸化溶蚀地层打通油路等等。这些过程中，很多都离不开表面活性剂的应用以提高其效果。酸化工艺是油井必须和普遍采用的工艺，目前主要采用的是将土酸(盐酸+氢氟酸)或氟硼酸注入地层，对油井岩层进行酸岩反应溶蚀处理。前者溶蚀迅速，但产生的沉淀物也易将新生油路阻塞。后者由于在地层中，逐步分解放出HF，并最终形成硼酸。因此，相对作用持久，最终生成的硼酸对土壤构造还有一定稳定作用，所以作用优于前者；但同样也有如氟化钙、氟化镁、氟硅酸钠等沉淀物产生而阻塞油路的问题。国内外相关专利(如美国2961355(1960)、4330419(1982年)，中国88103530.0等)报道，或采用盐酸溶解硼酸，甲醇溶解硼酸以及氟硼酸中复配盐酸、硼酸等，溶蚀氟化物沉淀，但溶蚀量都不超过30％。

发明内容

本发明的目的是将大多数采油工艺中都需加入表面活性剂，引入到酸化材料中，且这种表面活性剂是活性最强的氟功能表面活性剂，其加入量极少，作用显著，配伍性好，对酸化材料成本影响少；同时对酸化剂的复配材料进行筛选改性，既能保证对砂、灰岩地层持久，深度酸化作用，又能有效地溶蚀氟化物沉淀；最终形成一种集酸化岩层、溶蚀沉淀、化学泡沫驱油、清洗油壁、降粘等功能综合增产的二、三次回采复配材料，达到提高二、三次回采效益、节能和提高原油产量的目的。

本发明一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，包括：

含氟功能性表面活性剂       0.01％～0.1％

高浓度氟硼酸               30％～80％

工业盐酸或氟工业回收盐酸   10％～40％

氟硅酸或氟、磷工业回收酸   1％～10％

硼酸                       5％～20％

缓蚀剂Lan-826              0.1％～0.3％

其以上百分比为重量百分比。

提高油井二、三次回采产油率的复配材料的综合浓度重量百分比为50％±5％，应用过程可完全依照使用者原有惯例进行。如稀释比例为0～5。

含氟功能性表面活性剂，可以是全氟烷基或多氟烷基的磺酸型或羧酸型的阴离子型、阳离子型、两性、非离子型的表面活性剂，具体为全氟辛基四乙基胺盐(C₈F₁₇N(C₂H₅)₄、全氟丁基磺酸钾(C₄F₉SO₃K)、全氟辛基季胺碘化物(C₁₄H₁₆F₁₇IN₂O₂S)、全氟丁基磺酰胺(C₁₀H₆F₉O₂NS)，以上在本发明中均为单剂使用。其应用选择标准是：最小量的加入，有效降低油、水表面张力以及优良的性价比。

含氟功能性表面活性剂的作用为：全氟或多氟烷基的氟碳表面活性剂能有效地提高和改善地层岩石的润湿性、扩散性、渗透性以及降低原油表面张力，易于清洗和提高流动性，使驱油效率提高。表面活性剂在这一过程中的作用是降低无机类堵水调剖材料的失水，或发挥乳化作用，或形成胶束以封堵地层岩石喉道，以阻碍或改变水流通道。

高浓度氟硼酸是指浓度在50％以上的氟硼酸，这是用氢氟酸与硼酸直接反应不能达到的。因为这种方法得到的氟硼酸浓度只能在40％左右，且不稳定，硼酸极易析出，因此在本材料复配中不能最大限度地溶解硼酸。

高浓度氟硼酸的制备，是采用高浓度氟硼酸首先溶解硼酸而得到称之为羟基氟硼酸的物质，其依次过程是：

HBF₄+H₃BO₃+H₂O→HBF₃OH+H₂O

HBF₃OH+H₃BO₃+H₂O→HBF₂(OH)₂+H₂O

HBF₂(OH)₂+H₃BO₃+H₂O→HBF(OH)₃+H₂O

羟基氟硼酸再与氢氟酸反应，依次按上述反应可逆最终得到高浓度氟硼酸。

依照此方法得到的氟硼酸，一是能最大限度的溶解硼酸，而文献及实践证明，高的硼酸含量与盐酸配合能有效溶蚀氟化物的沉淀；二是在地层，随着温度条件和时间变化，氢氟酸的分解是逐步的，因此过程持久和有效，其原理如下：

HBF₄+H₂O→HBF₃(OH)+HF↑

HBF₃OH+H₂O→HBF₂(OH)₂+HF↑

HBF₂(OH)₂+H₂O→HBF(OH)₃+HF↑

HBF(OH)₃+H₂O→H₃BO₃+HF↑

而最终产物硼酸对地层构造稳定及氟化物沉淀溶蚀有利。

工业盐酸：浓度＞30％，可以是化学合成的工业品，也可以是有机氟工业回收盐酸。在本发明中既对酸化工艺有辅助作用，又能协同硼酸溶蚀氟化物沉淀。

氟硅酸：浓度30％～50％，为HF工业和磷化工工业回收副产氟硅酸；氟硅酸在高温下可分解释放出HF，以上基本配方的材料，对氟化钙的溶蚀量大大增加。

缓蚀剂Lan-826为(中国蓝星集团)蓝星清洗股份有限公司供应，其用量为0.1％～0.3％；防止酸化过程对采油设备管道腐蚀。若油田采油系统已加缓蚀剂可不加。

本发明之复配材料在现场应用时，采取如下方法：

①本发明之复配材料，可在现场或在集中式调配站装至罐车，若稀释建议加水后调整综合浓度10％～20％，现场注入油井；

②本材料中已含有一定量的缓蚀剂及表面活性剂，使用方可依据自身工艺需要加入其他添加剂，如酸缓蚀剂、铁离子稳定剂、以及其他有机表面活性剂；

③本材料在油井地层中，作用迅速并持久，一小时内即对溶蚀沉淀物有较大溶蚀效果(如CaF₂≥10％)，24小时后可达到50％左右，井下停留时间建议4～5天。稳定后从油井中抽出残余物。

本发明一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料的优点是：达到原油降粘、起泡及泡沫驱油、油井清蜡、清洗油壁、酸化增产、延缓酸岩反应速度、助排、增加压裂效果，促进堵水调剖及溶蚀沉积物防止堵塞油路的效果，从而成倍提高出油率，大大降低采油过程的能源消耗，提高采油率和经济效益。

具体实施方式

实施例一

一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，其组分重量为kg：

全氟辛基四乙基胺盐             0.01

高浓度氟硼酸                   80

工业盐酸                       13.89

氟硅酸                         1

硼酸                           5

缓蚀剂Lan-826                  0.1

将80kg氟硼酸投入带有搅拌的、塑料衬里的反应器中，开动搅拌，保持温度在50℃±5℃，投入5kg硼酸，直至完全溶解。将溶解好、并生成称之为羟基氟硼酸的反应产物移至混配槽中，依次加入13.89kg工业盐酸、1kg氟硅酸、0.01kg全氟辛基四乙基胺盐、0.1kg缓蚀剂Lan-826等，搅拌均匀，抽样检测包装出厂。

实施例二

一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，其组分重量为kg：

全氟丁基磺酸钾                  0.1

高浓度氟硼酸                    30

氟工业回收盐酸                  39.6

氟、磷工业回收酸                10

硼酸                            20

缓蚀剂Lan-826                   0.3

将30kg氟硼酸投入带有搅拌的、塑料衬里的反应器中，开动搅拌，保持温度在50℃±5℃，投20kg硼酸，直至完全溶解。将溶解好、并生成称之为羟基氟硼酸的反应产物移至混配槽中，依次加入39.6kg氟工业回收盐酸、10kg氟、磷工业回收酸、0.1kg全氟丁基磺酸钾、0.3kg缓蚀剂Lan-826等，搅拌均匀，抽样检测包装出厂。

实施例三

一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，其组分重量为kg：

全氟辛基季胺碘化物             0.05

高浓度氟硼酸                   55

工业盐酸          25

氟硅酸            5

硼酸              14.75

缓蚀剂Lan-826     0.2

将55kg氟硼酸投入带有搅拌的、塑料衬里的反应器中，开动搅拌，保持温度在50℃±5℃，投入14.75kg硼酸，直至完全溶解。将溶解好、并生成称之为羟基氟硼酸的反应产物移至混配槽中，依次加入25kg工业盐酸、5kg氟硅酸、0.05kg全氟辛基季胺碘化物、0.2kg缓蚀剂Lan-826等，搅拌均匀，抽样检测包装出厂。

Claims (6)

1、一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，包括：

含氟功能性表面活性剂    0.01％～0.1％

高浓度氟硼酸            30％～80％

工业盐酸                10％～40％

氟硅酸                  1％～10％

硼酸                    5％～20％

缓蚀剂Lan-826           0.1％～0.3％

其以上百分比为重量百分比。

2、根据权利要求1所述的一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，其特征在于：综合浓度重量百分比为50％。

3、根据权利要求1所述的一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，其特征在于：含氟功能性表面活性剂，为全氟烷基或多氟烷基的磺酸型或羧酸型的阴离子型、阳离子型、两性、非离子型的表面活性剂，具体是：全氟辛基四乙基胺盐(C₈F₁₇N(C₂H₅)₄、全氟丁基磺酸钾(C₄F₉SO₃K)、全氟辛基季胺碘化物(C₁₄H₁₆F_i7IN₂O₂S)、全氟丁基磺酰胺(C₁₀H₆F₉O₂NS)，以上在本发明中均为单剂使用。

4、根据权利要求1所述的一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，其特征在于：高浓度氟硼酸，浓度为50％，其制备反应方程式如下：

HBF₄+H₃BO₃+H₂O→HBF₃OH+H₂O

HBF₃OH+H₃BO₃+H₂O→HBF₂(OH)₂+H₂O

HBF₂(OH)₂+H₃BO₃+H₂O→HBF(OH)₃+H₂O.

5、根据权利要求1所述的一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，其特征在于：工业盐酸：浓度＞30％。

6、根据权利要求1所述的一种提高油井二、三次回采产油率的复配材料，其特征在于：氟硅酸：浓度30％～50％。