CN101875841A - 用于超深井改造的降阻酸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油气井酸化改造的降阻酸，特别是用于超深、高温油气井酸化改造的降阻酸，其组分及含量如下：乙二醇-1，2-丙二醇共聚物，2.0～4.0重量％；β-(N，N)-二乙胺基苯基酮，2.0～4.0重量％；十二烷基三甲基卤化铵，1.0～2.0重量％；异抗坏血酸钠或盐酸羟胺，1.0～2.0重量％；盐酸，15～28重量％，或盐酸12～15重量％+氢氟酸1～3重量％的混酸；其余组分为水。本发明利用高分子量的线性聚合物流动性能好、摩阻低的特征，辅助缓蚀剂、铁离子稳定剂、助排剂等，形成适应超深井酸化的降阻酸体系，以减少施工泵注过程中的摩阻，降低能量额外耗损，有利于提高施工排量，增大储层酸化改造力度，提高油气井产量。

Description

用于超深井改造的降阻酸
所属技术领域
本发明涉及油气井酸化改造的降阻酸，特别是用于超深、高温油气井酸化改造的降阻酸。
背景技术
酸化能有效解除由钻井、完井等作业过程中对储层的伤害，是增加油气井产量的主要措施之一。近年来我国东部、中西部地区相继发现一批高温、超深层油气资源，由于这些资源埋藏深、温度高、致密、渗透率极低，必须进行储层改造(酸化或水力压裂)才有效能动用这类油气资源。由于常规酸液在酸化施工中泵注摩阻很高，井筒流动能量消耗大，造成地面泵注压力很高，对施工设备、井口与施工管柱、井下工具提出了严峻的挑战。井越深，摩阻就越高，能量额外消耗越高。因此，设备水马力摩阻损耗限制了储层改造力度，极大地制约了这些高温深层油气资源的开发利用。
发明内容
本发明的目的在于提供用于超深井改造的降阻酸，该降阻酸降阻性能良好，适用于超深井酸化作业。
为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。
本发明主要是利用高分子量的线性聚合物流动性能好、摩阻低的特征，辅助缓蚀剂、铁离子稳定剂、助排剂等，形成适应超深井酸化的降阻酸体系，以减少施工泵注过程中的摩阻，降低能量额外耗损。
用于超深井改造的降阻酸，其组分及含量如下：
乙二醇-1，2-丙二醇共聚物，2.0～4.0重量％；
β-(N，N)-二乙胺基苯基酮，2.0～4.0重量％；
十二烷基三甲基卤化铵，1.0～2.0重量％；
异抗坏血酸钠或盐酸羟胺，1.0～2.0重量％；
盐酸，15～28重量％，或盐酸12～15重量％+氢氟酸1～3重量％的混酸；
其余组分为水。
在本发明降阻酸中，乙二醇-1，2-丙二醇共聚物为降阻剂，其分子量为180-200万，聚合度为(1.5～1.6)×104，结构如下：
Figure BDA0000023068990000021
在本发明降阻酸中，β-(N，N)-二乙胺基苯基酮为缓蚀剂，由苯乙酮、甲醛和二乙胺在乙醇溶液中，经酸催化发生曼尼希缩合反应制得。
在本发明降阻酸中，助排剂为十二烷基三甲基卤化铵，主要是十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基三甲基溴化铵，异抗坏血酸钠或盐酸羟胺为铁离子稳定剂，使用的盐酸或氢氟酸均为市售化学纯或工业纯。
所述酸液使用的技术范围是：碳酸盐储层采用20～28重量％盐酸，砂岩储层采用15重量％盐酸+1～3重量％氢氟酸。
该降阻酸的制备方法如下：
(1)向耐酸容器中加入设计量的浓盐酸或盐酸+氢氟酸混酸，加水稀释得到15～28重量％盐酸，或12～15重量％盐酸与1～3重量％氢氟酸混酸；
(2)加入2.0～4.0重量％的β-(N，N)-二乙胺基苯基酮；
(3)加入2.0～4.0重量％的乙二醇-1，2-丙二醇共聚物；
(4)加入1.0～2.0重量％的异抗坏血酸钠或盐酸羟胺；
(5)加入1.0～2.0重量％的十二烷基三甲基卤化铵；
(6)充分搅拌至酸液均匀，配制得到降阻酸。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明形成适应超深井酸化的降阻酸体系，减少了施工泵注过程中的摩阻，降低了能量额外耗损，有利于提高施工排量，增大储层酸化改造力度，最大限度的解放油气层，提高油气井产量。
附图说明
图1是清水摩阻与降阻酸摩阻试验对比图。
具体实施方式
实施例1
按2.0重量％的乙二醇-1，2-丙二醇共聚物、2.0重量％的β-(N，N)-二乙胺基苯基酮、1.0重量％的十二烷基三甲基氯化铵、1.0重量％的异抗坏血酸钠、28重量％的盐酸，余量为水，配置降阻酸。
该酸液密度1.14g/cm3，粘度11.4mPa.s，表面张力28.4mN/m，90℃静腐蚀速度3.32g/m2.h，铁离子稳定能力2260mg/L，88.9mm管径、3.0m3/min时，摩阻梯度7.85MPa/1000m，120℃，4h不分层、无沉淀，热稳定性良好。
实施例2
按2.0重量％的乙二醇-1，2-丙二醇共聚物、2.0重量％的β-(N，N)-二乙胺基苯基酮、1.0重量-的十二烷基三甲基溴化铵、1.0重量％的盐酸羟胺、28重量％的盐酸，余量为水，配置降阻酸。
该酸液密度1.14g/cm3，粘度11.8mPa.s，表面张力27.9mN/m，90℃静腐蚀速度3.26g/m2.h，铁离子稳定能力2235mg/L，88.9mm管径、3.0m3/min时，摩阻梯度7.70MPa/1000m，120℃，4h不分层、无沉淀，热稳定性良好。
实施例3
按4.0重量％的乙二醇-1，2-丙二醇共聚物、4.0重量％的β-(N，N)-二乙胺基苯基酮、2.0重量％的十二烷基三甲基氯化铵、2.0重量％的异抗坏血酸钠、28重量％的盐酸，余量为水，配置降阻酸。
该酸液密度1.14g/cm3，粘度26.7mPa.s，表面张力27.1mN/m，90℃静腐蚀速度1.74g/m2.h，铁离子稳定能力3345mg/L，88.9mm管径、3.0m3/min时，摩阻梯度4.96MPa/1000m，120℃，4h不分层、无沉淀，热稳定性良好。
实施例4
按4.0重量％的乙二醇-1，2-丙二醇共聚物+4.0重量％的β-(N，N)-二乙胺基苯基酮、1.0重量％的十二烷基三甲基氯化铵、2.0重量％的异抗坏血酸钠、15重量％盐酸+3重量％氢氟酸，余量为水，配置降阻酸。
该酸液密度1.09g/cm3，粘度26.5mPa.s，表面张力27.5mN/m，90℃静腐蚀速度1.96g/m2.h，铁离子稳定能力3353mg/L，88.9mm管径、3.0m3/min时，摩阻梯度5.02MPa/1000m，120℃，4h不分层、无沉淀，热稳定性良好。
实施例5
按3.0重量％的乙二醇-1，2-丙二醇共聚物+3.0重量％的β-(N，N)-二乙胺基苯基酮、1.0重量％的十二烷基三甲基氯化铵、1.0重量％的盐酸羟胺、15重量％盐酸+3重量％氢氟酸，余量为水，配置降阻酸。
该酸液密度1.09g/cm3，粘度22.8mPa.s，表面张力28.5mN/m，90℃静腐蚀速度2.41g/m2.h，铁离子稳定能力2333mg/L，88.9mm管径、3.0m3/min时，摩阻梯度5.44MPa/1000m，120℃，4h不分层、无沉淀，热稳定性良好。
实施例6
按实施例3配制得到的降阻酸，在多功能环流装置1/4英寸、3/4英寸和1/2英寸的闭合管路中，分别测定不同剪切速率下降阻酸的摩阻，根据相似性准则折算到27/8英寸和31/2英寸施工管柱条件的摩阻，并与相同剪切状态下清水的摩阻为参照，计算降阻酸的降阻率，参见图1。
试验结果显示，实施例3配方的降阻酸在88.9mm油管中以排量3.0～4.0m3/min注入时，该降阻酸摩阻系数为4.96×10-3～6.17×10-3MPa/m，是清水摩阻的30％，降阻性能良好，适用于超深井酸化作业。

Claims (3)

1.用于超深井改造的降阻酸，其组分及含量如下：
乙二醇-1，2-丙二醇共聚物，2.0～4.0重量％；
β-(N，N)-二乙胺基苯基酮，2.0～4.0重量％；
十二烷基三甲基卤化铵，1.0～2.0重量％；
异抗坏血酸钠或盐酸羟胺，1.0～2.0重量％；
盐酸，15～28重量％，或盐酸12～15重量％+氢氟酸1～3重量％的混酸；
其余组分为水。
2.如权利要求1所述的降阻酸，其特征在于，所述乙二醇-1，2-丙二醇共聚物，其分子量为180-200万，聚合度为(1.5～1.6)×104，结构如下：
Figure FDA0000023068980000011
3.如权利要求1所述的降阻酸，其特征在于，所述十二烷基三甲基卤化铵为十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基三甲基溴化铵。
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