CN102093865A - 一种用于聚合物类污染物的解堵剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于聚合物类污染物的解堵剂。该用于聚合物类污染物的解堵剂由A剂和B剂组成，其中，所述A剂由亚硝酸钠和脲组成，二者的质量比为1∶(0.05-0.4)，所述B剂由甲醛和盐酸组成，二者的质量比1∶(5-25)，所述盐酸的浓度为20-40wt％，并且，所述亚硝酸钠与所述盐酸的质量比为1∶(1.5-2)。本发明所提供的惰性聚合物类污染解堵剂可以协助解决现有工艺中存在的注入困难、驱替效果差等问题，具有较高的增注量以及较长的有效期，可以实现增产的目的，降低开发成本、降低能耗，而且，本发明提供的解堵剂稳定性好，安全性高，应用前景十分广阔。

Description

一种用于聚合物类污染物的解堵剂

技术领域

本发明涉及一种油井用解堵剂，尤其涉及一种用于聚合物类污染物的解堵剂。

背景技术

聚合物驱采油技术是一项重要的三次采油技术之一，已成为油田开发中、后(高含水)期产量接替的主要方式。

大庆油田早在1997年就开展了聚合物驱采油试验，该项技术的规模实施，为大庆油田的持续稳产发挥了巨大的作用。但是，随着聚合物驱采油进入工业化生产后，出现问题越来越多，很多注入井出现注入困难、驱替效果差等问题，其主要表现为：注入压力上升较快，难以按照配比完成配注，甚至停注，严重影响聚合物驱开采效果，严重制约聚合物技术的应用。

目前，所采取的普通水力压裂和化学解堵，虽然在一定程度上能够缓解聚合物注不进去和注入压力上升的矛盾，仍然存在增注量低，有效期短等技术问题。

目前所采用的用于解除聚合物类污染解堵剂的制备方法是将不同类型强氧化剂(如双氧水、过氧乙酸、高锰酸钾)按照一定比例复配后，配置成2-15％酸性水溶液，然后直接应用于解堵现场。然而，该类型的解堵剂都是强氧化性的，而氧化性溶液很不稳定，不易存放过久(一般都低于15天)，而且不能用金属容器存放，严禁阳光直接照，因此，在现场应用过程中存在很大的安全隐患。

而且，现有的强氧化性解堵剂还存在的以下问题：1、在存放、运输、施工过程中，药剂的效能损失严重；2、反应速度过快(一般约为30分钟)，有效作用距离短；3、成本高，性价比低，难实现较大处理半径。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种油井用解堵剂，该解堵剂不采用强氧化性的原料，具有较好的油井储层解堵剂。

本发明的目的还在于提供上述油井用解堵剂的制备方法。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种用于聚合物类污染物的解堵剂，其由A剂和B剂组成，其中，所述A剂由亚硝酸钠(NaNO₂)和脲(H₂N-CO-NH₂)组成，二者的质量比为1∶(0.05-0.4)，所述B剂由甲醛和盐酸组成，二者的质量比为1∶(5-25)，所述盐酸的浓度为20-40wt％，并且，所述亚硝酸钠与所述盐酸的质量比为1∶(1.5-2)。

在本发明提供的上述解堵剂中，优选地，在A剂中，亚硝酸钠和脲的质量比为1∶(0.11-0.28)，在B剂中，甲醛和盐酸的质量比为1∶20，并且，亚硝酸钠与盐酸的质量比为1∶1.74。

在本发明提供的上述解堵剂中，优选地，所述盐酸的浓度为30wt％。

在本发明提供的上述解堵剂中，优选地，所述甲醛是浓度为25-45wt％的甲醛溶液，更优选地，所述甲醛是浓度为35wt％的甲醛溶液。

在本发明提供的上述解堵剂中，亚硝酸钠是核心成分，在盐酸的引发下生成亚硝酸，亚硝酸对聚合物类污染物具有很好的降解水化效果；脲也是核心成分之一，其在亚硝酸钠、盐酸的作用下能够迅速分解释放出大量气体，对反应体系起到充分的搅拌作用，能够大幅度提高药剂反应程度和措施效果；盐酸主要起核心成分反应的引发作用，同时对储层具有酸化溶蚀作用，能够提高渗透率；甲醛主要起缓蚀(缓蚀：延缓酸对油、套管等金属部件的腐蚀速度)、分散作用。

本发明还提供了上述用于聚合物类污染物的解堵剂的制备方法，其包括以下步骤：

将亚硝酸钠和脲相互混合，在20-25℃保温搅拌0.5-2小时(优选为1小时)，形成A剂；

将盐酸与甲醛相互混合，在20-25℃保温搅拌0.5-2小时(优选为1小时)，形成B剂；

A剂、B剂组成所述聚合物类污染解堵剂。

在制备得到A剂和B剂之后，二者单独存放不进行混合，在使用时再进行混合使用。本发明所制备的解堵剂在反应前均为稳定的化学药剂，存放、运输、施工过程都比较方便且绝对安全。A、B剂在合成过程中不存在安全隐患，只要合成后的A、B剂单独存放时间不超过3年就不会影响其性能。

本发明还提供了一种解除聚合物类污染物对储油层所造成的堵塞的方法，其是采用本发明提供的用于聚合物类污染物的解堵剂进行堵塞的解除，包括以下步骤：

将A剂配制成浓度为5-15wt％(优选为10wt％)的水溶液并注入储油层；

将1-3m³浓度为1-5wt％的氯化钾溶液注入储油层；

将B剂配制成浓度为5-15wt％(优选为10wt％)的水溶液并注入储油层，关闭油井反应12-48小时(优选为16-48小时)，将聚合物类污染物造成的堵塞解除。

氯化钾作为隔离剂使用，能够控制A剂和B剂的反应时间，避免二者过早反应，一般是以浓度为1-5wt％的水溶液的形式添加，同时，添加氯化钾水溶液还可以起到预防储层粘土膨胀作用。

根据本发明具体技术方案，优选地，本发明提供的上述解堵方法可以包括以下步骤：

将A剂配制成浓度为10wt％的水溶液并注入储油层；

将2m³浓度为2wt％的氯化钾溶液注入储油层；

将B剂配制成浓度为10wt％的水溶液并注入储油层，关闭油井反应24小时，将聚合物类污染物造成的堵塞解除。

本发明从分析聚合物对地层伤害原因机理、程度、类型特点入手，结合现场不同层位(不同地质特征)在注入聚合物过程中存在的实际问题，针对聚合物不同性质、不同环节、产生伤害的不同原因，根据相似相溶原理和满足地层配伍性的要求，利用成盐反应，使得强氧化性物质转化成稳定的无机盐，强氧化性在被特定物质激发前惰性化，同时，还在成盐物质中添加添加剂，该添加剂被特定物质激发立即分解，释放出大量气体，起到充分搅拌的作用，提高药剂反应程度。

本发明提供的用于聚合物类污染物的解堵剂是一种惰性聚合物类污染解堵剂，主要适用于油田聚合物驱过程中对储层所造成的聚合物类堵塞物解除，具有以下一些优点：1、药剂稳定性好，效能零损失；2、反应速度可以控制，有效作用距离较目前的解堵剂可以提高5-7倍；3、对聚合物类水化降解能力较目前的解堵剂提高2倍以上(目前的解堵剂有效使用浓度约为0.3wt％，而本发明提供的解堵剂的有效使用浓度为0.10-0.15wt％)，聚合物的水化降解程度可以达到90％以上。

目前，国内油田(特别是辽河油田、大庆油田)，聚合物驱三次采油已经成为主要的增产措施之一，油井压裂也是主要增产措施，而压裂液污染也是油井主要污染原因之一，本发明所提供的惰性聚合物类污染解堵剂可以协助解决现有工艺中存在的注入困难、驱替效果差等问题，具有较高的增注量以及较长的有效期，可以实现增产的目的，降低开发成本、降低能耗，而且，本发明提供的解堵剂稳定性好，安全性高，应用前景十分广阔。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种用于聚合物类污染物的解堵剂，该解堵剂的原料组成包括：亚硝酸钠(纯度99.5wt％)、脲(纯度99.5wt％)、工业盐酸(浓度为30wt％)、甲醛(浓度为35wt％)、氯化钾(纯度99.5wt％)，其中，亚硝酸钠、脲、工业盐酸的质量比约为1∶0.22∶1.74，甲醛与盐酸的质量比为1∶20。

本实施例提供的用于聚合物类污染物的解堵剂的制备方法如下：

将276公斤亚硝酸钠与60公斤脲依次加入5m³的反应釜中，在20-25℃温度条件下均匀搅拌(转速为60转/分)1小时，形成A剂；

将480公斤盐酸和24公斤甲醛，加入5m³的耐腐蚀反应釜中，在20-25℃温度条件下均匀搅拌(60转/分)1小时，形成B剂；

A剂、B剂组成本实施例的解堵剂，二者分别存放，使用时按照比例进行配合使用。

采用本实施例提供解堵剂进行解堵，包括以下步骤：

先将A剂配制成浓度为10wt％的水溶液，注入油井中；

再将2m³浓度为2wt％的氯化钾溶液注入油井中；

将B剂配制成浓度为10wt％的水溶液，注入油井中，将油井关闭并反应24小时，解除141m³的、分子量≥2500万的聚合物类污染物造成的堵塞，解堵过程中的反应方程式如下。

NaNO₂+HCl——NaCl+HNO₂

H₂N-CO-NH₂+HNO₂——N₂↑+CO₂↑+H₂O+NH₃↑

实施例2

本实施例提供了一种用于聚合物类污染物的解堵剂，该解堵剂的原料组成包括：本实施例提供了一种用于聚合物类污染物的解堵剂，该解堵剂的原料组成包括：亚硝酸钠(纯度99.5wt％)、脲(纯度99.5wt％)、工业盐酸(浓度为30wt％)、甲醛(浓度为35wt％)、氯化钾(纯度99.5wt％)，其中，亚硝酸钠、脲、工业盐酸的质量比约为1∶0.16∶1.74，甲醛与盐酸的质量比约为1∶20。

本实施例提供的用于聚合物类污染物的解堵剂的制备方法如下：

将276公斤亚硝酸钠与45公斤脲依次加入5m³的反应釜中，在20-25℃温度条件下均匀搅拌(转速为60转/分)1小时，形成A剂；

将480公斤盐酸和24公斤甲醛，加入5m³的耐腐蚀反应釜中，在20-25℃温度条件下均匀搅拌(转速为60转/分)1小时，形成B剂；

A剂、B剂组成本实施例的解堵剂，二者分别存放，使用时按照比例进行配合使用。

采用本实施例提供解堵剂进行解堵，包括以下步骤：

先将A剂配制成浓度为10wt％的水溶液，注入油井中；

再将2m³浓度为2wt％的氯化钾溶液注入油井中；

将B剂配制成浓度为10wt％的水溶液，注入油井中，将油井关闭并反应24小时，解除152.75m³的、1800万＜分子量＜2500万的聚合物类污染物造成的堵塞，解堵过程中的反应方程式如下。

NaNO₂+HCl——NaCl+HNO₂

H₂N-CO-NH₂+HNO₂——N₂↑+CO₂↑+H₂O+NH₃↑

实施例3

本实施例提供了一种用于聚合物类污染物的解堵剂，该解堵剂的原料组成包括：本实施例提供了一种用于聚合物类污染物的解堵剂，该解堵剂的原料组成包括：亚硝酸钠(纯度99.5wt％)、脲(纯度99.5wt％)、工业盐酸(浓度为30wt％)、甲醛(浓度为35wt％)、氯化钾(纯度99.5wt％)，其中，亚硝酸钠、脲、工业盐酸的质量比约为1∶0.11∶1.74，甲醛与盐酸的质量比约为1∶20。

本实施例提供的用于聚合物类污染物的解堵剂的制备方法如下：

将276公斤亚硝酸钠与30公斤脲依次加入5m³的反应釜中，在20-25℃温度条件下均匀搅拌(转速为60转/分)1小时，形成A剂；

将480公斤盐酸和24公斤甲醛，加入5m³的耐腐蚀反应釜中，在20-25℃温度条件下均匀搅拌(转速为60转/分)1小时，形成B剂；

A剂、B剂组成本实施例的解堵剂，二者分别存放，使用时按照比例进行。

采用本实施例提供解堵剂进行解堵，包括以下步骤：

先将A剂配制成浓度为10wt％的水溶液，注入油井中；

再将2m³浓度为2wt％的氯化钾溶液注入油井中；

将B剂配制成浓度为10wt％的水溶液，注入油井中，将油井关闭并反应24小时，解除164.5m³的、分子量≤1800万的聚合物类污染物造成的堵塞，解堵过程中的反应方程式如下。

NaNO₂+HCl——NaCl+HNO₂

H₂N-CO-NH₂+HNO₂——N₂↑+CO₂↑+H₂O+NH₃↑

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于聚合物类污染物的解堵剂，其由A剂和B剂组成，其中，所述A剂由亚硝酸钠和脲组成，二者的质量比为1∶(0.05-0.4)，所述B剂由甲醛和盐酸组成，二者的质量比为1∶(5-25)，所述盐酸的浓度为20-40wt％，并且，所述亚硝酸钠与所述盐酸的质量比为1∶(1.5-2)。

2.如权利要求1所述的解堵剂，其中，所述亚硝酸钠和脲的质量比为1∶(0.11-0.28)，所述甲醛和盐酸的质量比为1∶20，所述亚硝酸钠与所述盐酸的质量比为1∶1.74。

3.如权利要求1或2所述的解堵剂，其中，所述盐酸的浓度为30wt％。

4.如权利要求1或2所述的解堵剂，其中，所述甲醛是浓度为25-45wt％的甲醛溶液。

5.如权利要求4所述的解堵剂，其中，所述甲醛是浓度为35wt％的甲醛溶液。

6.权利要求1-5任一项所述的用于聚合物类污染物的解堵剂的制备方法，其包括以下步骤：

将亚硝酸钠和脲相互混合，在20-25℃保温搅拌0.5-2小时，形成A剂；

将盐酸与甲醛相互混合，在20-25℃保温搅拌0.5-2小时，形成B剂；

A剂、B剂组成所述聚合物类污染解堵剂。

7.如权利要求6所述的制备方法，其包括以下步骤：

将亚硝酸钠和脲相互混合，在20-25℃保温搅拌1小时，形成A剂；

将盐酸与甲醛相互混合，在20-25℃保温搅拌1小时，形成B剂；

A剂、B剂组成所述聚合物类污染解堵剂。

8.一种解除聚合物类污染物对储油层所造成的堵塞的方法，其是采用权利要求1-5任一项所述的用于聚合物类污染物的解堵剂进行堵塞的解除，包括以下步骤：

将A剂配制成浓度为5-15wt％的水溶液并注入储油层；

将1-3m³浓度为1-5wt％的氯化钾溶液注入储油层；

将B剂配制成浓度为5-15wt％的水溶液并注入储油层，关闭油井反应12-48小时，将聚合物类污染物造成的堵塞解除。

9.如权利要求8所述的方法，其包括以下步骤：

将A剂配制成浓度为5-15wt％的水溶液并注入储油层；

将1-3m³浓度为1-5wt％的氯化钾溶液注入储油层；

将B剂配制成浓度为5-15wt％的水溶液并注入储油层，关闭油井反应16-48小时，将聚合物类污染物造成的堵塞解除。

10.如权利要求9所述的方法，其包括以下步骤：

将A剂配制成浓度为10wt％的水溶液并注入储油层；

将2m³浓度为2wt％的氯化钾溶液注入储油层；

将B剂配制成浓度为10wt％的水溶液并注入储油层，关闭油井反应24小时，将聚合物类污染物造成的堵塞解除。