CN103045227B - 一种砂岩储层酸化用多元复合缓速酸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种砂岩储层酸化用多元复合缓速酸；按重量100％计，由盐酸6～8％，氢氟酸1～2％，有机磷酸4～6％，冰醋酸2％，铵盐2％，混合均匀后加入1-2％酸化缓蚀剂、0.5-1％破乳剂和余量水；有机磷酸为二乙烯三胺五亚甲基膦酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸中的一种；铵盐为氯化铵、硫酸铵、碳酸铵中的一种；酸化缓蚀剂是甲醛、环己酮和苯胺的缩合物、甲醇和炔醇复配而成；破乳剂是脂肪醇和环氧乙烷或环氧丙烷聚合反应形成的聚醚；本缓速酸能够避免酸液的消耗，降低二次沉淀物的产生，对于低孔低渗性油藏、泥质大量存在、胶结疏松的地层及矿物成分复杂、地下水含盐量较高的储层能减少地层伤害降低地层垮塌的发生。

Description

一种砂岩储层酸化用多元复合缓速酸

技术领域

本发明涉及一种用于砂岩油藏酸化领域中的多元复合缓速酸。

背景技术

在砂岩油藏的酸化技术领域，土酸是用于砂岩储层酸化的一种最为常见的酸液体系，它是盐酸和氢氟酸以不同的比例组成的混合酸。砂岩油层用常规土酸处理，由于解除了部分地层伤害，提高了近井地带的渗透率，因此作为一项油田增产措施有一定效果。然而，由于HF与粘土矿物反应非常迅速，造成酸液作用时间短，穿透距离短，增产效果并不理想。同时，HF与砂岩储层的硅铝酸盐矿物反应生成的二次沉淀也将影响地层的渗透率以及最终的增产效果。

为减缓HF在油层内的生成速度，延长酸液在油层的作用时间，发展出的砂岩深部酸化工艺主要包括SHF工艺，SGMA工艺，BRMA工艺，有机土酸工艺，氟硼酸工艺，磷酸酸化工艺等等。这些酸液体系比原来土酸酸液在各种性能以及增产效果方面都有不同程度的改进，但是由于粘土的复杂组分，当酸液注入地层与地层岩石接触时，由于粘土的表面积远大于石英的表面积，同时氢氟酸的酸岩反应主要受控于反应表面积，这两个原因就导致酸液迅速消耗在与粘土的反应上，因此酸液的活性穿透深度有限，实际使用效果并不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种砂岩储层酸化用多元复合缓速酸体系，该酸液体系能够在减缓酸液与粘土矿物反应速度的同时，提高对于石英矿物的溶蚀能力和溶蚀速度，能够较好的解决高速矿物和低速矿物巨大的反应速度差距的问题，避免酸液在近井筒地带的迅速消耗，达到深部酸化的目的。

本发明所述的砂岩储层酸化用多元复合缓速酸体系，是在常规土酸配方中引入有机磷酸、冰醋酸和铵盐。首先，在常规土酸配方中加入相当量的有机磷酸和冰醋酸，以电离较弱的有机酸代替强电离的盐酸体系，在一定程度上降低了酸液的反应速度，而有机酸在反应过程中的不断电离所产生的高浓度氢离子又抑制了氢氟酸的电离。同时，由于有机磷酸在储层表面的吸附作用，会在粘土表面形成一层“薄层”，这个薄层阻隔了酸液与粘土表面的接触，从而极大地降低了酸液与粘土矿物的反应速度，达到缓速的目的。另外，有机磷酸能够对溶液中的金属离子起到络合作用阻止其形成造成沉淀的金属氟化物，而铵盐溶液能够有效溶解可能形成的氟化物，从而避免储层的二次伤害发生。

按重量100％计，由

盐酸6～8％，氢氟酸1～2％，有机磷酸4～6％，冰醋酸2％，铵盐2％，混合均匀后加入1-2％酸化缓蚀剂、0.5-1％破乳剂和余量水组成；

所述的有机磷酸为二乙烯三胺五亚甲基膦酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸中的一种；

所述的铵盐为氯化铵、硫酸铵、碳酸铵中的一种；

所述的酸化缓蚀剂是甲醛、环己酮和苯胺的缩合物、甲醇和炔醇复配而成；

所述的破乳剂是脂肪醇和环氧乙烷或环氧丙烷聚合反应形成的聚醚。

本发明的有益效果是与常规砂岩酸化酸液体系相比，能够较好的解决高速矿物和低速矿物巨大的反应速度差距的问题，避免酸液在近井筒地带的消耗，达到深部酸化的目的。同时，能够大幅度降低二次沉淀物的产生，避免对储层的负面伤害。广泛适用于120℃以下的砂岩储层油藏，对于低孔低渗性油藏、泥质大量存在、胶结疏松的地层及矿物成分复杂、地下水含盐量较高的储层特别有利，能够显著减少地层伤害并降低地层垮塌的发生。对常规酸液体系酸化无效的井，多次酸化改造效果不佳的井、多次储层改造对地层伤害的井以及长井段、用酸量大的井也有较好的使用前景。

具体实施方式

实施例1

分别配制12％盐酸+2％氢氟酸的土酸溶液和7％盐酸+2％氢氟酸+5％二乙烯三胺五亚甲基膦酸+2％冰醋酸+2％氯化铵的多元复合缓速酸溶液各600ml，然后在6个塑料烧杯分别加入100ml土酸溶液，另取6个塑料烧杯分别加入100ml多元复合缓速酸溶液，在12个烧杯中分别放入一片石英玻璃片反应6小时。每间隔30min分别从土酸溶液和多元复合缓速酸溶液取出一件样品测定其溶蚀率。结果表明，在90℃反应360min后，多元复合缓速酸溶液对石英玻璃的溶蚀率为15％，而土酸溶液对石英玻璃的溶蚀率为14％。其次，多元复合缓速酸溶液的溶蚀率随着反应时间的增加而逐步升高，有效溶蚀时间长达6小时以上，而土酸液体系的溶蚀率2小时的时间后即达到峰值，这说明多元复合缓速酸体系在对石英类矿物溶蚀能力不低于常规土酸的同时，能够延长有效反应时间，有利于增强酸液的穿透距离，提高深部酸化的能力。

实施例2

分别配制12％盐酸+2％氢氟酸的土酸溶液和8％盐酸+1％氢氟酸+6％氨基三甲叉膦酸+2％冰醋酸+2％碳酸铵的多元复合缓速酸溶液各600ml，然后在6个塑料烧杯分别加入100ml土酸溶液，另取6个塑料烧杯分别加入100ml多元复合缓速酸溶液，在12个烧杯中分别放入5g板土样品反应2小时。每间隔20min分别从土酸溶液和多元复合缓速酸溶液取出一件样品测定其溶蚀率。结果表明，90℃反应2小时后，多元复合缓速酸溶液对板土的溶蚀率为17％，而土酸溶液对板土的溶蚀率为57％。其次，多元复合缓速酸溶液的溶蚀率随着反应时间的增加而逐步升高，有效溶蚀时间长达2小时以上，而土酸液体系的溶蚀率在反应40min后即达到峰值，这说明多元复合缓速酸体系较土酸而言能够有效降低对粘土类矿物溶蚀速度，40min时缓速率达80％。能够避免酸液在近井地带的快速消耗，增强酸液的穿透距离。

实施例3

分别配制12％盐酸+2％氢氟酸的土酸溶液和6％盐酸+2％氢氟酸+4％羟基乙叉二膦酸+2％冰醋酸+2％硫酸铵的多元复合缓速酸溶液各100ml，在酸液中分别加入2％氯化钙、2％氯化钠、2％氯化镁和2％氯化钾后，用氢氧化钠溶液调试pH值，观察其沉淀现象。结果表明，常规土酸体系在pH＝3时就有沉淀生成，而多元复合缓速酸在pH值升高至pH＝7时仍不会出现明显的沉淀。能够有效抑制二次沉淀物的生成。

Claims (1)

1.一种砂岩储层酸化用多元复合缓速酸，其特征在于：

按重量100％计，由盐酸6～8％，氢氟酸1～2％，有机膦酸4～6％，冰醋酸2％，铵盐2％，混合均匀后加入1-2％酸化缓蚀剂、0.5-1％破乳剂和余量水组成；

所述的有机膦酸为二乙烯三胺五亚甲基膦酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸中的一种；

所述的铵盐为氯化铵、硫酸铵、碳酸铵中的一种；

所述的酸化缓蚀剂是甲醛、环己酮和苯胺的缩合物、甲醇和炔醇复配而成；

所述的破乳剂是脂肪醇和环氧乙烷或环氧丙烷聚合反应形成的聚醚。