CN103224780A - 一种适合于高温凝析油气藏酸化的缓速低伤害酸液体系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适合于高温凝析油气藏酸化的缓速低伤害酸液体系。该酸液体系适合于高温、深井尤其凝析气藏的酸化改造，其组分及重量份含量如下：氢氟酸0.5～3份或者氟硼酸6～12份，有机酯8～10份，催化剂0.01～0.05份，缓蚀剂0.1～1份，铁离子稳定剂0.1～1份，粘土稳定剂0.1～1份，助排剂1～2份，水80～100份。本发明所提供的酸液体系在高温下能够实现很好的缓速、缓蚀，最终产生的甲醇与二氧化碳有助于解除水锁与酸液返排。

Description

一种适合于高温凝析油气藏酸化的缓速低伤害酸液体系

技术领域

本发明涉及油气井酸化工作液，适合于120℃以上高温凝析油气藏储层的酸化改造。

背景技术

酸化能够有效的解除钻井、完井作业中对储层的伤害，恢复或提高地层渗透率，是实现油气藏增产的重要措施。目前我国陆上油田开采有高温、深井发展趋势，储层温度越来越高，开发难度越来越大，常规酸液体系由于与岩石反应速度快而导致处理范围小、二次伤害严重、返排速度较慢和腐蚀速率快而无法有效实现高温深井酸化作业，尤其是凝析气藏的开采过程中，水锁效应会严重制约其产能。

1983年Abrams，Albert在SPE上发表“Higher-pH Acid Stimulation Systems”描述一种高PH值酸化液体系，讨论一种适合高温储层酸化的自生土酸体系。1988年Scheuerman，R.F在SPE上发表文章“A Buffer-Regulatd HF Acid for Sandstone Acidizing to550degrees F”描述一种腐蚀速率低的高PH值自生土酸酸液，在180℃下腐蚀速率很低。国内吐哈油田对凝析气藏使用伴注甲醇酸化技术，有效缓解储层水锁问题。2008年郭继民，赵立强等在油气井测试上发表“凝析气藏多氢酸酸化技术”文章，针对南堡A凝析气井进行酸化，取得一定的效果。2004年刘淑萍等在油田化学上发表“文留油田低渗透砂岩储层重复酸化用酸液及其应用”文章，长岩芯室内研究表明脂肪酸酯能够很好的提高岩芯基质渗透率。2011年赵立强、刘平礼等申请专利CN102321458A“一种前置酸加砂压裂用隔离液及其制备方法”其特点在于使用有机酯作为隔离液，将酸液与压裂液隔开，避免酸液对压裂液性能影响，有机酯的使用得到很好的推广。

目前已经使用的有机酯酸液体系主要存在的问题是有机酯毒性强、配伍性差、水解时间长、水解效率低，尤其针对高温凝析气藏的酸液体系很难实现在酸化作业同时有效解除水锁。凝析气藏无机酸液体系如盐酸、氢氟酸、氟硼酸在高温下的反应速度快，严重降低酸化效果，且在高温条件下极容易形成二次沉淀，另外在高温、深井条件下酸液对管道管柱及其他井场设备的腐蚀严重，对于返排困难的储层，残酸返排不彻底，对储层造成严重伤害。基于这些情况开发出一种针对高温凝析气藏的酸液体系显得很重要。

发明内容

本发明提供一种高温深井有机酯酸化液体系。该酸液体系中有机酯在140℃、水溶性催化剂存在下发生水解，生成甲醇与有机酸而该有机酸继续水解后又生成甲醇与二氧化碳气体。对于高温深井储层，使用该有机酯酸化液体系能够实现缓速、缓蚀、快速返排。

一种适合于高温凝析油气藏酸化的缓速低伤害酸液体系，其组分及重量份含量如下：氢氟酸0.5～3份或者氟硼酸6～12份，有机酯8～10份，催化剂0.01～0.05份，缓蚀剂0.1～1份，铁离子稳定剂0.1～1份，粘土稳定剂0.1～1份，助排剂1～2份，水80～100份。

所述的缓速低伤害酸液体系，所述有机酯为碳酸二甲酯。

所述的缓速低伤害酸液体系，所述催化剂为杂多酸或N-甲基二乙醇胺类。

所述的缓速低伤害酸液体系，所述缓蚀剂为季铵盐、二乙烯三胺、甲醛和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)或其混合物。

所述的缓速低伤害酸液体系，所述铁离子稳定剂为柠檬酸或异抗坏血酸或盐酸羟胺之一或其混合物。

所述的缓速低伤害酸液体系，所述粘土稳定剂为Gemini阳离子表面活性剂或有机阳离子季铵盐聚合物之一或其混合物。

所述的缓速低伤害酸液体系，所述助排剂为十二烷基三甲基氯化铵或壬基酚聚氧乙烯醚或聚乙二醇或全氟2，5，8-三甲基-3，6，9-三氧杂十二酸或全氟2，5，8-三甲基-3，6，9-三氧杂十二酸的盐之一或其混合物，具有较强的降低油水界面张力的能力，主要用于提高油田酸化施工后排液速度，降低残酸对储层伤害。

相比于以往用于高温、深井酸化的酸液体系，该环保型有机酯酸液体系具有如下优点：

1)在高温条件下腐蚀低，有很好的缓蚀效果；

2)水解时间短，水解效率高；

3)该酯水解最终产物为甲醇与二氧化碳，有助于解除凝析气藏水锁与酸液返排；

4)缓速效果好，酸液有效作用时间长；

5)该有机酯毒性低，对环境污染小。

附图说明

图1为有机酯酸液在140℃下水解率与水解时间关系

图2为有机酯酸液在120℃下电离曲线

图3为有机酯酸液长效作用时间

图4有机酯酸液体系酸化流动曲线；

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

称取10重量份碳酸二甲酯，0.5～3重量份氢氟酸，0.05重量份N-甲基二乙醇胺，1重量份壬基酚聚氧乙烯醚缓蚀剂，1重量份盐酸羟胺铁离子稳定剂，1重量份有机阳离子季铵盐聚合物粘土稳定剂，2重量份十二烷基三甲基氯化铵助排剂，80～82重量份水，在室温下快速搅拌至混合充分，配置成一种酸化配方体系。

实施例2

称取10重量份碳酸二甲酯，6～12重量份氟硼酸，0.05重量份N-甲基二乙醇胺，1重量份壬基酚聚氧乙烯醚缓蚀剂，1重量份盐酸羟胺铁离子稳定剂，1重量份有机阳离子季铵盐聚合物粘土稳定剂，2重量份十二烷基三甲基氯化铵助排剂，80～82重量份水，在室温下快速搅拌至混合充分，配置成一种酸化配方体系。

实施例3

称取10重量份碳酸二甲酯，0.05重量份N-甲基二乙醇胺，在140℃下，水解效果见图1，4小时水解率即达到80％，可以产生8％当量的甲醇与5％当量的二氧化碳，有助于解除凝析油气藏水锁伤害与促进酸液返排。

实施例4

称取10重量份碳酸二甲酯，6重量份氟硼酸，0.05重量份N-甲基二乙醇胺，在120℃下利用酸碱滴定绘制有机酯酸液电离曲线，结果见附图2，有机酯酸液电离曲线出现拐点，具有缓速的效果。

实施例3

称取10g塔里木凝析油气藏LN57区块岩粉，按照实施例1配制有机酯酸液，另外配制等当量的土酸与氟硼酸，在140℃下溶蚀2h，实验结果见附图3，发现有机酯酸液体系的溶蚀率与土酸相当，同时体现一定的缓速性能。

实施例4

按照实施例1配制有机酯酸液体系，参照国家标准测定其在150℃下腐蚀速度为8.556g/m²·h，远低于行业标准。

实施例5

按照实施例1配制有机酯酸液体系，取塔里木凝析油气藏LN57区块岩心在140℃下进行岩心酸化流动实验，从附图4中酸化流动结果看出：酸化流动后岩心渗透率有不同程度提高，酸化流动后岩心渗透率提高2.8倍，反驱基液表明岩心渗透率提高3.8倍。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种适合于高温凝析油气藏酸化的缓速低伤害酸液体系，其特征在于，其组分及重量份含量如下：氢氟酸0.5～3份或者氟硼酸6～12份，有机酯8～10份，催化剂0.01～0.05份，缓蚀剂0.1～1份，铁离子稳定剂0.1～1份，粘土稳定剂0.1～1份，助排剂1～2份，水80～100份。

2.根据权利要求1所述的缓速低伤害酸液体系，其特征在于，所述有机酯为碳酸二甲酯。

3.根据权利要求1所述的缓速低伤害酸液体系，其特征在于，所述催化剂为杂多酸或N-甲基二乙醇胺类。

4.根据权利要求1所述的缓速低伤害酸液体系，其特征在于，所述缓蚀剂为季铵盐、二乙烯三胺、甲醛和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)或其混合物。

5.根据权利要求1所述的缓速低伤害酸液体系，其特征在于，所述铁离子稳定剂为柠檬酸或异抗坏血酸或盐酸羟胺之一或其混合物。

6.根据权利要求1所述的缓速低伤害酸液体系，其特征在于，所述粘土稳定剂为Gemini阳离子表面活性剂或有机阳离子季铵盐聚合物之一或其混合物。

7.根据权利要求1所述的缓速低伤害酸液体系，其特征在于，所述助排剂为十二烷基三甲基氯化铵或壬基酚聚氧乙烯醚或聚乙二醇或全氟2，5，8-三甲基-3，6，9-三氧杂十二酸或全氟2，5，8-三甲基-3，6，9-三氧杂十二酸的盐之一或其混合物。

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