CN103937475B - 二氧化碳酸化解堵剂及酸化后残液不返排工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二氧化碳酸化解堵剂及酸化后残液不返排工艺。解堵剂包括将盐酸、氢氟酸、冰醋酸、聚氧乙烯烷基苯酚醚、柠檬酸、缓蚀剂、互溶剂、粘土稳定剂、在常温下直接混合成均质溶液而成的A剂，将碳酸盐、表面活性剂、铁离子络合剂、破乳剂、清水相互混合，在常温下搅拌1小时，形成的B剂；酸化后残液不返排工艺，其特征在于油井解堵时先将A药剂注入油层，之间用清水分层次隔开，再将B药剂注进油层，最后注清水将井筒的混合物挤入地层，再将酸处理剂注进环套空间至射孔井段，关井，4~6小时，开井，观测PH值（控制范围6‑7），定期注入酸处理剂药剂，直到残酸全部排出地层，最后注清水将井筒的混合物挤入干线。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油领域用的一种化学助剂，特别是一种二氧化碳酸化解堵剂及酸化后残液不返排工艺。
背景技术
油（水）井的工作情况取决于很多因素：地质剖面的非均质性，产油层的钻开和诱导油流的工作质量，在油田的开发过程中与油井开采密切有关的工艺因素以及许多其他因素等，在钻开生产层时，近井地带的渗透率已显著变差，与地层的原始情况比较，其渗透率只有50%，在开采过程中，由于油井渗流表面被机械杂质和原油重馏份沉积淤塞，以及在油层近井地带和采油井中由于水和各种化学物质相互作用的结果而产生一些不溶性沉淀（盐），从而使得注水井的吸水能力和产油井的产油能力降低。并降低注入井的纵向波及系数，这样就大大降低了油井开采速度和原油的最终采收率。
为确保稳油控水进行注水结构的调整，使低渗透、差油层能够注进水、注够水、注好水，就要对水井进行解堵增注，对油井进行解堵增产。第三次采油，目前国内外都是以自身挖潜的方法来补充石油资源，对油层采用一系列的增产措施，也会使长期开发的老油田获得新的产能。目前用各种不同的解堵剂注入油层的技术手段，工艺方式程序方面得到有效的应用。但是作用比较单一，目前采用的化学方法有酸化、化学生热、热泡沫洗井等，其中酸化对解除新井的泥浆污染，老井的铁锈污垢堵塞有效，但不能解除胶质、蜡质、沥青质、聚合物的堵塞，热泡沫气举主要利用产生的瞬间负压而解堵，通过泡沫将地层反吐在井筒的杂质携带出来。而不能解除有机和无机的复合堵塞，因此目前迫切需要一种新型多功能的二氧化碳酸化解堵剂。酸化老井挖潜的重要手段之一，与其它措施相比，酸化以其经济、有效的优势应具有更好的发展前景。但油井酸化工艺的不适应性限制了其发展。如油井酸化施工需动管柱，工艺复杂，施工周期长，而且酸化后残酸未经处理返排至地面，对环境造成了严重的污染。若不排液直接生产，未经处理的酸液会对井下泵、管柱和地面管线、油水分离装置等造成腐蚀，影响油井正常生产，从而限制了油井酸化的应用规模。针对这些问题，我公司研发二氧化碳酸化解堵油井不排液酸化工艺技术，此技术是新型酸化工艺技术此技术是能解除油水井综合污染堵塞的高效增产措施，为油田的稳产提供技术保证。该技术能够简化施工工艺，大大降低施工成本，缩短施工周期，适应油田油井酸化的需要，适应环境保护的需要。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中解堵剂作用单一、解堵效果差的问题，本发明提供一种二氧化碳酸化解堵剂，该解堵剂将酸化、化学生热和井底自升泡沫解堵技术有机的结合在一起，广泛地用于油水井的增产增注，我公司二氧化碳复合解堵除垢技术是在地层中的预定深度,注入的化学处理剂相互融合,生温、高压和二氧化碳气体。该技术通过对污染层解堵、高渗透层封堵、混合气驱和热采等方式，提高注入水波及体积和驱油效率，提高了采收率，降压、增注效果都很明显。同时能够克服从地面注二氧化碳带来的繁杂的工作量和高成本。经现场试验表明，该技术具有十分显著的效果和推广前景。
本发明所采用的技术方案是：本发明提供的复合解堵剂，其由A剂和B剂组成，A剂和B剂的质量比2：1。
该解堵剂由下列各组分按重量百分比组成：
A组：盐酸8~12%、氢氟酸2~4、冰醋酸2%、聚氧乙烯烷基苯酚醚（NPE-15、 NPE-20、NPE-30） 0.25~0.5%、柠檬酸1~2%、缓蚀剂（IMC-5）1~2 %、互溶剂1~3%、 粘土稳定剂1~2 %、清水62.05~28%；
B组：碳酸钠0.2~15%、铁离子络合剂，0.2~0.5%、表面活性剂0.25~0.5%、破乳剂0.2~0.5%。
本发明还提供了上述二氧化碳酸化解堵剂的制备方法，其包括以下步骤：将盐酸、氢氟酸、冰醋酸、聚氧乙烯烷基苯酚醚 、柠檬酸、缓蚀剂、互溶剂、 粘土稳定剂、清水相互混合，在常温下搅拌1小时，形成A剂。
碳酸钠、表面活性剂、铁离子络合剂、破乳剂、清水相互混合，在常温下搅拌1小时，形成B剂。
A剂和B剂组成所述解堵剂。
在制备得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。
本发明的解堵剂的解堵及酸化后残液不返排工艺：本工艺是由A药剂和B药剂组成复合配方，先将A药剂注入油层，之间用清水分层次隔开，再将B药剂注进油层，最后注清水将井筒的混合物挤入地层。，再将酸处理剂注进环套空间至射孔井段，关井，4~6小时，开井，观测PH值（控制范围6-8），定期注入酸处理剂药剂，直到残酸全部排出地层，最后注清水将井筒的混合物挤入干线。
本发明的有益效果是：该井下发热型多功能气举解堵增产注剂，有机的将酸化、化学生热并能生成大量二氧化碳气体、井底自生泡沫解堵技术结合在一起，广泛地用于油水井的增产增注，经现场试验表明，该技术具有十分显著的效果和推广前景。
该技术是复合解堵体系主要由土酸、盐、及表面活性剂组成。该体系中盐与酸反应生产热量和气体，生成的气体与活性剂作用可形成泡沫，解除地层有机堵塞，并起助排作用；热反应及酸化作用。酸化作用:由于该解堵剂体系含有酸液及表面活性剂，可解除近井地带无机垢质堵塞，恢复地层渗透率，同时也可与泥质胶结物及石英、长石颗粒反应，增大地层孔隙度。泡沫作用：该体系反应放出的大量气体使含有表面活性剂的药液产生大量泡沫，有利于增大解堵半径和残液的返排。当放压排液时，地层中的气体向井筒移动过程中可将溶解的有机物和残液随泡沫携带出来，提高渗透率，诱导油流。现场施工简便，反应可以控制，生热效率高，并能在无外界搅拌和注气条件下，依靠反应释放出的气体，使地层残酸自身能够形成稳定的泡沫体系，提高了悬浮地层微粒的能力及残酸返排效果。
油井不排酸工艺技术：该技术的基本原理是采用主体酸—残酸处理剂互动体系，该体系主要分为主体酸液、残酸处理剂两大部分。主体酸是根据油田的储层物性、岩性，通过溶失、洗油、破乳、岩芯模拟等实验有针对性地研制出的，由主要由土酸、碳酸盐及表面活性剂组成，具有溶失率高、破乳率高、洗油率高、破碎率低、无二次沉淀、低腐蚀等特点，能够有效解除地层污染并能提高基质渗透率。残酸处理剂是根据残酸液的性质研究出的具有中和、络合性能的工作液，使用后采出液的PH值达到6～8，对泵筒无腐蚀，矿化度达到与采出液相同水平，在油水分离器中能正常分离。现场施工采用不动管柱、不排液的方法，通过地面泵将酸液从油套环空泵送入地层，达到清除地层污染以及提高基质渗透率的作用，再由油套环空加入残酸处理剂中和残酸，使处理后的残酸对井下泵、管柱和地面管线、油水分离器无影响，能保证油井正常生产。
本发明的具体技术特性及作用
一、酸化、化学升热、井底自生泡沫解堵技术有机的相结合。
1、酸化作用：该解堵剂体系含有表面活性剂的酸液，可除去近井地带垢质堵塞，恢复地层渗透率，同时可与泥质胶结物及石英、长石颗粒反应，增大地层空隙度，消除采油井近井地带的钙质沉淀和注水井近井地带污物堵塞。在碳酸盐含量较高的碎屑岩储集岩中，无须对岩石所含的硅盐进行额外的化学处理，本方法亦能保证必要的效果。本剂可处理岩层中的硅酸盐胶结构（粘土、泥岩、非晶体硅酸盐）。酸化近井地带岩石解除无机堵塞，提高渗透率，同时由于解堵剂体系中含有酸敏抑制剂和粘土稳定剂，解除水敏、酸敏、液锁、水锁伤害，抑制粘土膨胀运移。
2、热解堵作用：该解堵剂体系在反应过程中能够放出大量的热，通过热能在地层中的径向和垂向传导，加热井筒和近井地带，使温度大幅度升高，对胶质、沥青质、蜡质等高粘有机物可降低其粘度，增加其流动性，同时放出大量高温气体可进入油层孔隙，冲散“桥架”物质，打破毛细管力造成的油流阻力，在放压泄流时，地层中的气体向井筒移动过程中具有较强的退排能力，可将溶解的有机物和残液随泡沫携带出来，井底放热借助于化学反应融化、溶解近井地带内的胶质、沥青质、蜡质沉积和降低原油粘度。
3、泡沫作用：该体系反应放出的大量二氧化碳气体，二氧化碳气体与原油中氨基酸等反应，生成性能良好的表面活性剂，使岩石表面呈水润湿，减小油流阻力，同时含有表面活性剂的酸液产生大量的泡沫，有利解堵剂的深入和残液的退排，同时具有良好的洗油能力和携带能力。泡沫封堵高渗透层段，提高渗透率，扩大孔隙度，诱导油流，便于增产或增注。
4、二氧化碳作用：体系反应产生大量二氧化碳气体，二氧化碳具有的膨胀原油的作用，二氧化碳作为溶剂能够降低原油粘度，形成内部溶解气驱，提高注入能力。在地层内对原油降粘和改变原油的流动性有很好的作用，国内许多石油科技资料都证明其对增加产油的优越性。对高渗透层的封堵作用，对低渗透层剩余油的驱替作用，并能在无外界搅拌和注气条件下，依靠反应释放出的气体，使地层残酸自身能够形在地层内对原油降粘和改变原油的流动性有很好的作用，并形成稳定的泡沫体系，提高了悬浮地层微粒的能力及残酸返排效果。
二、酸化后残液不返排工艺，施工工艺简单，对环境无污染，安全环保。
现场施工简便，油井酸化施工不需动管柱，工艺简单，而且酸化后残酸经处理后不返排至地面，对环境无污染。不排液可直接生产，经处理的酸液会对井下泵、管柱和地面管线、油水分离装置等无造成腐蚀，，此酸化解堵油井不排液酸化工艺技术，是新型酸化工艺技术，此技术是能解除油水井综合污染堵塞的高效增产措施，为油田的稳产提供技术保证。
该技术能够简化施工工艺，大大降低施工成本，缩短施工周期，适应油田油井酸化的需要，适应环境保护的需要。
附图说明
图1是本发明施工工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合实例对本发明作进一步说明：
实施例1
本发明是一种分段注入式复合解堵剂，它包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的质量比为2：1。
所述A组分由以下重量百分比的原料组成。
A组：盐酸8%、氢氟酸4%、醋酸2%、聚氧乙烯烷基苯酚醚0.25%、柠檬酸1%、缓蚀剂1%、互溶剂1%、 粘土稳定剂1 %、清水62.05%。
本发明还提供了上述复合解堵剂的制备方法，其包括以下步骤：将盐酸、氢氟酸、冰醋酸、聚氧乙烯烷基苯酚醚 、柠檬酸、缓蚀剂、互溶剂、 粘土稳定剂、清水相互混合，在常温下搅拌1小时，形成A剂。
所述B组分由以下重量百分比的原料组成。
B组：碳酸钠15%、OP-10 0.25%、铁离子络合剂0.4%，破乳剂0.2%清水84%；碳酸钠、OP-10 、铁离子络合剂、破乳剂、清水相互混合，在常温下搅拌1小时，形成B剂。
本发明的解堵剂的解堵及酸化后残液不返排工艺：每口井解堵用解堵剂15米3，是由A药剂10米3和B药剂5米3组成，先将A药剂10米3注入油层，之间用清水分层次隔开，隔离液0.7米3，再将B药剂5米3注进油层，最后注清水3米3将井筒的混合物挤入地层，再将酸处理剂注进环套空间至射孔井段，关井，4~6小时，开井，观测PH值（控制范围6-8），定期注入酸处理剂药剂，直到残酸全部排出地层，最后注清水将井筒的混合物挤入干线。
实施例2
本发明是一种分段注入式复合解堵剂，它包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的质量比为2：1。
所述A组分由以下重量百分比的原料组成。
A组：盐酸12%、氢氟酸2%、冰醋酸2%、聚氧乙烯烷基苯酚醚 0.5%、柠檬酸2%、缓蚀剂2 %、互溶剂3%、 粘土稳定剂2 %、清水74.5%。
本发明还提供了上述复合解堵剂的制备方法，其包括以下步骤：将盐酸、氢氟酸、冰醋酸、聚氧乙烯烷基苯酚醚、柠檬酸、缓蚀剂、互溶剂、 粘土稳定剂、清水相互混合，在常温下搅拌1小时，形成A剂。
所述B组分由以下重量百分比的原料组成。
B组：碳酸钠5%、OP-10 0.5%、铁离子络合剂0.2%，破乳剂0.5%清水93.8%；碳酸钠、OP-10 、铁离子络合剂、破乳剂、清水相互混合，在常温下搅拌1小时，形成B剂。
本发明的解堵剂的解堵及酸化后残液不返排工艺：每口井解堵用解堵剂15米3，是由A药剂10米3和B药剂5米3组成，先将A药剂10米3注入油层，之间用清水分层次隔开，隔离液0.7米3，再将B药剂5米3注进油层，最后注清水3米3将井筒的混合物挤入地层。，再将酸处理剂注进环套空间至射孔井段，关井，4~6小时，开井，观测PH值（控制范围6-8），定期注入酸处理剂药剂，直到残酸全部排出地层，最后注清水将井筒的混合物挤入干线。
在现场实践中证明，二氧化碳酸化解堵剂主要是通过放出热和气体，对油层进行增加能量，降低原油的粘度，解除油层的各种堵塞，提高油层采收率。
通过洗井和处理油层近井地带，这一方法的实质在于本剂自行通过化学反应产升气化的稳定泡沫，其酸液的协同效果取决于增加了在油层近井地带酸化的穿透深度和封堵了地层的高渗透层，酸化后残液不返排工艺，现场施工简便，油井酸化施工不需动管柱，工艺简单，而且酸化后残酸经处理后不返排至地面，对环境无污染。不排液可直接生产，经处理的酸液会对井下泵、管柱和地面管线、油水分离装置等无造成腐蚀，，此酸化解堵油井不排液酸化工艺技术，该技术能够简化施工工艺，大大降低施工成本，缩短施工周期，适应油田油井酸化的需要，对环境无污染，安全环保，适应环境保护的需要。
本发明保护的范围不限于实施例所描述的配比，在本发明权利要求保护范围内的任意组合或等效替换都是本发明的保护范围。
Claims (2)
1.二氧化碳酸化解堵剂的制备方法：由A剂和B剂组成，其特征在于A药剂是用将盐酸、氢氟酸、冰醋酸、聚氧乙烯烷基苯酚醚、柠檬酸、缓蚀剂、互溶剂、粘土稳定剂、在常温下直接混合成均质溶液而成，各成分的质量含量为盐酸8～12％、氢氟酸2～8％、冰醋酸2～5％、聚氧乙烯烷基苯酚醚0.25～0.5％、柠檬酸1～2％、缓蚀剂1～2％、互溶剂1～3％、粘土稳定剂1～2％和清水65.5～83.8％；B药剂是用碳酸盐、表面活性剂、铁离子络合剂、破乳剂、清水相互混合，在常温下搅拌1小时，形成B剂，各成分的质量含量为：碳酸盐0.2～15％、铁离子络合剂0.2～0.5％、表面活性剂0.25～0.5％和破乳剂0.2～0.5％；现场应用时将A药剂、B药剂按质量比A：B＝2：1混合一起；其中，所述的聚氧乙烯烷基苯酚醚为NPE-15、NPE-20或NPE-30；所述的缓蚀剂为IMC-5；A药剂各组分质量百分含量之和为100％；
所述的二氧化碳酸化解堵剂及酸化后残液不返排工艺如下：
油井解堵时先将A药剂注入油层，之间用清水分层次隔开，再将B药剂注进油层，最后注清水将井筒的混合物挤入地层，再将酸处理剂注进环套空间至射孔井段，关井，4～6小时，开井，观测pH值，pH值控制范围为6-7，定期注入酸处理剂药剂，直到残酸全部排出地层，最后注清水将井筒的混合物挤入干线。
2.二氧化碳酸化解堵剂的解堵及酸化后残液不返排工艺，其特征在于油井解堵时先将A药剂注入油层，之间用清水分层次隔开，再将B药剂注进油层，最后注清水将井筒的混合物挤入地层，再将酸处理剂注进环套空间至射孔井段，关井，4～6小时，开井，观测pH值，pH值控制范围为6-7，定期注入酸处理剂药剂，直到残酸全部排出地层，最后注清水将井筒的混合物挤入干线；
A药剂是用将盐酸、氢氟酸、冰醋酸、聚氧乙烯烷基苯酚醚、柠檬酸、缓蚀剂、互溶剂、粘土稳定剂、在常温下直接混合成均质溶液而成，各成分的质量含量为盐酸8～12％、氢氟酸2～8％、冰醋酸2～5％、聚氧乙烯烷基苯酚醚0.25～0.5％、柠檬酸1～2％、缓蚀剂1～2％、互溶剂1～3％、粘土稳定剂1～2％和清水65.5～83.8％；B药剂是用碳酸盐、表面活性剂、铁离子络合剂、破乳剂、清水相互混合，在常温下搅拌1小时，形成B剂，各成分的质量含量为：碳酸盐0.2～15％、铁离子络合剂0.2～0.5％、表面活性剂0.25～0.5％和破乳剂0.2～0.5％；现场应用时将A药剂、B药剂按质量比A：B＝2：1混合一起；A药剂各组分质量百分含量之和为100％。
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