CN104232041A

CN104232041A - 一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液及其制备方法

Info

Publication number: CN104232041A
Application number: CN201410407689.XA
Authority: CN
Inventors: 金娜; 李勇; 蒋文学; 马托; 周然; 汪小宇; 武龙; 孟庆聪; 付振银; 陈迎花; 柴巧玲; 王所良; 杨发; 王玉功; 唐冬珠; 李童
Original assignee: Engineering Technology Research Institute of CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Priority date: 2014-08-19
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2034-08-19
Also published as: CN104232041B

Abstract

本发明属于油水井酸化解堵液技术领域，具体涉及一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液，由以下重量百分比的原材料制备而成：稠化剂G509：5～10%，酸液20～40%，稳定剂2～5%，缓蚀剂1～5%，表面活性剂5～10%，无机盐2～4%，其余为蒸馏水，本发明还提供了该酸化解堵液的制备方法，采用常温搅拌法依次加入配方量的蒸馏水、无机盐、酸液、稳定剂、缓蚀剂、表面活性剂、稠化剂G509制备得到。本发明能大幅度提升酸液溶蚀能力、减缓酸液反应速率、抑制酸渣二次沉淀生产、降低酸液“指进”现象提高酸液解堵效率、减少酸化后含水快速上升，是油田开发中十分经济的工艺手段。

Description

一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液及其制备方法

技术领域

本发明属于油水井酸化解堵液技术领域，具体涉及一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液及其制备方法。

背景技术

酸化是油水井解堵和原油增产常用的措施手段之一。常规的酸化技术利用酸的腐蚀性酸蚀堵塞层油流通道的矿物颗粒，恢复或提高油层渗透率，从而达到油水井增产的目的。然而，现场通常用的常规酸酸化技术处理半径小、近井地带酸蚀严重，酸化效率低。酸化作业后由于近井地带岩石骨架破坏严重，失去应力平衡，容易造成出砂现象，严重时会造成近井地带地层亏空、套管变形或挫断，尤其是加大酸化处理半径时，此种情况更为加剧，对油井含水快速上升，易造成低渗油田油井暴性水淹。

用常规盐酸或土酸进行酸化作业时，存在以下问题：酸化的有效作用距离短、酸化有效期短以及重复酸化时所用酸液的规模比较大，酸化后含水上升。通常在进行常规酸化后，酸液消耗很快且与地层矿物反应后的残酸在地层较远的地方又重新形成了沉淀（所谓的二次沉淀），堵塞了地层。特别是部分油水井经过多次增产改造措施，对地层造成了严重的污染，污染物结构复杂，形成所谓的顽固型堵塞，普通的酸液是根本无法解除这种的堵塞。

另外，中国专利号“200310100150.1”公开了一种含有硝酸、氟硼酸的复合酸化液及其使用方法，主要是解决了现有的酸化液对于粘土含量较高、温度较低的地层解堵效果差的问题。该酸化液的配方组份为：2%～25%硝酸、1%～15%氟硼酸及0.5%～5%酸化缓蚀剂，余量为水，其中酸化缓蚀剂是由含氮化合物、增效剂、表面活性剂及溶剂无水乙醇组成。该发明的复合酸化液中硝酸能够把细菌代谢产物硫化亚铁氧化成硫酸铁，可以彻底解除细菌代谢产物引起的堵塞；氟硼酸能够有效解除由于粘土膨胀和微粒运移引起的堵塞。含有硝酸和氟硼酸的复合酸化液则能够有效解除由于细菌代谢产物和粘土膨胀、微粒运移引起的堵塞，恢复或增加注水井的注水能力；酸化缓蚀剂具有优异的缓释性能，作业时能有效防止酸液对作业设备及油套管的腐蚀，保证施工安全。

但是，上述专利文献复合酸化液中硝酸粉末酸化主要应用在油层渗透率低、细菌比较繁育、硫酸亚铁沉淀较多的注水井中；同时该酸化液酸液溶蚀能力有限、只是针对低温、粘土含量高的地层，无法减少酸液“指进”现象，并不能完全解除顽固型堵塞对地层造成的伤害。因此，针对目前低渗透油田砂岩油藏油水井堵塞的一系列问题，有必要研发一种能较好的解决以上问题的酸化解堵液配方，特别是对于低渗透油田砂岩顽固型堵塞的油水井。

发明内容

本发明的目的是解决常规酸化体系由于砂岩矿物组成的复杂性导致了酸岩反应过程中的二次沉淀、酸液“指进”现象，使酸液有效作用距离短，引起堵塞储层酸化有效率低的问题。

为此，本发明提供了一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液，由以下重量百分比的原材料制备而成：稠化剂G509：5～10% ，酸液20～40%，稳定剂2～5%，缓蚀剂1～5%，表面活性剂5～10%，无机盐2～4%，其余为蒸馏水。

所述酸液由A、B、C三组分组成，其中A组分为盐酸和磷酸中的一种或几种，B组分为氢氟酸、氟化铵、氟化氢铵中的一种或几种，C组分为甲酸、马来酸、氨基磺酸、氯乙酸、三氯乙酸中的一种或几种，所述A、B、C三组分以在酸化解堵液中的重量百分比计，A组分占15～22%，B组分占2～10%，C组分占3～8%。

所述稳定剂为柠檬酸、乙酸、乙二胺四乙酸及其钠盐、草酸中的一种或几种。

所述缓蚀剂为丙炔醇。

所述表面活性剂由醇醚羧酸AEC-9、壬基酚聚氧乙烯醚和氟碳表面活性剂组成，以在酸化解堵液中的重量百分比计，其中醇醚羧酸AEC-9为1.5～3%，壬基酚聚氧乙烯醚3～5%，氟碳表面活性剂0.5～2%。

所述无机盐为氯化铵和硝酸铵，以在酸化解堵液中的重量百分比计，氯化铵0.5～1%，硝酸铵2～3%。

本发明还提供了该油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液的制备方法，先在反应釜中加入配方量的蒸馏水，常温搅拌下加入配方量的无机盐，搅拌10～30min；加入配方量的酸液，常温搅拌10～20min；加入配方量的稳定剂后常温搅拌20～30min；加入配方量的缓蚀剂常温搅拌5～10min；加入配方量的表面活性剂，常温搅拌5～10min；最后，加入配方量的稠化剂G509，常温搅拌20～30min，制备出油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液成品。

所述蒸馏水为40%，常温搅拌下加入4%的无机盐，搅拌25min；酸液为34%，常温搅拌20min；稳定剂为2%，常温搅拌20min；缓蚀剂为3%，常温搅拌10min；表面活性剂为9%，常温搅拌10min；稠化剂G509为8%，常温搅拌25min。

本发明能大幅度提升酸液溶蚀能力、减缓酸液反应速率、抑制酸渣二次沉淀生产、降低酸液“指进”现象提高酸液解堵效率、减少酸化后含水快速上升，是油田开发中十分经济的工艺手段。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明酸化解堵液粘度与温度的关系示意图（鲜酸）；

图2为本发明酸化解堵液残酸粘度与温度的关系示意图；

图3为本发明酸化解堵液对岩屑溶蚀结果示意图（60℃,4h）；

图4为本发明酸化解堵液对岩块溶蚀结果示意图（60℃,4h）；

图5为本发明酸化解堵液缓速性能结果示意图（60℃）。

具体实施方式

实施例一：

为了解决常规酸化体系由于砂岩矿物组成的复杂性导致了酸岩反应过程中的二次沉淀、酸液“指进”现象，使酸液有效作用距离短，引起堵塞储层酸化有效率低的问题，本实施例提供了一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液，由以下重量百分比的原材料制备而成：稠化剂G509：5～10% ，酸液20～40%，稳定剂2～5%，缓蚀剂1～5%，表面活性剂5～10%，无机盐2～4%，其余为蒸馏水。

其中，酸液由A、B、C三组分组成，A组分为盐酸和磷酸中的一种或几种，B组分为氢氟酸、氟化铵、氟化氢铵中的一种或几种，C组分为甲酸、马来酸、氨基磺酸、氯乙酸、三氯乙酸中的一种或几种，所述A、B、C三组分以在酸化解堵液中的重量百分比计，A组分占15～22%，B组分占2～10%，C组分占3～8%。

稳定剂为柠檬酸、乙酸、乙二胺四乙酸及其钠盐、草酸中的一种或几种；缓蚀剂为丙炔醇；表面活性剂由醇醚羧酸AEC-9、壬基酚聚氧乙烯醚和氟碳表面活性剂组成，以在酸化解堵液中的重量百分比计，其中醇醚羧酸AEC-9为1.5～3%，壬基酚聚氧乙烯醚3～5%，氟碳表面活性剂0.5～2%；无机盐为氯化铵和硝酸铵，以在酸化解堵液中的重量百分比计，氯化铵0.5～1%，硝酸铵2～3%。

油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液制备过程如下：先在反应釜中加入60%蒸馏水，常温搅拌下加入加入氯化铵1%和硝酸铵1%，搅拌15min；加入25%酸液，其中盐酸10%、磷酸4%、氢氟酸1%、氟化氢铵1%、氟化铵0.5%、甲酸0.5%、氯乙酸2%、马来酸1%，常温搅拌10min；加入乙酸1.5%、乙二胺四乙酸0.5%后常温搅拌20min；加入1%丙炔醇常温搅拌5min；加入醇醚羧酸（AEC-9）2%、壬基酚聚氧乙烯醚2%和氟碳表面活性剂1%，常温搅拌5min；最后加入5%稠化剂G509，常温搅拌20min，制备出油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液成品。

实施例二：

油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液制备过程如下：

先在反应釜中加入49%蒸馏水，常温搅拌下加入加入氯化铵0.5%和硝酸铵1.5%，搅拌20min；加入盐酸15%、磷酸5%、氢氟酸3%、氟化氢铵2%、甲酸2%、氯乙酸3%、氨基磺酸1%，常温搅拌10min；加入乙酸0.5%、乙二胺四乙酸1%、柠檬酸0.5%后常温搅拌20min；加入5%丙炔醇常温搅拌5min；加入醇醚羧酸（AEC-9）2%、壬基酚聚氧乙烯醚3%和氟碳表面活性剂1%，常温搅拌5min；最后，加入5%稠化剂G509，常温搅拌20min，制备出油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液成品。

实施例三：

油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液制备过程如下：

先在反应釜中加入40%蒸馏水，常温搅拌下加入加入氯化铵1%和硝酸铵3%，搅拌25min；加入盐酸12%、磷酸8%、氢氟酸1%、氟化氢铵4%、氟化铵1%、甲酸1%、氯乙酸5%、马来酸2%，常温搅拌20min；加入乙酸1.5%、乙二胺四乙酸0.5%后常温搅拌20min；加入3%丙炔醇常温搅拌10min；加入醇醚羧酸（AEC-9）3%、壬基酚聚氧乙烯醚4%和氟碳表面活性剂2%，常温搅拌10min；最后，加入8%稠化剂G509，常温搅拌25min，制备出油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液成品。

实施例四：

油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液制备过程如下：

先在反应釜中加入42%蒸馏水，常温搅拌下加入加入氯化铵1%和硝酸铵2%，搅拌30min；加入盐酸8%、磷酸10%、氢氟酸5%、氟化氢铵3%、氟化铵2%、甲酸3%、氯乙酸2%、马来酸1%，常温搅拌15min；加入柠檬酸1.5%、乙二胺四乙酸二钠1.5%后常温搅拌25min；加入2%丙炔醇常温搅拌8min；加入醇醚羧酸（AEC-9）1.5%、壬基酚聚氧乙烯醚5%和氟碳表面活性剂0.5%，常温搅拌10min；最后，加入9%稠化剂G509，常温搅拌30min，制备出油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液成品。

实施例五：

油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液制备过程如下：

先在反应釜中加入30%蒸馏水，常温搅拌下加入加入氯化铵1%和硝酸铵2%，搅拌30min；加入盐酸12%、磷酸10%、氢氟酸5%、氟化氢铵3%、氟化铵2%、甲酸3%、氯乙酸3%、马来酸2%，常温搅拌20min；加入柠檬酸1.5%、乙二胺四乙酸二钠1.5%后常温搅拌25min；加入2%丙炔醇常温搅拌8min；加入醇醚羧酸（AEC-9）1.5%、壬基酚聚氧乙烯醚5%和氟碳表面活性剂0.5%，常温搅拌10min；最后，加入5%稠化剂G509，常温搅拌25min，制备出油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液成品。

以上实施例中，稠化剂G509为川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院产品，可通过中石油物资平台购买，氟碳表面活性剂为陕西森瑞科技有限公司生产的SR18Y氟碳表面活性剂。

通过本发明制备的酸化解堵液具有良好低滤失和强溶蚀性能，有一定的缓速性能和较低的岩心伤害能力，实验结果如下：

（1）油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液体系粘度测试结果如图1、图2所示，试验结果表明：油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液在室温条件下，粘度在40mPa.s左右，随温度升高粘度降低。

（2）油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液体系溶蚀性能测试结果如图3、图4所示，试验结果表明：油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液在60℃、4h条件下对岩屑溶蚀率为70.5%，岩块溶蚀率为7.3%，溶蚀率比土酸提高了54.6%。

（3）油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液体系缓速性能测试结果如图5所示，实验结果表明：反应20min后，酸化解堵液的残酸浓度为11.5%,20% HCl体系残酸浓度为3.1%；反应70min后，酸化解堵液的残酸浓度为5.85%, 20%HCl体系残酸浓度为0.5%。酸化解堵液残酸浓度降到6%时，所需的时间为20% HCl的4-6倍，说明该体系酸岩反应速率远小于20% HCl酸液。

综上所述，本发明与现有技术相比较，优点如下：

1、与常规酸化解堵液相比较，该油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液体系具有较好的分流转向性能。其稠化剂G509是由阳离子小分子表面活性剂组成，酸液中H⁺电离和分子间缠绕和形成有一定的粘度从而降低酸液滤失，低滤失强溶蚀酸化解堵液在地层中，首先会沿着较大的孔道，进入渗透率较大的储层，与储层发生反应，随着酸液的消耗，酸液中的稠化剂发生化学反应，酸液体系粘度增大。由于上升的压力，酸液会对高渗层大孔道或未堵塞地带暂时减少进液，使后续酸液分流转向进入堵塞层或者较低渗透率的储层进行酸化解堵，最终达到各层均匀进酸解堵的目的。这样，低滤失强溶蚀酸化解堵液通过减少酸液“指进”，首先对近井筒渗透率较大的储层进行了预处理酸化，其次重点对储层堵塞地带进行有目的的酸化解堵，避免了酸液对含水高渗通道溶蚀，降低酸化后含水上升概率，提高酸液解堵面积。

2、低滤失强溶蚀酸化解堵液体系是由稠化剂和不同酸液按比例组成的混合酸液体系。常规酸液（土酸等12%HCl+3%HF）粘度小，只能在与储层表层反应过快，反应后二次沉淀储层在表面积累而使溶蚀率将低。低滤失强溶蚀酸化解堵液由盐酸、磷酸、有机酸和无机盐组成，酸液中复合组成多种酸液，酸液浓度高，溶蚀能力强，酸液自身形成缓速体系降低反应速度，同时稠化剂是一种小分子表面活性剂，通过表面活性剂分子在砂岩表面的吸附，在岩层表面形成吸附膜，减低了H⁺与岩面的反应速度；另一方面因酸岩反应物的产生，进一步阻隔H⁺向岩层扩散，降低了酸岩反应速度。对硫化物、腐蚀产物、碳酸盐类堵塞物具有较强的溶解能力，随着酸岩反应时间的延长，溶蚀率逐渐增加，酸液粘度变化和缓冲效应，逐渐降低反应速率，达到深部解堵，从而能提高砂岩酸化增产能力。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液，由以下重量百分比的原材料制备而成：稠化剂G509： 5～10% ，酸液20～40%，稳定剂2～5%，缓蚀剂1～5%，表面活性剂5～10%，无机盐2～4%，其余为蒸馏水。

2. 根据权利要求1所述的一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液，其特征在于：所述酸液由A、B、C三组分组成，其中A组分为盐酸和磷酸中的一种或几种，B组分为氢氟酸、氟化铵、氟化氢铵中的一种或几种，C组分为甲酸、马来酸、氨基磺酸、氯乙酸、三氯乙酸中的一种或几种，所述A、B、C三组分以在酸化解堵液中的重量百分比计，A组分占15～22%，B组分占2～10%，C组分占3～8%。

3.根据权利要求1所述的一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液，其特征在于：所述稳定剂为柠檬酸、乙酸、乙二胺四乙酸及其钠盐、草酸中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液，其特征在于：所述缓蚀剂为丙炔醇。

5.根据权利要求1所述的一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液，其特征在于：所述表面活性剂由醇醚羧酸AEC-9、壬基酚聚氧乙烯醚和氟碳表面活性剂组成，以在酸化解堵液中的重量百分比计，其中醇醚羧酸AEC-9为1.5～3%，壬基酚聚氧乙烯醚3～5%，氟碳表面活性剂0.5～2%。

6.根据权利要求1所述的一种油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液，其特征在于：所述无机盐为氯化铵和硝酸铵，以在酸化解堵液中的重量百分比计，氯化铵0.5～1%，硝酸铵2～3%。

7.根据权利要求1所述的油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液的制备方法，其特征在于：先在反应釜中加入配方量的蒸馏水，常温搅拌下加入配方量的无机盐，搅拌10～30min；加入配方量的酸液，常温搅拌10～20min；加入配方量的稳定剂后常温搅拌20～30min；加入配方量的缓蚀剂常温搅拌5～10min；加入配方量的表面活性剂，常温搅拌5～10min；最后，加入配方量的稠化剂G509，常温搅拌20～30min，制备出油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液成品。

8.根据权利要求7所述的油水井用低滤失强溶蚀酸化解堵液的制备方法，其特征在于：所述蒸馏水为40%，常温搅拌下加入4%的无机盐，搅拌25min；酸液为34%，常温搅拌20min；稳定剂为2%，常温搅拌20min；缓蚀剂为3%，常温搅拌10min；表面活性剂为9%，常温搅拌10min；稠化剂G509为8%，常温搅拌25min。