CN104342104A - 一种稠化酸增稠剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种稠化酸增稠剂及其制备方法；按重量份由1,3-丙二胺2～6份；脂肪酸12～16份；氯乙酸钠5～8份；浓度为0.5～1.0%氢氧化钠溶液2-4份；乳化剂0.5-0.8份；煤油65.2-78.5份；水50份组成；加入煤油、乳化剂，通氮除氧，加入脂肪酸，除氧，加入1,3-丙二胺、氢氧化钠溶液，边加热边搅拌，在140～160℃下回流反应4～6h，蒸馏出过量的反应物及水，取中间产物叔胺，加入氯乙酸钠，溶于水后加氢氧化钠溶液调pH值为7～8，在75～95℃条件下搅拌回流反应6～8h，得粘稠液体；本增稠剂有较好的热稳定性，抗剪切性，能降低酸岩反应速率，延长酸蚀裂缝长度。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种石油天然气开采中碳酸盐岩储层的酸化和酸压的稠化酸增稠剂及其制备方法。
背景技术
近些年我国陆续发现并开发了一批深层或超深层碳酸盐岩油气藏,其中多数井无自然产能,酸压改造已成为此类油气藏建产、投产和增产的主要技术手段之一。
国内外的研究主要集中在缓速酸液体系的研制和酸压工艺的变革上。以往采用的酸液都是酸一接触岩石就马上发生化学反应,因而酸的有效作用范围总是有限的。若要进行深部地层酸化,就应从本质上改变酸—岩反应过程,人为控制其作用过程。
近年来,国内对稠化酸进行了大量的研究工作,先后研制出了RAT、CT1-6、VY-101等酸液稠化剂,推动了稠化酸技术的应用和发展。但是这些酸液普遍价格昂贵，对于现场大量使用酸液不经济。
有些厂家用丙烯酰胺类作为酸压主剂，这种产品耐温能力差，在70℃以下。一般将其与阳离子表面活性剂共聚，耐温性能有所提高，但是酸溶性较差，配出的液体也不均匀，用压裂车注入井中时摩阻高，。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：价格昂贵、耐温性差、摩阻高，对地层伤害大。
发明内容
本发明的目的是提供一种配方组成简单的稠化酸增稠剂及其制备方法，该稠化酸增稠剂的加入使酸液粘度增加，并具有较好的热稳定性，抗剪切性，并能降低酸岩反应速率，延长酸蚀裂缝长度。
本发明所述的稠化酸增稠剂的方案是：
一、稠化酸增稠剂的原料包括：
1、1,3-丙二胺：上海晶纯试剂有限公司生产；
2、脂肪酸，国药集团化学试剂有限公司生产；
3、氯乙酸钠，上海晶纯试剂有限公司；
4、氢氧化钠，国药集团化学试剂有限公司；
5、乳化剂，国药集团化学试剂有限公司；
6、煤油，庆阳井下化工；
7、水。
二、一种新型稠化酸增稠剂原料的各组分重量份为：
1、1,3-丙二胺：2～6份；
2、脂肪酸：12～16份；
3、氯乙酸钠：5～8份；
4、浓度为0.5～1.0%氢氧化钠溶液：2-4份；
5、乳化剂：0.5-0.8份；
6、煤油：65.2-78.5份；
7、水：50份。
三、一种新型稠化酸增稠剂制备方法：
主要设备：电子天平，电动搅拌机，磁力搅拌器、恒温水浴锅，干燥装置，水力真空泵，冷凝装置，滴定装置，pH试纸，三口烧瓶及烧杯等若干。
本发明所述的稠化酸增稠剂制备方法:
(1)在容器中加入煤油、乳化剂，通氮除氧。按比例加入脂肪酸，至带冷凝回流的三口烧瓶中，除氧，按比例加入1,3-丙二胺、氢氧化钠，边加热边搅拌，在140～160℃下回流反应4～6h，蒸馏出过量的反应物及水，得到中间产物黄色透明稠状液体。
(2)取中间产物叔胺，加入三口烧瓶中，按比例加入氯乙酸钠，溶于水后加氢氧化钠溶液调pH值为7～8，在75～95℃条件下搅拌回流反应6～8h，得到淡黄色粘稠液体，脱溶剂出料,制得聚合物乳液,再将乳液进行洗涤、干燥,即得到新型稠化酸增稠剂。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：该新型稠化酸增稠剂的加入能使酸液粘度增加，并具有较好的热稳定性、耐温抗剪切性，并能降低酸岩反应速率，延长酸式裂缝长度。
本发明具有以下优点：
（1）具有较好的热稳定性，90℃时稠化酸的热稳定性89.2%。
（2）具有较好的耐温抗剪切性能，在90℃，170s-剪切120min,粘度保持在23.2mPa·s。
（3）能降低酸岩反应速率，延长酸式裂缝长度。90℃条件新型稠化酸反应有效时间长达13h以上,说明该体系具有较好缓速能力，且最终溶蚀率与常规土酸较为接近。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
按照下列重量称取组分（g）：
1、3-丙二胺：4g；脂肪酸：14g；氯乙酸钠：6g；0.6%氢氧化钠溶液；3g；乳化剂:0.6g；煤油72.4g；水50g。
新型稠化酸增稠剂的制备方法，所述方法包括：
向带冷凝回流的三口烧瓶中在搅拌条件下,加入煤油72.4g、乳化剂,0.6g,通氮除氧。加入14g脂肪酸，边加热边搅拌，慢慢加入1,3-丙二胺4g、0.5%的氢氧化钠溶液1.5g，在150℃下回流反应4～6h，蒸馏出过量的反应物及水，得到中间产物黄色透明稠状液体。
取中间产物叔胺，加入三口烧瓶中，加入氯乙酸钠6g，溶于50g水后加0.5%的氢氧化钠溶液1.5g调pH值为7～8，在85℃条件下搅拌回流反应7h，得到淡黄色粘稠液体，脱溶剂出料,制得聚合物乳液,再将乳液进行洗涤、干燥,即得到新型稠化酸增稠剂。
实施例2
按照下列重量称取组分（g）：
1、3-丙二胺：2g；脂肪酸：12g；氯乙酸钠：5g；0.6%氢氧化钠溶液；2g；乳化剂:0.5g；煤油78.5g；水50g。
向带冷凝回流的三口烧瓶中在搅拌条件下,加入煤油78.5g、乳化剂，0.5g等,通氮除氧。加入12g脂肪酸，边加热边搅拌，慢慢加入1,3-丙二胺2g、0.6%的氢氧化钠溶液1g，在140℃下回流反应4～6h，蒸馏出过量的反应物及水，得到中间产物黄色透明稠状液体。
取中间产物叔胺，加入三口烧瓶中，加入氯乙酸钠6g，溶于50g水后加0.6%的氢氧化钠溶液1g调pH值为7～8，在75℃条件下搅拌回流反应6h，得到淡黄色粘稠液体，脱溶剂出料,制得聚合物乳液,再将乳液进行洗涤、干燥,即得到新型稠化酸增稠剂。
实施例3
按照下列重量称取组分（g）：
1、3-丙二胺：6g；脂肪酸：16g；氯乙酸钠：8g；1.0%氢氧化钠溶液；4g；乳化剂:0.8g；煤油65.2g；水50g。
向带冷凝回流的三口烧瓶中在搅拌条件下,加入煤油65.2g、乳化剂，0.8g等,通氮除氧。加入16g脂肪酸，边加热边搅拌，慢慢加入1,3-丙二胺6g、1.0%氢氧化钠溶液2g，在160℃下回流反应6h，蒸馏出过量的反应物及水，得到中间产物黄色透明稠状液体。
取中间产物叔胺，加入三口烧瓶中，加入氯乙酸钠8g，溶于50g水后加1.0%的氢氧化钠溶液2g调pH值为7～8，在95℃条件下搅拌回流反应6h，得到淡黄色粘稠液体，脱溶剂出料,制得聚合物乳液,再将乳液进行洗涤、干燥,即得到新型稠化酸增稠剂。
本发明的新型稠化酸增稠剂的性能测试：
1、热稳定性的测试：浓度为2.5%的稠化酸，在30℃、170s-1剪切速率下，表观粘度为32.8mPa·s；将配置好的稠化酸置于恒温水浴中加热到90℃，恒温4h后取出，自然冷却至30℃，170s-1下测定表观粘度29.26，热稳定性89.2%。
2、具有较好的耐温抗剪切性能的测试：在90℃，170s-剪切120min,粘度23.2mPa·s。
3、缓速性能测试：与常规土酸进行对比，90℃下新型稠化酸反应的有效时间长达13h，且最终溶蚀率为常规土酸的90.2%，较为接近。该新型稠化酸能降低酸岩反应速率，延长酸式裂缝长度。
Claims (4)
1.一种稠化酸增稠剂，其特征在于：
按重量份由如下物质组成：1,3-丙二胺：2～6份；脂肪酸：12～16份；氯乙酸钠：5～8份；质量浓度为0.5～1.0%氢氧化钠溶液：2-4份；乳化剂：0.5-0.8份；煤油：65.2-78.5份；水50份。
2.一种权利要求1所述的稠化酸增稠剂的制备方法，其特征在于：
在容器中加入煤油、乳化剂，通氮除氧；加入脂肪酸，至带冷凝回流的三口烧瓶中，除氧，加入1,3-丙二胺、质量浓度为0.5～1.0%氢氧化钠溶液，边加热边搅拌，在140～160℃下回流反应4～6h，蒸馏出过量的反应物及水，得到中间产物黄色透明稠状液体；取中间产物叔胺，加入三口烧瓶中，加入氯乙酸钠，溶于水后加质量浓度为0.5～1.0%氢氧化钠溶液调pH值为7～8，在75～95℃条件下搅拌回流反应6～8h，得到淡黄色粘稠液体，脱溶剂出料,制得聚合物乳液，再将乳液进行洗涤、干燥，即得到稠化酸增稠剂。
3.根据权利要求2所述的一种稠化酸增稠剂的制备方法，其特征在于：
所述的脂肪酸为油酸或芥子酸等脂肪酸类。
4.根据权利要求2所述的一种稠化酸增稠剂的制备方法，其特征在于：
所述的乳化剂为OP-10或乳化剂BP。
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