一种多氢水解胶束酸解堵剂与解堵工艺
技术领域
本发明涉及一种油田生产系统油井与注水井油层堵塞解堵问题,特别涉及一种多氢水解胶束酸解堵剂与解堵工艺。
背景技术
油田生产系统油井在生产的过程中,会因生产过程各种原因造成油层堵塞,渗透率下降、产量下降,主要堵塞原因:一是由于边水或底水的锤进,与油层水的不配伍性,产生结垢堵塞油层;二是由于生产过程含水上升,水洗作用与流速作用导致油层岩石粘土矿物疏松脱落,出现颗粒运移堵塞油层;三是含水增加,在油水运移的过程出现乳化堵塞;四是原油在油井近井地带由于温度的下降、脱气现象的产生会导致原油中高凝固点成分与胶质沥青析出,出现重质油对近井地带的堵塞。油田生产系统注水井在注水的过程中,会因为水质原因、注水工艺参数不合理导致注水井注水层堵塞,注水量下降或注不进水,主要堵塞原因:一是注水井注入水水质指标达不到标准要求,注入水本身悬浮物含量超标、油含量超标,导致注水井注水层出现乳化油与吃饭完颗粒堵塞;二是注入水腐蚀性强、细菌繁殖与增生得不到控制,腐蚀产生大量的亚铁离子,与细菌繁殖增生产生的硫化氢结合生成硫化亚铁沉淀,导致注水井注水层出现沉淀物堵塞与细菌代谢产物堵塞;三是注入过程注入水流速过大,导致注水层岩石出现颗粒运移堵塞;四是注水过程的水洗作用导致岩石胶结物脱离,岩石胶结强度下降、粘土矿物脱落,产生颗粒堵塞;五是长期的注水过程,注入水中的微小颗粒在岩石孔隙运移过程逐步聚集与吸附、沉积,使注水层堵塞向深部延伸。
目前所开发的各种酸液解堵技术,能够有效的解除近井地带的堵塞,但对注水井深部油层的堵塞其解堵效果非常有限,特别是油泥混合堵塞的情况下,酸液不能有效的渗透到堵塞物中,解堵效果大幅度下降,解堵成功率在50%左右。
发明内容
为了克服目前各种酸液解堵技术的不足,本发明的目的在于提供一种多氢水解胶束酸解堵剂与解堵工艺,能够提高酸液对油泥堵塞物的渗透作用,分散与溶解重质有机物,多氢类酸逐步电离使酸液不与岩石发生反应,绝大部分或全部消耗在堵塞物上,多氢酸消耗后,pH值降低,水解酸开始水解产生氢离子,进一步解除酸溶物堵塞与颗粒运移堵塞。
为了达到上述目的,本发明的目的是这样实现的:
一种多氢水解胶束酸解堵剂,其配方包括如下组分:以组合物质量100%计算,0~30%的醇类物质,0~10%的聚乙二醇,1~40%的有机溶剂,0~20%的烷基磺酸盐,0~20%的烷基磺基甜菜碱,0~20%的聚氧乙烯醚,0~20%的失水山梨醇酸单脂,0~20%的氟化铵,0~20%的氟硼酸,0~20%有机酸,0~20%有机膦酸盐,0.5~2%酸化缓蚀剂,其余为质量浓度31%的工业盐酸。
所述的醇类物质选自正丙醇,异丙醇,丁醇,异丁醇,戊醇,异戊醇中的一种或多种的混合物,其混合物中优化后的质量比是异丙醇:丁醇=4:6。
所述的聚乙二醇选自聚乙二醇600,聚乙二醇800,聚乙二醇1500,聚乙二醇3000,聚乙二醇4000,聚乙二醇6000中的一种或多种的混合物,其混合物中优化后的质量比是聚乙二醇:800:聚乙二醇1500:聚乙二醇4000=1:1:1。
所述的有机溶剂选自苯,甲苯,二甲苯,戊烷,异戊烷,己烷,环己烷,辛烷中的一种或多种的混合物,其混合物中优化后的质量比是甲苯:环己烷=3:1。
所述的烷基磺酸盐选自十烷基磺酸盐,十二烷基磺酸盐,十四烷基磺酸盐,十六烷基磺酸盐,十二烷基苯磺酸盐中的一种或多种的混合物,其混合物中优化后的质量比是十二烷基磺酸盐:十二烷基苯磺酸盐=1:4。
所述的烷基磺基甜菜碱选自十烷基磺基甜菜碱,十二烷基磺基甜菜碱,十四烷基磺酸盐,十六烷基磺基甜菜碱中的一种或多种的混合物,其混合物中优化后的质量比是十二烷基磺基甜菜碱:十六烷基磺基甜菜碱=3:1。
所述的聚氧乙烯醚选自脂肪醇聚氧乙烯醚,烷基酚聚氧乙烯醚,多元醇酯聚氧乙烯醚,脂肪酸聚氧乙烯醚,脂肪胺聚氧乙烯醚中的一种或多种的混合物,其混合物中优化后的质量比是:脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂O-8:烷基酚聚氧乙烯醚OP-7:烷基酚聚氧乙烯醚OP-10:脂肪胺聚氧乙烯醚AC1215=2:4:3:1。
所述的有机酸选自甲酸,乙酸,柠檬酸,丙酸,丙二酸,氮川三乙酸中的一种或多种的混合物,其混合物中优化后的质量比是:乙酸:柠檬酸:丙二酸=5:2:3。
所述的有机膦酸盐选自氨基三甲叉膦酸,二乙烯三胺五甲叉膦酸,羟基亚乙基二膦酸,1,2,4-三羧酸-2-膦酸基丁烷,多氨基多醚基亚甲基膦酸,二己烯三胺五亚甲基膦酸中的一种或多种的混合物,其混合物中优化后的质量比是:氨基三甲叉膦酸:二乙烯三胺五甲叉膦酸:多氨基多醚基亚甲基膦酸=7:2:1。
所述的失水山梨醇酸单脂选自司盘20,司盘40,司盘60,司盘80,司盘85中的一种或多种的混合物,其混合物中优化后的质量比是:司盘40:司盘60:司盘80=2:3:5。
所述的有机酸选自甲酸,乙酸,柠檬酸,丙酸,丙二酸,氮川三乙酸中的一种或多种的混合物,其混合物中优化后的质量比是:乙酸:柠檬酸:丙二酸=5:2:3。
所述的酸化缓蚀剂按照SY/T5405标准评价,加入量在2%以内,腐蚀速率小于4g/h·m2的缓蚀剂。
所述的多氢水解胶束酸解堵剂,其生产工艺是:以组合物质量100%计算,先将0~30%的醇类物质,0~10%的聚乙二醇,1~40%的有机溶剂,0~20%的聚氧乙烯醚,0~20%的失水山梨醇酸单脂,0~20%有机酸混合,在温度为60~80℃情况下,高速均质机搅拌速度为20000~35000rpm下搅拌反应3~5小时,然后将上述胶束溶液加入到反应釜中,在搅拌下逐步加入0~20%的烷基磺酸盐,0~20%的烷基磺基甜菜碱,0~20%的氟化铵,0~20%的氟硼酸,0~20%有机膦酸盐,0.5~2%酸化缓蚀剂,余量为质量浓度为31%的工业盐酸,加完后搅拌反应2~4小时,即得到多氢水解胶束酸解堵剂。
加完后搅拌反应2~4小时,即得到多氢水解胶束酸解堵剂。
一种多氢水解胶束酸解堵剂的解堵工艺:
第一步:对需要进行解堵的注水井起出油管,探砂面,冲砂至注水层以下1m;
第二步:用水泥车注入配制好的前置液10~30吨,前置液组成以组合物质量100%计算,3%的氯化钾,0.5%的环氧氯丙烷的三甲基阳离子,1.5%的烷基酚聚氧乙烯醚OP-10,0.5%的无盐咪唑啉表面活性剂XCGLF-1,0.005%的N-二羟乙基全氟辛基磺酸铵HG-612氟表面活性剂,其余为水;
第三步:用水泥车注入配制好的前置酸5~30吨,前置酸组成为:以组合物质量100%计算,含质量浓度31%的工业盐酸30%~60%,含酸化缓蚀剂0.5~2%,其余为水;
第四步:用水泥车注入现场稀释的含有质量浓度50~80%的多氢水解胶束酸解堵剂,注入量为10~50吨;
第五步:再用水泥车注入现场稀释的含有质量浓度20~30%的多氢水解胶束酸解堵剂,注入量为5~30吨;
第六步:用水泥车注入配制好的顶替液5~20吨,顶替液组成:以组合物质量100%计算,3%的氯化钾,0.5%的环氧氯丙烷的三甲基阳离子,0.5%的烷基酚聚氧乙烯醚OP-10,0.1%的无盐咪唑啉表面活性剂XCGLF-1,其余为水;
第七步:用注入水充满注水井;
第八步:关井8小时,然后按照注水要求的程序恢复注水。
本发明的有益效果是:
解决了目前酸液配方与工艺解堵效果有限,不能解除深部油层堵塞问题,解堵成功率低的问题。
具体实施方式
下面通过实例进一步说明本发明的特点
实施例一
多氢水解胶束酸解堵剂配方组成:以组合物质量100%计算,10%的醇类物质,3.2%的聚乙二醇,12%的有机溶剂,1.5%的烷基磺酸盐,1.3%的烷基磺基甜菜碱,2.5%的聚氧乙烯醚,1.5%的失水山梨醇酸单脂,2.5%的氟化铵,1.5%的氟硼酸,5%有机酸,4.5%有机膦酸盐,1.6%酸化缓蚀剂,其余为质量浓度31%工业盐酸。
多氢水解胶束酸解堵剂生产工艺:按照配方设计的百分含量,先加入醇类物质、有机溶剂,有机酸,聚乙二醇,失水山梨醇酸单脂,聚氧乙烯醚,在温度为70℃情况下,高速均质机搅拌速度为25000rpm下搅拌反应3.5小时,然后将上述胶束溶液加入到反应釜中,在搅拌下逐步加入配方设计量的烷基磺酸盐,烷基磺基甜菜碱,氟化铵,氟硼酸,盐酸,酸化缓蚀剂,加完后搅拌反应2小时,即得到多氢水解胶束酸解堵剂。
多氢水解胶束酸解堵剂现场解堵工艺:
第一步:对需要进行解堵的注水井起出油管,探砂面,冲砂至注水层以下1m左右;
第二步:用水泥车注入配制好的前置液12吨。前置液组成为:以组合物质量100%计算,含有3%的氯化钾,0.5%的环氧氯丙烷的三甲基阳离子,1.5%的OP-10,0.5%的无盐咪唑啉表面活性剂,0.005%的氟表面活性剂,其余为水;
第三步:用水泥车注入配制好的前置液15吨。前置酸组成:以组合物质量100%计算,质量浓度31%的工业盐酸35%,酸化缓蚀剂1.2%,其余为水;
第四步:用水泥车注入现场稀释的含有65%的多氢水解胶束酸解堵剂,注入量为35吨;
第五步:用水泥车注入现场稀释的含有25%的多氢水解胶束酸解堵剂,注入量为20吨;
第六步:用水泥车注入配制好的顶替液15吨。顶替液组成:以组合物质量100%计算,3%的氯化钾,0.5%的环氧氯丙烷的三甲基阳离子,0.5%的OP-10,0.1%的无盐咪唑啉表面活性剂,其余为水;
第七步:用注入水充满注水井油管;
第八步:关井8小时,然后按照注水要求的程序恢复注水。
实施效果:现场按照上述配方与工艺实施了5口注水井的解堵,解堵剂腐蚀速率为3.4g/h·m2,解堵后,在完成配注要求的情况下,平均单井注水压力下降31.6%以上。
实施例二
多氢水解胶束酸解堵剂配方组成:以组合物质量100%计算,7%的醇类物质,3.5%的聚乙二醇,14%的有机溶剂,1.7%的烷基磺酸盐,1.5%的烷基磺基甜菜碱,2.0%的聚氧乙烯醚,2.0%的失水山梨醇酸单脂,3.5%的氟化铵,2.5%的氟硼酸,6%有机酸,5%有机膦酸盐,2%酸化缓蚀剂,其余为质量浓度31%工业盐酸组成。
多氢水解胶束酸解堵剂生产工艺:按照配方设计的百分含量,先加入醇类物质、有机溶剂,有机酸,聚乙二醇,失水山梨醇酸单脂,聚氧乙烯醚,在温度为60℃情况下,高速均质机搅拌速度为25000rpm下搅拌反应4小时,然后将上述胶束溶液加入到反应釜中,在搅拌下逐步加入配方设计量的烷基磺酸盐,烷基磺基甜菜碱,氟化铵,氟硼酸,盐酸,酸化缓蚀剂,加完后搅拌反应2.5小时,即得到多氢水解胶束酸解堵剂。
多氢水解胶束酸解堵剂现场解堵工艺:
第一步:对需要进行解堵的注水井起出油管,探砂面,冲砂至注水层以下1m左右;
第二步:用水泥车注入配制好的前置液12m3。前置液组成为:以组合物质量100%计算,含有3%的氯化钾,0.5%的环氧氯丙烷的三甲基阳离子,1.5%的OP-10,0.5%的无盐咪唑啉表面活性剂,0.005%的氟表面活性剂,其余为水;
第三步:用水泥车注入配制好的前置液20m3。前置酸组成:以组合物质量100%计算,质量浓度31%的工业盐酸40%,酸化缓蚀剂1.2%,其余为水;
第四步:用水泥车注入现场稀释的含有65%的多氢水解胶束酸解堵剂,注入量为30m3;
第五步:用水泥车注入现场稀释的含有20%的多氢水解胶束酸解堵剂,注入量为30m3;
第六步:用水泥车注入配制好的顶替液15吨。顶替液组成:以组合物质量100%计算,3%的氯化钾,0.5%的环氧氯丙烷的三甲基阳离子,0.5%的OP-10,0.1%的无盐咪唑啉表面活性剂,其余为水;
第七步:用注入水充满注水井油管;
第八步:关井8小时,然后按照注水要求的程序恢复注水。
实施效果:现场按照上述配方与工艺实施了3口注水井的解堵,解堵剂腐蚀速率为3.1g/h·m2,解堵后,在完成配注要求的情况下,平均单井注水压力下降38.4%以上。
实施例三
多氢水解胶束酸解堵剂配方组成:以组合物质量100%计算,10%的醇类物质,3.5%的聚乙二醇,10%的有机溶剂,1.5%的烷基磺酸盐,1.2%的烷基磺基甜菜碱,1.0%的聚氧乙烯醚,2.0%的失水山梨醇酸单脂,3.0%的氟化铵,2.0%的氟硼酸,6%有机酸,5%有机膦酸盐,1.8%酸化缓蚀剂,其余为质量浓度31%的工业盐酸组成。
多氢水解胶束酸解堵剂生产工艺:按照配方设计的百分含量,先加入醇类物质、有机溶剂,有机酸,聚乙二醇,失水山梨醇酸单脂,聚氧乙烯醚,在温度为65℃情况下,高速均质机搅拌速度为30000rpm下搅拌反应3.5小时,然后将上述胶束溶液加入到反应釜中,在搅拌下逐步加入配方设计量的烷基磺酸盐,烷基磺基甜菜碱,氟化铵,氟硼酸,盐酸,酸化缓蚀剂,加完后搅拌反应2小时,即得到多氢水解胶束酸解堵剂。
多氢水解胶束酸解堵剂现场解堵工艺:
第一步:对需要进行解堵的注水井起出油管,探砂面,冲砂至注水层以下1m左右;
第二步:用水泥车注入配制好的前置液12m3,前置液组成为:以组合物质量100%计算,含有3%的氯化钾,0.5%的环氧氯丙烷的三甲基阳离子,1.5%的OP-10,0.5%的无盐咪唑啉表面活性剂,0.005%的氟表面活性剂,其余为水;
第三步:用水泥车注入配制好的前置液25m3。前置酸组成:以组合物质量100%计算,质量浓度31%的工业盐酸30%,酸化缓蚀剂1.2%,其余为水;
第四步:用水泥车注入现场稀释的含有75%的多氢水解胶束酸解堵剂,注入量为25m3;
第五步:用水泥车注入现场稀释的含有25%的多氢水解胶束酸解堵剂,注入量为25m3;
第六步:用水泥车注入配制好的顶替液15吨。顶替液组成:以组合物质量100%计算,3%的氯化钾,0.5%的环氧氯丙烷的三甲基阳离子,0.5%的OP-10,0.1%的无盐咪唑啉表面活性剂,其余为水;
第七步:用注入水充满注水井油管;
第八步:关井8小时,然后按照注水要求的程序恢复注水。
实施效果:现场按照上述配方与工艺实施了7口注水井的解堵,解堵剂腐蚀速率为3.3g/h·m2,解堵后,在完成配注要求的情况下,平均单井注水压力下降33.2%以上。
实施例四
多氢水解胶束酸解堵剂配方组成:以组合物质量100%计算,5%的醇类物质,3.5%的聚乙二醇,15%的有机溶剂,2.0%的烷基磺酸盐,1.8%的烷基磺基甜菜碱,1.5%的聚氧乙烯醚,2.5%的失水山梨醇酸单脂,3.5%的氟化铵,2.5%的氟硼酸,7%有机酸,6%有机膦酸盐,2%酸化缓蚀剂,其余为质量浓度31%的工业盐酸组成。
多氢水解胶束酸解堵剂生产工艺:按照配方设计的百分含量,先加入醇类物质、有机溶剂,有机酸,聚乙二醇,失水山梨醇酸单脂,聚氧乙烯醚,在温度为70℃情况下,高速均质机搅拌速度为30000rpm下搅拌反应4小时,然后将上述胶束溶液加入到反应釜中,在搅拌下逐步加入配方设计量的烷基磺酸盐,烷基磺基甜菜碱,氟化铵,氟硼酸,盐酸,酸化缓蚀剂,加完后搅拌反应2.5小时,即得到多氢水解胶束酸解堵剂。
多氢水解胶束酸解堵剂现场解堵工艺:
第一步:对需要进行解堵的注水井起出油管,探砂面,冲砂至注水层以下1m左右;
第二步:用水泥车注入配制好的前置液20m3。前置液组成:以组合物质量100%计算,含有3%的氯化钾,0.5%的环氧氯丙烷的三甲基阳离子,1.5%的OP-10,0.5%的无盐咪唑啉表面活性剂,0.005%的氟表面活性剂,其余为水;
第三步:用水泥车注入配制好的前置液30m3,前置酸组成为:以组合物质量100%计算,质量浓度31%的工业盐酸45%,酸化缓蚀剂1.7%,其余为水;
第四步:用水泥车注入现场稀释的含有65%的多氢水解胶束酸解堵剂,注入量为35m3;
第五步:用水泥车注入现场稀释的含有25%的多氢水解胶束酸解堵剂,注入量为30m3;
第六步:用水泥车注入配制好的顶替液20m3,顶替液组成:以组合物质量100%计算,3%的氯化钾,0.5%的环氧氯丙烷的三甲基阳离子,0.5%的OP-10,0.1%的无盐咪唑啉表面活性剂,其余为水;
第七步:用注入水充满注水井油管;
第八步:关井8小时,然后按照注水要求的程序恢复注水。
实施效果:现场按照上述配方与工艺实施了4口注水井的解堵,解堵剂腐蚀速率为4.2g/h·m2,解堵后,在完成配注要求的情况下,平均单井注水压力下降37.8%以上。