CN104403650B - 一种稠油化学吞吐剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种稠油化学吞吐剂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种稠油化学吞吐剂及其制备方法与应用。该吞吐剂由主剂A和辅剂B以质量比为1:1组成，其中，所述主剂A由缩二脲、亚硝酸钠、氯化铵及二苯基联苯二胺以质量比6‑8:4‑6:4‑6:2‑4组成；所述辅剂B由十二烷基磺酸、草酸、二甲基聚硅氧烷、咪唑啉及十二烷基磺酸钠以质量比7‑9:5‑7:1‑3:2‑4:1‑4组成。本发明还提供了上述吞吐剂的制备方法及其在稠油开采中的应用。本发明的稠油化学吞吐剂应用到稠油的开采中可解除油井各环节产生的各种堵塞，在油层条件下，可补充地层能量，提高回采速度和采出程度，改善原油的流动性，降低流动阻力，实现低产油井增产的目的。

Description

一种稠油化学吞吐剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明提供了一种稠油化学吞吐剂及其制备方法与应用，属于油气田开发用化工产品领域。
背景技术
辽河油田的稠油产量占其总产量的70％以上，目前辽河油田稠油开采的主要方式是蒸汽吞吐、蒸汽驱和SAGD等，随着勘探开发的不断发展，油田开采到中、后期，油田会出现高含水、高采出程度等问题，这些问题会导致油井产能下降，原油开采效果越来越差。在辽河油田，有近26％的油井(全油田稠油井6560口)失去继续使用蒸汽吞吐开采的经济价值。油井在吞吐过程以及采油生产过程中，油层会造成严重伤害，这也是造成油井产能下降的主要原因。因地层亏空严重等问题，应用目前的解堵增产技术，所用的措施药剂难以进入堵塞目的层或虽部分进入目的层，却因反应程度低，解堵增产效果并不理想。同时，因辽河油田的稠油特性，即使堵塞可以解除，也会因稠油在地层条件下难以流动，无法实现解堵增产目的。
因此，开发出一种可以改善稠油流动性，降低其流动阻力的稠油化学吞吐剂就显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种稠油化学吞吐剂。本发明的稠油化学吞吐剂应用到稠油的开采中可解除油井各环节产生的各种堵塞，在油层条件下，可补充地层能量，提高回采速度和采出程度，改善原油的流动性，降低流动阻力，实现低产油井增产的目的。
本发明的目的还在于提供上述吞吐剂的制备方法。
本发明的目的还在于提供上述吞吐剂在稠油开采中的应用。
为达到上述目的，本发明提供一种稠油化学吞吐剂，其由主剂A和辅剂B以质量比为1:1组成，其中，主剂A由缩二脲、亚硝酸钠、氯化铵及二苯基联苯二胺以质量比6-8:4-6:4-6:2-4组成；辅剂B由十二烷基磺酸、草酸、二甲基聚硅氧烷、咪唑啉及十二烷基磺酸钠以质量比7-9:5-7:1-3:2-4:1-4组成。
本发明还提供了上述的稠油化学吞吐剂的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
主剂A的制备：
a、将缩二脲、亚硝酸钠混合，在20-25℃，90rpm下均匀搅拌15-25分钟；
b、加入氯化铵，在20-25℃，60rpm下均匀搅拌25-35分钟；
c、再加入二苯基联苯二胺，在90rpm的搅拌条件下，将反应温度调至30-35℃，均匀搅拌20-25分钟，得到主剂A；在上述步骤a、b、c中，反应温度误差应控制在±1℃，确保药剂混合、受热均匀。
辅剂B的制备：
a、将十二烷基磺酸、草酸加入适量的水中，在20-25℃，90rpm下均匀搅拌30-35分钟；上述水的用量以十二烷基磺酸、草酸刚好溶解为宜。
b、加入咪唑啉、十二烷基磺酸钠，在20-25℃，45rpm下均匀搅拌30-35分钟；
c、再加入二甲基聚硅氧烷，45rpm搅拌30-35分钟，加水配制成浓度为15-20％的溶液，将反应温度调至40-45℃，均匀搅拌35-45分钟，冷却至20-25℃，得到辅剂B；在上述步骤b中，加入咪唑啉、十二烷基磺酸钠后，一定要控制好搅拌速度，搅拌速度不能过快，在上述步骤c中，在药剂整体没有冷却到20-25℃前，一定不能停止搅拌，否则会影响药剂的稳定性。
本发明还提供了上述稠油化学吞吐剂在稠油开采中的应用，其中，该应用包括以下步骤：
a、将上述的主剂A、辅剂B分别配制成浓度为10-15％、15-20％的溶液；
b、将45-60方主剂A及30-45方辅剂B的溶液注入地层；
c、注入热污水将吞吐剂顶入地层，关井反应24-30小时，开井，直接生产。
在上述的稠油化学吞吐剂在稠油开采中的应用过程中，优选地，采用的热污水的温度为45-85℃、矿化度为2500-5000mg/L；其体积比管柱环空体积大1-2方。
在上述的稠油化学吞吐剂在稠油开采中的应用过程中，优选地，所述吞吐剂的用量是通过以下步骤计算得到的：
根据油井伤害原因及伤害程度确定处理半径；依据达西定律、油井处理井段长度、油层孔隙度确定吞吐剂用量；吞吐剂用量通过公式Q＝3.14R2hФ计算；其中：Q为吞吐剂总量，单位为m3；R为处理半径，单位为m；h为处理厚度，单位为m；Ф为地层孔隙度，单位为％。上述处理半径的确定根据以下方法进行：开发年限低于15年的油井，其处理半径为2.5米，开发年限为15-25年的油井，其处理半径为2.5-4.5米，开发年限大于25年的油井，其处理半径大于4.5米。
本发明的稠油化学吞吐剂，其是从分析油井开采后期造成油井产能下降原因入手，并同时需要满足储层配伍性的要求，采用了有关化学药剂的协同作用的特性，研制开发的该稠油化学吞吐剂。
本发明所提供的的稠油化学吞吐剂应用到稠油开采中可解除油井各环节产生的各种堵塞，在油层条件下，可补充地层能量，提高回采速度和采出程度，改善原油的流动性，降低流动阻力，实现低产油井增产的目的。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种稠油化学吞吐剂，其是通过以下步骤制备的：
本实施例合成1吨主剂A、5方辅剂B溶液；
主剂A中各组分的质量比为缩二脲：亚硝酸钠：氯化铵：二苯基联苯二胺＝7:5:5:3；
辅剂B中各组分的质量比为十二烷基磺酸：草酸：二甲基聚硅氧烷：咪唑啉：十二烷基磺酸钠＝8:6:1:3:2。
主剂A的制备：
按照上述各组分的质量比定量称取各组分；
检查固体药剂混配器(2.5吨)、药剂混配池(5方)是否处于工作状态，准备好配液用水；
称取350kg缩二脲、250kg亚硝酸钠加入混配器中，在20-25℃，90rpm下均匀搅拌20分钟；
向混配器中加入250kg氯化铵，在20-25℃，60rpm下均匀搅拌30分钟；
再向混配器中加入150kg二苯基联苯二胺，在90rpm搅拌条件下，将反应温度调至32℃，均匀搅拌20分钟，得到主剂A。
辅剂B的制备：
向已经加入适量水的混配池中加入400kg十二烷基磺酸、300kg草酸，在20-25℃，90rpm下均匀搅拌30分钟；
向混配池中加入50kg咪唑啉、150kg十二烷基磺酸钠，在20-25℃，45rpm下均匀搅拌35分钟；
再向混配池中加入100kg二甲基聚硅氧烷，45rpm搅拌30-35分钟，向混配池中加水，将辅剂B补充到所需要体积，将反应温度调至45℃，均匀搅拌45分钟，冷却至20-25℃，得到辅剂B。
稠油化学吞吐剂在原油粘度小于500mPa·s的稀油井的开采中的应用：
将上述制备的稠油化学吞吐剂应用于原油粘度小于500mPa·s的稀油井中，现场实施时，首先连接地面管线(采取从油套环空反注入方法)，利用泵车依次将45方主剂A(配制为10％的溶液)、30方辅剂B(配制为15％的溶液)注入地层，然后使用温度为50℃，矿化度为3000mg/L的热污水作为顶替剂将有效药剂顶入地层，关井反应24小时，开井直接生产。
本实施例主要应用于兴隆台采油厂兴212(其粘度为20mPa·s)、兴古8(其粘度为35mPa·s)、马2块(其粘度为80mPa·s)，截止2013年底累计实施21井次，措施有效率90.48％，平均单井增产幅度113％，平均单井日增油3.2吨，累计增油7580吨，稠油化学吞吐剂在稀油井上应用的效果数据如表1所示。
表1
从表1中的数据可以看出，稠油化学吞吐剂应用于稀油井中，增产效果显著。
实施例2
本实施例提供了一种稠油化学吞吐剂，其是通过以下步骤制备的：
本实施例合成1吨主剂A、5方辅剂B溶液；
主剂A中各组分的质量比为缩二脲：亚硝酸钠：氯化铵：二苯基联苯二胺＝6:4:4:2；
辅剂B中各组分的质量比为十二烷基磺酸：草酸：二甲基聚硅氧烷：咪唑啉：十二烷基磺酸钠＝7:5:1:2:1。
主剂A的制备：
按照上述各组分的质量比定量称取各组分；
检查固体药剂混配器(2.5吨)、药剂混配池(5方)是否处于工作状态，准备好配液用水；
称取375kg缩二脲、250kg亚硝酸钠加入混配器中，在20-25℃，90rpm下均匀搅拌20分钟；
向混配器中加入250kg氯化铵，在20-25℃，60rpm下均匀搅拌30分钟；
再向混配器中加入125kg二苯基联苯二胺，在90rpm搅拌条件下，将反应温度调至32℃，均匀搅拌20分钟，得到主剂A。
辅剂B的制备：
向已经加入适量水的混配池中加入437.5kg十二烷基磺酸、312.5kg草酸，20-25在20-25℃，90rpm下均匀搅拌30分钟；
向混配池中加入62.5kg咪唑啉、125kg十二烷基磺酸钠，在20-25℃，45rpm下均匀搅拌35分钟；
再向混配池中加入62.5kg二甲基聚硅氧烷，45rpm搅拌30-35分钟，向混配池中加水，将辅剂B补充到所需要体积，将反应温度调至45℃，均匀搅拌45分钟，冷却至20-25℃，得到辅剂B。
稠油化学吞吐剂在原油粘度为1500-15000mPa·s的常规稠油井的开采中的应用：
将上述制备的稠油化学吞吐剂用于原油粘度为1500-15000mPa·s的常规稠油井中，现场实施时，首先连接地面管线(采取从油套环空反注入方法)，利用泵车依次将45方主剂A(配制为12.5％的溶液)、30方辅剂B(配制为17.5％的溶液)注入地层，然后用温度为55℃，矿化度为3500mg/L的热污水作顶替剂将有效药剂顶入地层，关井反应24小时，开井直接生产。
本实施例主要应用于锦州采油厂锦8(其粘度为2780mPa·s)、25(其粘度为315mPa·s)、45块(其粘度为4310mPa·s)，截止2013年底累计实施32井次，措施有效率81.25％，平均单井增产幅度102％，平均单井日增油3.1吨，累计增油8935吨，稠油化学吞吐剂在常规稠油井上应用的效果数据如表2所示。从表2中的数据可以看出，稠油化学吞吐剂应用于稠油井中，增产效果显著。
表2
实施例3
本实施例提供了该稠油化学吞吐剂，其是通过以下步骤制备的：
本实施例合成1吨主剂A、5方辅剂B溶液；
主剂A中各组分的质量比为缩二脲：亚硝酸钠：氯化铵：二苯基联苯二胺＝8:6:6:4；
辅剂B中各组分的质量比为十二烷基磺酸：草酸：二甲基聚硅氧烷：咪唑啉：十二烷基磺酸钠＝9:7:1:4:3。
主剂A的制备：
按照上述各组分的质量比定量称取各组分；
检查个固体药剂混配器(2.5吨)、药剂混配池(5方)是否处于工作状态，准备好配液用水；
称取333.3kg缩二脲、250kg亚硝酸钠加入混配器中，在20-25℃，90rpm下均匀搅拌20分钟；
向混配器中加入250kg氯化铵，在20-25℃，60rpm下均匀搅拌30分钟；
再向混配器中加入166.7kg二苯基联苯二胺，在90rpm搅拌条件下，将反应温度调至35℃，均匀搅拌20分钟，得到主剂A。
辅剂B的制备：
向已经加入适量水的混配池中加入375kg十二烷基磺酸、291.7kg草酸，在20-25℃，90rpm下均匀搅拌30分钟；
向混配池中加入41.7kg咪唑啉、166.7kg十二烷基磺酸钠，在20-25℃，45rpm下均匀搅拌35分钟；
再向混配池中加入125kg二甲基聚硅氧烷，45rpm搅拌30-35分钟，向混配池中加水，将辅剂B补充到所需要体积，将反应温度调至45℃，均匀搅拌45分钟，冷却至20-25℃，得到辅剂B。
稠油化学吞吐剂在原油粘度为50000-100000mPa·s的超稠油井的开采中的应用：
将上述制备的稠油化学吞吐剂用于原油粘度为50000-100000mPa·s的超稠油井中，现场实施时，首先连接地面管线(采取从油套环空反注入方法)，利用泵车依次将45方主剂A(配制为15％的溶液)、30方辅剂B(配制20％的溶液)注入地层，然后用温度为60℃，矿化度为4000mg/L的热污水作顶替剂将有效药剂顶入地层，关井反应24小时，开井直接生产。
本实施例主要应用于曙光采油厂曙三区(其粘度为112780mPa·s)、杜84块(其粘度为128500mPa·s)，截止2013年底累计实施15井次，措施有效率86.7％，平均单井增产幅度125％，平均单井日增油4.5吨，累计增油4520吨，稠油化学吞吐剂在超稠油井上应用的效果数据如表3所示。
表3
从表3中的数据可以看出，稠油化学吞吐剂应用于超稠油井，增产效果显著。

Claims (5)

1.一种稠油化学吞吐剂，其由主剂A和辅剂B以质量比为1:1组成；
其中，所述主剂A由缩二脲、亚硝酸钠、氯化铵及二苯基联苯二胺以质量比6-8:4-6:4-6:2-4组成；
所述辅剂B由十二烷基磺酸、草酸、二甲基聚硅氧烷、咪唑啉及十二烷基磺酸钠以质量比7-9:5-7:1-3:2-4:1-4组成。
2.权利要求1所述的稠油化学吞吐剂的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
主剂A的制备：
a、将缩二脲、亚硝酸钠混合，在20-25℃、90rpm下均匀搅拌15-25分钟；
b、加入氯化铵，在20-25℃、60rpm下均匀搅拌25-35分钟；
c、再加入二苯基联苯二胺，在90rpm的搅拌条件下，将反应温度调至30-35℃，均匀搅拌20-25分钟，得到主剂A；
辅剂B的制备：
a、将十二烷基磺酸、草酸加入水中，在20-25℃、90rpm下均匀搅拌30-35分钟；
b、加入咪唑啉、十二烷基磺酸钠，在20-25℃、45rpm下均匀搅拌30-35分钟；
c、再加入二甲基聚硅氧烷，45rpm搅拌30-35分钟，加水配制成浓度为15-20％的溶液，将反应温度调至40-45℃，均匀搅拌35-45分钟，冷却至20-25℃，得到辅剂B。
3.权利要求1所述的稠油化学吞吐剂在稠油开采中的应用，其中，该应用包括以下步骤：
a、将所述的主剂A、辅剂B分别配制成浓度为10-15％、15-20％的溶液；
b、将45-60方主剂A及30-45方辅剂B的溶液分别注入地层；
c、注入热污水将吞吐剂顶入地层，关井反应24-30小时，开井，直接生产。
4.根据权利要求3所述的稠油化学吞吐剂在稠油开采中的应用，其中，所述热污水的温度为45-85℃、矿化度为2500-5000mg/L；其体积比管柱环空体积大1-2方。
5.根据权利要求3或4所述的稠油化学吞吐剂在稠油开采中的应用，其中，所述吞吐剂的用量是通过以下步骤计算得到的：
根据油井伤害原因及伤害程度确定处理半径，依据达西定律、油井处理井段长度、油层孔隙度确定吞吐剂用量；
吞吐剂用量通过公式Q＝3.14R2hФ计算；
其中：Q为吞吐剂总量，单位为m3；
R为处理半径，单位为m；
h为处理厚度，单位为m；
Ф为地层孔隙度，单位为％。
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