CN105368440A

CN105368440A - 一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液及其制备方法

Info

Publication number: CN105368440A
Application number: CN201510928091.XA
Authority: CN
Inventors: 曲世元; 周晓宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2016-03-02

Abstract

该发明提供了一种用于酸敏性储层的新型环保酸化液，重量比为8%～12%氨基磺酸、3%～4%氟化铵、2%～3%粘土稳定剂、0.3%～0.5%缓蚀剂、0.3%～0.4%助排剂、0.1%～0.2%铁离子稳定剂，2%～3%互溶剂，余量为水。对酸敏性储层渗透率改善效果好，岩芯实验证明渗透率增大倍数比为3～5倍；2、与常规土酸相比该酸不易挥发，且其添加剂具有低毒或无毒，不易对环境和人体造成伤害；3、对井筒钢基材料腐蚀程度低，常压下对J55钢片腐蚀速率为0.7530g/m².h；4、与地层水配伍性好，在地层温度下放置24小时，酸化液不发生乳化、沉淀、分层等现象。实验评价结果表明综合性能良好，能够满足酸敏性储层油水井解堵措施的需要。

Description

一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液及其制备方法，属于油气开采领域。

背景技术

由于酸能溶解油气储层中某些岩石矿物和钻（完）井等作业时渗入的泥浆等外来物质,且可解除堵塞,减小地层流体流动阻力，从而起到增产作用，因而酸处理工艺已被广泛应用于油气田勘探开发生产过程中。但其增产程度却取决于许多因素,增产措施的实用性、有效性及经济性要求合理的优化酸型及酸化工艺。若酸型选择或酸处理工艺不当,不仅不能增产,甚至还会由于酸化过程中产生的化学沉淀物及其它原因，造成油气储层孔隙的堵塞而减产。

储层中与酸能够反应的有方解石、沸石、长石。方解石的溶蚀作用可提供大流量的流体通道,有利于储层的改造。而沸石、长石溶蚀虽然能产生溶孔,但过量酸液最终会造成岩石骨架颗粒的崩解,堵塞孔隙对油层造成伤害。其次是粘土矿物,粘土矿物贴附或包裹在颗粒表面或充填于孔隙之中,最先与酸液相接触。绿泥石及其混合层粘土的溶蚀,将会产生大量的铁胶体沉淀,堵塞孔隙。因此，针对富含铁绿泥石的储层，必须优化酸液配方，不仅防止铁离子析出产生氢氧化铁的沉淀，而且还要防止氢氟酸过量破坏岩石骨架。

常用的酸化液中含有盐酸和氢氟酸，这两种酸易挥发，对人体和环境危害较大，属于毒性较强、受公安部门管制的化学药品。而对于铁绿泥石含量比高的酸敏性储层，常规土酸易造成地层渗透率降低。

专利编号：201310294382公开了一种深度低伤害酸化液，解决了现有酸化液地层伤害大的问题。以酸化液总重量为基准，其组成为：DH：5%～7%，氟硼酸：2%～5%，十二烷基三甲基氯化铵：3%，HCl：3%～6%，缓蚀剂：1%，防膨剂：1.5%，破乳剂：1%，余量为水。酸化液既保持了酸的强度又具有一定的缓速作用，以保证酸在反应体系中具有低pH值和较长的反应时间，增大作用距离，酸化效果更明显且有效减少对储层的伤害。

专利编号：201410373022公开了一种稠化酸液及其使用方法，其包括：提供油田处理液，该油田处理液包含：HCl水溶液，其中所含HCl的重量百分比大于15％；固定剂(FA)，其中FA:HCl的摩尔比为0.5至2.5。FA是尿素和/或尿素衍生物。该油田处理液还包含不是植物多糖胶的稠化剂。该方法还包括将该油田处理液提供给高压泵，以及操作所述高压泵以处理流体连接到井眼的地层。

专利编号201310351724公开了一种稳砂解堵酸化液及其制备方法，该稳砂解堵酸化液由以下重量百分含量的组分组成：盐酸6%～15%，氟硼酸3%～10%，氢氟酸0.5%～5%，防膨剂0.5%～5%，IS-130缓蚀剂0.5%～5%，SCA铁离子稳定剂0.5%～5%，XT-05助排剂0.5%～5%，乙二醇单丁醚0.5%～5%，XT-23抑砂稳定剂5%～15%，余量为水；主要用于疏松砂岩储层的地层，能够解除地层无机堵塞，在粉细砂岩与粘土微粒接触点及表面形成粘结覆盖物，巩固骨架砂砾，抑制微粒运移，降低油水井在各种措施作业过程中因岩石骨架疏松导致的地层出砂和微粒运移堵塞对储层的伤害，从而延长措施有效期，简化施工工序，降低作业成本，提高疏松砂岩油藏开采的综合效果。

专利编号201110216939公开了一种碎屑砂岩气藏酸化液；按重量％计：盐酸0.5%～1.0％、羟基亚乙基二膦酸3.0%～6.0％、氟化氢铵2.0%～4.5％、乙酸3.0%～5.0％、有机酸缓蚀剂Lan-926为0.25%～0.5％、氮川三乙酸或异抗坏血酸0.5～1.0％、聚季胺防膨剂0.5%～1.0％、碳氢链表面活性剂平平加O-15或O-20为0.3%～0.6％、氟碳链表面活性剂FSO-100或FSN-100为0.3%～0.6％、水余量；该酸化液腐蚀小，助排效果好，不易产生二次沉淀，对储层伤害小。

通过专利检索，发现有关砂岩油水井酸化解堵液配方的专利共有4项，但无发现与本发明像类似的酸化液。

以上四项发明专利公布的酸化液都含有盐酸、氢氟酸或氟硼酸等毒性比较大的化学药品，使用过程中易挥发出蒸汽，对配液人员及周围环境易造成危害，不适于绿泥石含量高易产生酸敏性伤害的储层。

发明内容

为了克服现有酸化液中易挥发出蒸汽和对储层伤害大的问题，本发明提供一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液，本发明的酸化液对酸敏性地层伤害小，酸化解堵效果好，岩芯渗透率增大倍数比为3-5倍；所使用的酸液在使用过程中不易挥发，各添加剂无毒或低毒，对人体及环境伤害小。对铁缓蚀效果好，常压对J55钢片腐蚀速率为0.7530g/m².h。酸液各添加剂之间及与地层水之间配伍性好。将酸液在地层温度下恒温24小时，不发生乳化、沉淀、分层现象，与地层水混合无沉淀。

一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液，各添加剂使用重量百分比浓度为：

氨基磺酸8%～12%

氟化铵3%～4%

粘土稳定剂2%～3%

缓蚀剂0.3%～0.5%

助排剂0.3%～0.4%

铁离子稳定剂0.1%～0.2%

互溶剂2%～3%

其余为水。

所述的粘土稳定剂为氯化钾、氯化胆碱或氯化铵。

粘土稳定剂是固含量为40%的氯化胆碱水溶液。

所述的缓蚀剂为肉桂醛。

所述的助排剂由下述重量百分数的组分组成：5%的烷基多苷、10%的乙醇、85%的水。

所述的铁离子稳定剂为工业级的柠檬酸，有效含量≥99%。

所述的互溶剂为乙醇或乙二醇单丁醚。

一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液的制备方法，在配方量的水中首先加入8%～12%氨基磺酸中的十分之一，搅拌均匀，然后边搅拌边依次加入0.3%～0.5%缓蚀剂、2%～3%互溶剂、2%～3%粘土稳定剂、0.3%～0.4%助排剂、0.1%～0.2%铁离子稳定剂、余量的氨基磺酸、3%～4%氟化铵，继续搅拌10分钟以上，直到所配酸液混合均匀即可。

本发明的有益效果为：

1、对酸敏性地层伤害小，酸化解堵效果好，岩芯渗透率增大倍数比为3-5倍；

2、所使用的酸液在使用过程中不易挥发，各添加剂无毒或低毒，对人体及环境伤害小。

3、对铁缓蚀效果好，常压对J55钢片腐蚀速率为0.7530g/m².h。

4、酸液各添加剂之间及与地层水之间配伍性好。将酸液在地层温度下恒温24小时，不发生乳化、沉淀、分层现象，与地层水混合无沉淀。

具体实施方式

实施例1：

氨基磺酸8%

氟化铵3%

粘土稳定剂2%

缓蚀剂0.3%

助排剂0.3%

铁离子稳定剂0.1%

互溶剂2%

其余为水。

氨基磺酸在水溶液中溶解电离出H⁺，与砂岩地层中的胶结物（如菱镁矿、菱铁矿、方解石、白云石以及部分绿泥石等）反应。具有解堵增大储层渗透率的作用。

氟化铵与氨基磺酸反应产生HF，溶解砂岩骨架结构和粘土矿物，可增大储层渗透率。

铁离子稳定剂，地层中含铁矿物含量高，通过酸液的作用含铁矿物将游离出Fe³⁺离子,在残酸PH值上升到2时将产生Fe(OH)₃二次沉淀，从而形成二次伤害，影响酸化效果。因此考虑加入高效铁离子稳定剂。

缓蚀剂为了防止酸液对管道和设备的腐蚀，减少Fe³⁺进入地层影响酸化效果，需加入缓蚀剂。

粘土稳定剂，储层中含有膨胀性粘土矿物，要求入井流体需加入粘土稳定剂。在酸液中加入粘土稳定剂，可防止未溶解粘土矿物膨胀、分散和运移，有利于提高酸化效果。

助排剂为了减少残酸对地层产生二次堵塞，提高酸化效果，要求酸化后返排残酸。助排剂可提高残酸返排效果。

互溶剂可增强酸的配伍性，同时通过其对油酸互溶性洗出地层岩石表面原油，使酸能充分与岩石接触并发生反应，提高酸化效果。

本发明的酸化液对酸敏性地层伤害小，酸化解堵效果好，岩芯渗透率增大倍数比为3-5倍；所使用的酸液在使用过程中不易挥发，各添加剂无毒或低毒，对人体及环境伤害小。对铁缓蚀效果好，常压对J55钢片腐蚀速率为0.7530g/m².h。酸液各添加剂之间及与地层水之间配伍性好。将酸液在地层温度下恒温24小时，不发生乳化、沉淀、分层现象，与地层水混合无沉淀。

实施例2：

氨基磺酸10%

氟化铵3.5%

粘土稳定剂2.5%

缓蚀剂0.4%

助排剂0.35%

铁离子稳定剂0.15%

互溶剂2.5%

其余为水。

粘土稳定剂是固含量为40%的氯化胆碱水溶液。

所述的铁离子稳定剂为工业级的柠檬酸，有效含量≥99%。

所述的互溶剂为乙醇或乙二醇单丁醚。

实施例3：

氨基磺酸12%

氟化铵4%

粘土稳定剂3%

缓蚀剂0.5%

助排剂0.4%

铁离子稳定剂0.2%

互溶剂3%

其余为水。

粘土稳定剂是固含量为40%的氯化胆碱水溶液。

所述的助排剂由下述重量百分数的组分组成：5%的烷基多苷、10%

的乙醇、85%的水。

所述的铁离子稳定剂为工业级的柠檬酸，有效含量≥99%。

所述的互溶剂为乙醇或乙二醇单丁醚。

所述的粘土稳定剂为也可以为氯化钾或氯化铵。

实施例4：

基于实施例2的基础上，本实施例中一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液的制备方法，在配方量的水中加入氨基磺酸配方量的十分之一，搅拌均匀，然后边搅拌边依此加入缓蚀剂、互溶剂、粘土稳定剂、助排剂、铁离子稳定剂、余量的氨基磺酸、氟化铵，继续搅拌10分钟以上，直到所配酸液混合均匀即可。

实施例5：

本发明中的酸化液的配制方法为：取16.66吨水，首先加入0.17吨氨基磺酸，搅拌均匀，然后边搅拌边依此加入0.06吨缓蚀剂、0.4吨互溶剂、0.4吨粘土稳定剂、0.06吨助排剂、0.02吨铁离子稳定剂、1.53吨氨基磺酸、0.7吨氟化铵，继续搅拌10分钟以上，直到所配酸液混合均匀即可。

实施例6：

本发明的酸化液配制方法为：取16.44吨水，首先加入0.18吨氨基磺酸，搅拌均匀，然后边搅拌边依此加入0.08吨缓蚀剂、0.5吨互溶剂、0.4吨粘土稳定剂、0.06吨助排剂、0.02吨铁离子稳定剂、1.62吨氨基磺酸、0.7吨氟化铵，继续搅拌10分钟以上，直到所配酸液混合均匀即可。

实施例7：

本发明的酸化液配制方法为：取15.94吨水，首先加入0.22吨氨基磺酸，搅拌均匀，然后边搅拌边依此加入0.08吨缓蚀剂、0.5吨互溶剂、0.4吨粘土稳定剂、0.06吨助排剂、0.02吨铁离子稳定剂、1.98吨氨基磺酸、0.8吨氟化铵，继续搅拌10分钟以上，直到所配酸液混合均匀即可。

实施例8：

本发明的酸化液配制方法为：取15.38吨水，首先加入0.24吨氨基磺酸，搅拌均匀，然后边搅拌边依此加入0.1吨缓蚀剂、0.6吨互溶剂、0.6吨粘土稳定剂、0.08吨助排剂、0.04吨铁离子稳定剂、2.16吨氨基磺酸、0.8吨氟化铵，继续搅拌20分钟以上，直到所配酸液混合均匀即可。

实施例9：

XX井位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，井深1400米，目的层渗透率为1.29毫达西，为特低渗透储层，该区块酸敏评价结果属于强酸敏，临井用常规土酸酸化，酸化后没有达到预期增产效果。因此，决定采用该发明的酸化液，对该井进行酸化解堵。酸化液为：10%氨基磺酸+4%氟化铵+2%粘土稳定剂+0.4%缓蚀剂+0.4%助排剂+0.2%铁离子稳定剂+2%互溶剂,用活性水做顶替液。酸化前该井日产油0.2t/d,酸化后该井日产油1.2t/d，增产6倍，取得了较好的增产效果。

Claims

1.一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液，其特征在于：各添加剂使用重量百分比浓度为：

氨基磺酸8%～12%

氟化铵3%～4%

粘土稳定剂2%～3%

缓蚀剂0.3%～0.5%

助排剂0.3%～0.4%

铁离子稳定剂0.1%～0.2%

互溶剂2%～3%

其余为水。

2.根据权利要求1所述的一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液，其特征在于：所述的粘土稳定剂为氯化钾、氯化胆碱或氯化铵。

3.根据权利要求1所述的一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液，其特征在于：所述粘土稳定剂是固含量为40%的氯化胆碱水溶液。

4.根据权利要求1所述的一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液，其特征在于：所述的缓蚀剂为肉桂醛。

5.根据权利要求1所述的一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液，其特征在于：所述的助排剂由下述重量百分数的组分组成：5%的烷基多苷、10%的乙醇、85%的水。

6.根据权利要求1所述的一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液，其特征在于：所述的铁离子稳定剂为工业级的柠檬酸，有效含量≥99%。

7.根据权利要求1所述的一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液，其特征在于：所述的互溶剂为乙醇或乙二醇单丁醚。

8.根据权利要求1-7所述的任意一种适应于酸敏性储层的新型环保酸化液的制备方法，其特征在于：在配方量的水中首先加入8%～12%氨基磺酸中的十分之一，搅拌均匀，然后边搅拌边依次加入0.3%～0.5%缓蚀剂、2%～3%互溶剂、2%～3%粘土稳定剂、0.3%～0.4%助排剂、0.1%～0.2%铁离子稳定剂、余量氨基磺酸、3%～4%氟化铵，继续搅拌10分钟以上，直到所配酸液混合均匀即可。