CN106147734A - 一种绿色螯合增产剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种绿色螯合增产剂及其制备方法和应用，增产剂原料组分按照重量份数包括：葡萄糖‑δ‑内酯20‑50份、甲基甘氨酸二乙酸1‑10份、天门冬氨酸10‑20份、乳酸1‑5份、脂缩氨酸2‑10份、酶0.1‑10份、VC 1‑5份、乳酸钾1‑5份、糖0.1‑1份、乙醇1‑5份、水20‑62.8份混合制备，应用于对油藏解堵的使用和管柱的清洗；本发明是一种低分子、不挥发、低味道、无毒、低腐蚀的绿色环保、可降解的生物活性螯合剂，兼具螯合、活性两种功能，有效提高增产效率，产品在设计时充分考虑了运输、储存、操作过程的安全性，即使不小心喷洒到人皮肤上，也不会造成很大的伤害，产品材料来源于天然的绿色添加剂，具有安全环保、可降解的优良特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于油田增产剂的配方，具体涉及一种绿色螯合增产剂及其制备方法和应用。
技术背景
随着油田开采的不断深入，油水井地层堵塞日趋严重，导致油井产量下降。为提高产油量，采取了一系列的压裂、酸化等措施。因酸化成本低，通过使用盐酸-氢氟酸及添加一些缓蚀剂、表活剂等成分清除井筒及近井地带的垢质来提高渗透率，成为油田增产增注的普选方式。
众所周知，采取常规的盐酸和氢氟酸等工业酸，无论是运输配制，还是施工，都存在着非常大的危险性，非常的不安全，并且在施工过程和施工后，对人、设备、环境，以及后续处理都造成了很多的麻烦，包括施工后酸的处理成本也非常大。
随着对环保要求的提升，以及人身安全保护等考虑，选择天然环保的生物制剂产品来取代危险的盐酸、土酸、磷酸、硝酸等危险的酸化酸洗是当前工业发展的新趋势。因此开发一种真正安全环保、方便运输的绿色增产剂是非常有必要的。一种绿色螯合增产剂能够有效清除掉油气田中各种原因的碳酸钙、碳酸镁、铁锈、油垢等基质成分造成的地层、管柱、设备堵塞，有效解决注水困难、提抽困难、产量下降、采收率不高等问题，取代目前盐酸等酸化清洗解堵的众多应用领域。在清洗和解堵过程中，药剂可以缓慢的进入油藏深部，有效解决地层深部堵塞，分散垢质、消除堵塞，且不伤害油藏骨架，部分药剂会沉积于地层，保证效率的长期性。产品不但能够有效清除无机物，本身的表面活性和生物特征，还可以有效的清除和降粘各种原油沉积、压裂和钻井造成的瓜胶等聚合物残渣沉积。技术可单独使用，也可以配合相关辅助清洗剂(环保清洗剂)一起使用，产生更好地协同效应。
发明内容
为了克服常规酸化解堵技术不足，本发明提出一种安全环保的绿色螯合增产剂及其制备方法和应用,该配方是一种低分子、不挥发、低味道、无毒、低腐蚀的绿色环保、可降解的生物活性螯合剂，兼具螯合、活性两种功能，有效提高增产效率；产品在设计时充分考虑了运输、储存、操作过程的安全性，即使不小心喷洒到人皮肤上，也不会造成很大的伤害，产品材料来源于天然的绿色添加剂。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种绿色螯合增产剂，原料组分按照重量份数：葡萄糖-δ-内酯20-50份、甲基甘氨酸二乙酸1-10份、天门冬氨酸10-20份、乳酸1-5份、脂缩氨酸2-10份、酶0.1-10份、VC 1-5份、乳酸钾1-5份、糖0.1-1份、乙醇1-5份、水20-62.8份。
所述的葡萄糖-δ-内酯、甲基甘氨酸二乙酸为螯合剂。
所述的天门冬氨酸为阻垢剂。
所述的乳酸为PH调节剂。
所述的脂缩氨酸活性剂具有良好的表面活性、生物降解性能、耐盐抗硬水性和无毒无刺激性。
所述的酶为纤维素酶、蛋白酶，具有降解聚合物和淀粉，消除高分子垢质沉淀的作用。
所述的VC、乳酸钾可以作为铁离子稳定剂，也具有一定的防膨性能。
所述的糖为单糖或葡萄糖，具有促进微生物降解功能。
所述的乙醇是促溶剂，起到对螯合剂的促溶作用。
一种绿色螯合增产剂的制备方法，通过以下步骤实现：
1、将葡萄糖-δ-内酯20-50份、甲基甘氨酸二乙酸1-10份、天门冬氨酸10-20份、脂缩氨酸2-10份、VC 1-5份、乳酸钾1-5份、糖0.1-1份,用研磨机进行破碎，过40目筛后用锥形混合搅拌机混合搅拌20分钟至搅拌均匀，即可制得所需粉剂；
2、将乳酸1-5份、1-5份乙醇和20-62.8份水加入反应釜，常温下搅拌混合均匀，再加入上述制得粉剂搅拌1小时至完全溶解，最后加入0.1-10份的酶，搅拌30分钟出釜。
一种绿色螯合增产剂的应用，
1、管柱清洗的使用方法：将制好的螯合增产剂用清水或地层处理水或海水稀释成质量浓度为5-25％的溶液，注入管道，循环清洗4-6h；
2、对油藏解堵的使用方法：用清水或地层处理水或海水稀释成质量浓度为5-25％的溶液，在设备和地层能够允许的压力下，用泵注入地层，关井反应时间12-72h。
本发明的作用机理：
螯合增产剂主要成分为天然的螯合性表面活性剂，是将亲水的表面活性基团和螯合基团组合在一起，有良好的表面活性和络合离子的双重作用。螯合剂是多齿的配位剂，常见的螯原子主要是N，O，H，是中心离子和螯合剂(配位体)配成具有环状结构的配合物。螯合剂能有效去除和清洗钙、镁、铁等金属离子沉淀物，和阻止垢的形成，从而防止系统设备、管道结垢。表面活性剂是能显著改变液体表面张力或两相之间的界面张力的物质，它有良好的润湿、洗涤、乳化、降粘功能，有效发挥良好的表面活性和络合清洗双重作用。
本发明的优势：
1、除垢解堵能力。具有超强螯合分散无机垢功能，药剂能够缓速进入油藏深部，实现深部解堵，有效清除各种垢质，提高渗透率和提供很好的渗流和输送能力。无机垢溶蚀率可达25％以上，且反应温和时间缓慢，反应时间超过48h，能够进入地层深部进行解堵。常规的螯合剂像EDTA-2NA，对无机垢的溶蚀率不超过20％，且反应后容易生成新的沉淀。
2、活性功能。能够有效的提高洗油、助排、油藏保护能力，提高低渗透岩石的渗流能力。因活性成分的加入，洗油率达90％以上，助排率达70％以上，而常规螯合剂只有消除无机垢的作用，无清洗作用。
3、清洗阻垢功能。可以解决一些酸敏等特殊油藏的清洁处理，以及原油和无机垢共同沉积物的清洁处理，绝对不会产生二次沉淀，具有高水平的阻止铁、钙、镁、以及原油等垢质形成能力，因此作业后的有效期会有很大提升。可在油藏表面吸附成膜，防止矿物质离子附着，避免再次成垢，可有效延长有效期至13个月，常规螯合剂有效期一般是3个月以上。
4、不影响破乳集输。清洗除垢解堵处理后，PH值相对较高，且本身没有污染。对原油集输系统的破乳不会造成影响，处理后可直接进入集输系统，不会像常规酸化形成大规模的酸化油、老化油。
5、保护设备、管道。因为药剂本身具有很好的安全、防腐和油藏保护功能，对设备、集输系统的影响非常小。还可应用于油气藏，特别是高温油气藏，其良好的缓蚀缓速效果，对设备管具都有良好的保护作用。腐蚀速度＜1g/(㎡.h)，小于清水的腐蚀速度。
6、产品安全、可降解性。产品成分来自天然，可生物降解。
能够在非常安全环境下，实施储存、运输、配制、清洗除垢解堵操作。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细描述。
实施例一
本发明由以下物质按照重量份组成：
一种安全环保的螯合增产剂：葡萄糖-δ-内酯25份、甲基甘氨酸二乙酸2份、天门冬氨酸(坏血酸)10份、乳酸1份、脂缩氨酸2份、葡聚糖内切酶1份、VC 2份、乳酸钾2份、糖0.3份、乙醇1份、水53.7份。
本发明螯合增产剂的制备方法，通过以下步骤实现：
1、将葡萄糖-δ-内酯25份、甲基甘氨酸二乙酸2份、天门冬氨酸(坏血酸)10份、脂缩氨酸2份、VC 2份、乳酸钾2份、糖0.3份,用研磨机进行破碎，过40目筛后用锥形混合搅拌机混合搅拌20分钟至搅拌均匀，即可制得所需粉剂；
2、将1份乙醇、乳酸1份和53.7份水加入反应釜，常温下搅拌混合均匀，再加入上述制得粉剂搅拌1小时至完全溶解，最后加入1份的葡聚糖内切酶，搅拌30分钟出釜。
本发明螯合增产剂使用浓度10％的室内实验数据：对大理石24h的溶蚀率为25.9％；对钢片的腐蚀速度为：0.25g/(㎡.h)；洗油率为92％；助排率为76％。
现场使用方法：将制好的螯合增产剂用清水稀释成质量浓度为20％的溶液，在40℃下循环清洗油输管道，循环时间6h，清洗后管道恢复正常运输。
实施例二
本发明由以下物质按照重量份组成：
一种安全环保的螯合增产剂：葡萄糖-δ-内酯30份、甲基甘氨酸二乙酸5份、天门冬氨酸(坏血酸)12份、乳酸3份、脂缩氨酸4份、木瓜蛋白酶3份、VC 3份、乳酸钾3份、糖0.5份、乙醇3份、水33.5份。
本发明螯合增产剂的制备方法，通过以下步骤实现：
1、将葡萄糖-δ-内酯30份、甲基甘氨酸二乙酸5份、天门冬氨酸(坏血酸)12份、脂缩氨酸4份、VC 3份、乳酸钾3份、糖0.5份,用研磨机进行破碎，过40目筛后用锥形混合搅拌机混合搅拌20分钟至搅拌均匀，即可制得所需粉剂；
2、将3份乙醇、乳酸3份和33.5份水加入反应釜，常温下搅拌混合均匀，再加入上述制得粉剂搅拌1小时至完全溶解，最后加入3份的木瓜蛋白酶，搅拌30分钟出釜。
本发明螯合增产剂使用浓度10％的室内实验数据：对大理石24h的溶蚀率为27.4％；对钢片的腐蚀速度为：0.28g/(㎡.h)；洗油率为94.6％；助排率为79％。
使用方法：某海上油井，油藏平均温度83.5℃，，由于矿化度高，在管柱和井眼形成了垢质堵塞，电流升高，阻力变大。垢质主要是碳酸钙、碳酸镁、少量硫酸钡、砂砾、沥青质胶质混合物，采取清水配制15％的螯合增产剂，循环清洗管柱和泵入油藏6小时，然后开井，产量得到有效提升。
实施例三
本发明由以下物质按照重量份组成：
一种安全环保的螯合增产剂：葡萄糖-δ-内酯33份、甲基甘氨酸二乙酸8份、天门冬氨酸(坏血酸)14份、乳酸4份、脂缩氨酸7份、β-葡萄糖苷酶8份、VC 3.5份、乳酸钾4份、糖0.8份、乙醇4份、水13.7份。
本发明螯合增产剂的制备方法，通过以下步骤实现：
1、将葡萄糖-δ-内酯33份、甲基甘氨酸二乙酸8份、天门冬氨酸(坏血酸)14份、脂缩氨酸7份、VC 3.5份、乳酸钾4份、糖0.8份,用研磨机进行破碎，过40目筛后用锥形混合搅拌机混合搅拌20分钟至搅拌均匀，即可制得所需粉剂；
2、将4份乙醇、乳酸4份和13.7份水加入反应釜，常温下搅拌混合均匀，再加入上述制得粉剂搅拌1小时至完全溶解，最后加入8份的β-葡萄糖苷酶，搅拌30分钟出釜。
本发明螯合增产剂使用浓度10％的室内实验数据：对大理石24h的溶蚀率为29.1％；对钢片的腐蚀速度为：0.30g/(㎡.h)；洗油率为95.3％；助排率为80％。
使用方法：某油井，属于砂岩油藏，油藏温度平均65℃，，矿化度高，原油粘度大。随着生产时间延长产量下降，分析认为该井地层近井地带存在一定程度的堵塞，造成供液能力变差。用清水配制浓度为20％的螯合增产剂，注入油藏，关井48小时，直接开井进入流程,原油产量增加，有效期增长。
Claims (3)
1.一种绿色螯合增产剂，其特征在于，原料组分按照重量份数包括：葡萄糖-δ-内酯20-50份、甲基甘氨酸二乙酸1-10份、天门冬氨酸10-20份、乳酸1-5份、脂缩氨酸2-10份、酶0.1-10份、VC 1-5份、乳酸钾1-5份、糖0.1-1份、乙醇1-5份、水20-62.8份；
所述的酶为纤维素酶、蛋白酶；
所述的糖为单糖或葡萄糖。
2.基于权利要求1所述的一种绿色螯合增产剂的制备方法，其特征在于，通过以下步骤实现：
(1)、将葡萄糖-δ-内酯20-50份、甲基甘氨酸二乙酸1-10份、天门冬氨酸10-20份、脂缩氨酸2-10份、VC 1-5份、乳酸钾1-5份、糖0.1-1份,用研磨机进行破碎，过40目筛后，用锥形混合搅拌机混合搅拌20分钟至搅拌均匀，即可制得所需粉剂；
(2)、将乳酸1-5份、1-5份乙醇和20-62.8份水加入反应釜，常温下搅拌混合均匀，再加入上述制得粉剂搅拌1小时至完全溶解，最后加入0.1-10份的酶，搅拌30分钟出釜。
3.基于权利要求1所述的一种绿色螯合增产剂的的应用，其特征在于，
(1)、管柱清洗的使用方法：将制好的螯合增产剂用清水或地层处理水或海水稀释成质量浓度为5-25％的溶液，注入管道，循环清洗 4-6h；
(2)、对油藏解堵的使用方法：用清水或地层处理水或海水稀释成质量浓度为5-25％的溶液，在设备和地层能够允许的压力下，用泵注入地层，关井反应时间12-72h。
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