CN106867491A

CN106867491A - 油田重晶石污染解堵剂组合物及其制备方法

Info

Publication number: CN106867491A
Application number: CN201710178290.2A
Authority: CN
Inventors: 赵丽萍; 刘音希; 刘志新
Original assignee: GANSU HEIMA PETROCHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: GANSU HEIMA PETROCHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2017-06-20

Abstract

一种油田重晶石污染解堵剂组合物，由下述重量份数的原料制成：羟乙基乙酰胺11～16份、氨基乙酰胺30～36份、肉桂酰胺20～25份、二羟基酒石酸钠13～18份、二甲基乙醇胺6～10份、二甲基丙醇胺20～25份、二丁酸二辛酯磺酸钠8～11份、邻乙氧基苯甲酸3～7份、对羟基苯乙酸10～15份、氨水30～40份与水80～110份。本发明用于油田重晶石污染解堵；该解堵剂能快速溶解被重晶石污染的堵塞物和溶解采用注水系统产生的硫酸钡、硫酸锶、碳酸钡、碳酸锶、硫酸钙垢；清洗解堵的废液具有可自降解性，不产生腐蚀，无死角，在地层中不产生沉淀，不造成清洗物沉淀的二次堵井，不伤及储层骨架，可在常温至100℃条件下进行，除垢解堵时间为4～8小时。

Description

油田重晶石污染解堵剂组合物及其制备方法

技术领域

本发明专利涉及一种油田采油使用的助剂，具体涉及一种油田重晶石污染解堵剂组合物，本发明还涉及油田重晶石污染解堵剂组合物的制备方法。

背景技术

国内外的许多油田在钻井和开发过程中，对高压油、气、水层的井，需要应用比井筒内的钻井液密度更高的加重钻井剂，所添加的加重密度剂是200目左右、密度接近4.2g/cm³的重晶石粉末，目的是用于提高钻井水基或油基泥浆的密度，加重密度小于2.3g/cm³的钻井液，来平衡油田地层的压力，以防止出现井涌和井喷等钻井事故。用于加重钻井泥浆密度的重晶石粉，其主要化学成分是硫酸钡（BaSO₄），不溶解于钻井泥浆中，在钻井过程使用的重晶石泥浆极易发生分层沉降，沉降在泥浆下部的重晶石粉易部分堵塞和完全堵塞油田地层的孔隙和毛细喉孔。被重晶石污染堵塞的地层，就会发生油气不畅通，影响采油和采气及注水量，而严重污染堵塞地层，还会造成油气井的报废事故。

目前，国内油田重晶石污染解堵剂基本都由草酸、柠檬酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四乙酸二钠、二乙烯三胺五乙酸和氢氧化钠等组成，除垢解堵时添加量大，腐蚀性大，有毒性，解堵后废液不易降解处理，反应时间为12～48小时，除垢率在30%～90%之间，除垢解堵时多数为两步法酸、碱交替进行。如果不属于络合除垢解堵方法时，其重晶石污染除垢解堵的废液必须返排地面进行处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解堵速度快、无腐蚀的油田重晶石污染解堵剂组合物；该解堵剂能快速溶解被重晶石污染的堵塞物和溶解采用注水系统产生的硫酸钡、硫酸锶、碳酸钡、碳酸锶、硫酸钙垢。本发明的另一目的在于提供油田重晶石污染解堵剂组合物的制备方法。

实现本发明目的采取的技术方案如下：一种油田重晶石污染解堵剂组合物，由下述重量份数的原料制成：羟乙基乙酰胺11～16份、氨基乙酰胺30～36份、肉桂酰胺20～25份、二羟基酒石酸钠13～18份、二甲基乙醇胺6～10份、二甲基丙醇胺20～25份、二丁酸二辛酯磺酸钠8～11份、邻乙氧基苯甲酸3～7份、对羟基苯乙酸10～15份、氨水30～40份与水80～110份。

油田重晶石污染解堵剂所使用的羟乙基乙酰胺、氨基乙酰胺、肉桂酰胺、二羟基酒石酸钠、二甲基乙醇胺、二甲基丙醇胺、二丁酸二辛酯磺酸钠、邻乙氧基苯甲酸与对羟基苯乙酸，均为医药中间体、有机合成中间体、食品添加剂、清洗剂、络合剂所使用的原料；它们和水复配而成复合络合剂、渗透剂、增溶剂。

油田重晶石污染解堵剂所使用的氨水作为pH值调节剂，氨水质量百分比浓度为40%，即氨水（40wt%），氨水的主要作用是温和地把复配的本解堵剂pH调至10～11，比采用传统的强碱调节pH更简单，更容易控制pH调节范围，更重要的是氨水能与络合剂和增溶剂中的羧基基团反应生成铵盐，其反应新生成铵盐的络合性、增溶性更好。本解堵剂在弱碱性时产品性能稳定，无腐蚀、无毒性，比酸性和中性条件下溶解油田重晶石污染物溶垢率和解堵效果均提高20%～30%，且解堵反应时间仅为4～8小时。本发明提供的解堵剂络合性极强，活性很大，制备条件简单，使用方便，反应速度快，能溶解油田重晶石污染物和油田地层钡锶垢，解堵效率高。

将上述重量份数的原料制成油田重晶石污染解堵剂组合物的制备方法，步骤如下所述：首先，将液体原料羟乙基乙酰胺、二甲基乙醇胺、二甲基丙醇胺与邻乙氧基苯甲酸加入水中，搅拌均匀得第一液体；而后，将固体原料氨基乙酰胺、肉桂酰胺、二羟基酒石酸钠、二丁酸二辛酯磺酸钠与对羟基苯乙酸加入第一液体，搅拌至固体原料充分溶解得第二液体，最后，将作为pH值调节剂的氨水加入第二液体，搅拌均匀至第二液体的pH达10～11；即制备成油田重晶石污染解堵剂组合物。

本发明提供的油田重晶石污染解堵剂组合物制备方法简单，解堵剂产品为无色或浅淡黄色液体，密度为1.07～1.23g/cm³，pH为10～11，腐蚀率小于0.1g/(m²·h)，无毒性，用于油田重晶石污染解堵。本解堵剂剂属于络合清洗除垢，解堵后废液易降解，废液不用返排地面处理。油田地层解堵时，可根据油田重晶石污染地层污垢堵塞程度用水配制成质量百分比浓度为4%～8%的稀释溶液，用10Mpa高压泵注入到油田机采井底部的采油地层中，在油田机采井除垢使用温度范围广，通过在油田的应用实践证明：在常温至沸点均能使用，它与油田中沉积的重晶石污染物和地层注水系统产生的硫酸钡、硫酸锶、碳酸钡、碳酸锶和硫酸钙等污垢发生化学反应，在4～8小时之内完成油田重晶石污染解堵，除垢率大于98%，一步法完成油田重晶石污染解堵，达到无腐蚀解堵，比传统的酸化解堵安全可靠。清洗解堵的废液具有可自降解性，具有无腐蚀、无死角、不产生沉淀和二次沉淀物微粒堵塞毛细管现象而堵井等优点。

本发明提供的油田重晶石污染解堵剂使用渗透、增溶、氧化、断链和转化的方法，使重晶石污染物和地层中钡锶垢与本解堵剂的活性基团发生化学反应，转化为水溶性盐类达到解堵的目的。

我们从环境保护的观点出发，利用现代科学技术原理，采用对人体健康、生态环境无害的新原料和新工艺，实现本发明专利产品与生态协调发展的宗旨。本发明专利运用绿色化学原理及技术，选用无毒无害的原料开发环保合成工艺，创造环境友好型的生产过程。本发明专利产品在油田地层解堵时，对操作工人和油田环境无毒无害。本发明综合机理与研制本发明的目标技术要求如下：

1、油田重晶石污染和钡锶垢解堵剂机理

本发明从孔隙结构角度考虑，依据络合原理，以扩大孔隙喉道提高恢复储层渗透性为目的。本解堵剂体系以氧化、断链和络合来溶解垢质，可避免沉淀产生颗粒，这种无伤害解堵对于中、高渗透储层而言，对孔隙结构的维护好，带来的负面效应很小；对于重晶石污染和低渗透储层而言，解堵安全系数高，成功率也高。如果采用传统方法酸化解堵，一旦酸化失败，那些不溶于酸的沉淀物以微粒形态流动堵塞地层的孔隙喉道，便会令储层再次进行增产改造的难度剧增。本发明提供的解堵剂以解堵疏通孔隙喉道、恢复储层渗透性为目的；采用本解堵剂，不伤及储层骨架，络合溶解潜在的沉淀物也较易控制，因此，对储层无伤害。

2、选择油田重晶石污染和钡锶垢解堵剂的目标技术要求

本油田重晶石污染和钡锶垢解堵剂，由多种络合剂、渗透剂、润湿剂和多种表面活性剂复配而成。我们在研究本解堵剂的原料组方时，选用的每一种组分都是环保性物质，每一种组分都不会对金属材料产生腐蚀，并且所用的多种组分其配伍性、互溶性、防腐性、润湿性和稳定性都很好，解堵剂中不含H⁺、Cl^-、S^2-、SO₄ ^2-等易产生腐蚀介质的离子。所使用的原料都是无毒、无味、无腐蚀物质，并且很容易在地层中降解，不污染环境。该解堵剂重晶石污染和对硫酸钡、硫酸锶、碳酸钡、碳酸锶和硫酸钙有很好的氧化、断链、配位、络合、渗透和溶解作用，化学除垢速度快，对硫酸盐垢也有很好的清除作用。在油田解堵过程中，本解堵剂对油气井重晶石污染解堵不产生腐蚀，无死角，在地层中不产生沉淀，不造成清洗物沉淀的二次堵井，可在常温至100℃条件下进行，除垢解堵时间为4～8小时，更重要的是真正达到无腐蚀安全化学解堵。

3、油田重晶石污染和钡锶垢解堵剂的安全可靠性

本解堵剂不含有机酸、无机酸，pH为10～11，是由多种制药中间体、络合剂、渗透剂、氧化剂、表面活性剂、消泡剂等复配而成，对油田地层解堵速度快，对重晶石污染和硫酸钡、硫酸锶、碳酸钡、碳酸锶和硫酸钙有很强的溶解作用，在清洗解堵过程中，真正达到无腐蚀化学清洗解堵，比传统化学清洗用无机酸或有机酸更安全可靠，彻底消除用酸化地层时由于缓蚀剂失效、缓蚀剂乳化不均或操作不当等突发因素对采油设备的腐蚀。

本发明油田重晶石污染和钡锶垢解堵剂一步法即可完成油田地层重晶石污染和钡锶垢的化学除垢解堵；本解堵剂以解堵疏通孔隙喉道，恢复储层渗透性为目的，对重晶石污染解堵和地层中的硫酸钡、硫酸锶、碳酸钡、碳酸锶、硫酸钙的解堵，具有很好的络合性、渗透性和溶解性，能渗透到油田地层的深部，解堵面积大，不产生残渣和二次沉淀物微粒等现象，使储层免遭酸性损害，对毛细管有扩孔作用，保护地层支架。保护地层支架和毛细管可安全解堵

本发明提供的解堵剂能达到深部解堵的目的，解堵液以特定速度注入，使足够量的解堵液进入油层纵深部位，打开深部油流通道，为油层流体的采出形成良好的通道，减小附加毛细管压力，提高原油的相对渗透率，并提高采油率。

具体实施方式

实施例1；按下述组分及重量称取原料：羟乙基乙酰胺11Kg、氨基乙酰胺36Kg、肉桂酰胺20Kg、二羟基酒石酸钠18Kg、二甲基乙醇胺8Kg、二甲基丙醇胺23Kg、二丁酸二辛酯磺酸钠11Kg、邻乙氧基苯甲酸3Kg、对羟基苯乙酸13Kg、氨水（40wt%）35Kg、水80Kg。

制备方法：首先，将液体原料羟乙基乙酰胺、二甲基乙醇胺、二甲基丙醇胺与邻乙氧基苯甲酸加入水中，搅拌均匀得第一液体；而后，将固体原料氨基乙酰胺、肉桂酰胺、二羟基酒石酸钠、二丁酸二辛酯磺酸钠与对羟基苯乙酸加入第一液体，搅拌至固体原料充分溶解得第二液体，最后，将作为pH值调节剂的氨水加入第二液体，搅拌均匀至第二液体的pH10.9；即制备成油田重晶石污染解堵剂组合物。

实施例2；按下述组分及重量称取原料：羟乙基乙酰胺16Kg、氨基乙酰胺30Kg、肉桂酰胺22Kg、二羟基酒石酸钠16Kg、二甲基乙醇胺10Kg、二甲基丙醇胺20Kg、二丁酸二辛酯磺酸钠8Kg、邻乙氧基苯甲酸5Kg、对羟基苯乙酸15Kg、氨水（40wt%）30Kg、水110Kg。

制备方法：氨水调节第二液体的pH为10.2；其余同实施例1。

实施例3；按下述组分及重量称取原料：羟乙基乙酰胺14Kg、氨基乙酰胺32Kg、肉桂酰胺24Kg、二羟基酒石酸钠14Kg、二甲基乙醇胺6Kg、二甲基丙醇胺25Kg、二丁酸二辛酯磺酸钠9Kg、邻乙氧基苯甲酸7Kg、对羟基苯乙酸11Kg、氨水（40wt%）38Kg、水100Kg。

制备方法：氨水调节第二液体的pH为10.5；其余同实施例1。

实施例4；按下述组分及重量称取原料：羟乙基乙酰胺12Kg、氨基乙酰胺34Kg、肉桂酰胺25Kg、二羟基酒石酸钠13Kg、二甲基乙醇胺7Kg、二甲基丙醇胺22Kg、二丁酸二辛酯磺酸钠10Kg、邻乙氧基苯甲酸4Kg、对羟基苯乙酸10Kg、氨水（40wt%）40Kg、水105Kg。

制备方法：氨水调节第二液体的pH为11；其余同实施例1。

实施例5；按下述组分及重量称取原料：羟乙基乙酰胺15Kg、氨基乙酰胺33Kg、肉桂酰胺23Kg、二羟基酒石酸钠17Kg、二甲基乙醇胺9Kg、二甲基丙醇胺21Kg、二丁酸二辛酯磺酸钠11Kg、邻乙氧基苯甲酸6Kg、对羟基苯乙酸12Kg、氨水（40wt%）32Kg、水90Kg。

制备方法：氨水调节第二液体的pH为10.1；其余同实施例1。

Claims

1.一种油田重晶石污染解堵剂组合物，其特征在于由下述重量份数的原料制成：羟乙基乙酰胺11～16份、氨基乙酰胺30～36份、肉桂酰胺20～25份、二羟基酒石酸钠13～18份、二甲基乙醇胺6～10份、二甲基丙醇胺20～25份、二丁酸二辛酯磺酸钠8～11份、邻乙氧基苯甲酸3～7份、对羟基苯乙酸10～15份、氨水30～40份与水80～110份。

2.一种权利要求1所述的油田重晶石污染解堵剂组合物的制备方法，步骤如下所述：首先，将液体原料羟乙基乙酰胺、二甲基乙醇胺、二甲基丙醇胺与邻乙氧基苯甲酸加入水中，搅拌均匀得第一液体；而后，将固体原料氨基乙酰胺、肉桂酰胺、二羟基酒石酸钠、二丁酸二辛酯磺酸钠与对羟基苯乙酸加入第一液体，搅拌至固体原料充分溶解得第二液体，最后，将作为pH值调节剂的氨水加入第二液体，搅拌均匀至第二液体的pH达10～11；即制备成油田重晶石污染解堵剂组合物。