CN107474818B - 一种耐高温微乳酸体系及其制备方法 - Google Patents
一种耐高温微乳酸体系及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种油气储层深度酸化压裂改造用的耐高温微乳酸体系,以及该微乳酸体系的制备方法。所述微乳酸体系在150℃的温度条件下微乳结构不破坏,其原料配比组成按如下重量份计算:柴油15~20份,盐酸50~55份,芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱5~10份,二十二烷基三甲基氯化铵5~10份,正辛醇5~10份,邻苯二甲酸氢钾0.4~0.5份,邻苯二甲酸氢钾微胶囊0.4~0.5份,清水8~10份。本发明可耐温度高达150℃,其耐温性能高、热稳定性好,具有耐高温、摩阻低、腐蚀性低及低酸岩反应速率等优点,可广泛应用于高温油气储层的深度酸化压裂改造,例如高温碳酸盐岩储层的酸化压裂改造等,实用性强,应用前景好。
Description
技术领域
本发明涉及油气储层改造用的工作液,具体是一种油气储层深度酸化压裂改造(例如高温碳酸盐岩储层的深度酸化压裂改造)用的耐高温微乳酸体系,以及该微乳酸体系的制备方法。
背景技术
微乳酸是一种由油、酸、表面活性剂、盐自发形成的热力学稳定体系,其外观均匀、透明,粒径约10~100nm。微乳酸是一种既能保持乳化酸优点,又能克服乳化酸缺点的深穿透缓速酸,在低渗透油田的深度酸化方面有良好的应用前景。
由于微乳酸在油气储层的深度酸化压裂改造中具有诸多技术优势,行业内自微乳酸1983年问世以来,对其进行了大力探索研究,各种研究成果在公开出版物上屡见报道,例如期刊公开的“耐高温阳离子Gemini柴油微乳盐酸体系研究”(《油田化学》,2014年31卷(2)期),以及中国专利文献公开的“用于低渗透油井的超低阻酸类微乳液解堵增产技术”(公开号:CN 101691839,公开日:2010年04月07日)、“双子型季铵盐类化合物或其组合物的用途”(公开号:CN 103509545,公开日:2014年01月15日)、“耐高温微乳酸体系”(公开号:CN103509546,公开日:2014年01月15日)、“酸化解堵用驱油微乳酸体系及其制备方法”(公开号:CN 104449620,公开日:2015年03月25日)等等。这些现有技术制得的微乳酸体系虽然能够用于油气储层的深度酸化压裂改造,但它们所存在的共性技术问题是热稳定性较差,它们的耐温性均不超过100℃,这使得它们难以满足更高温、更深井的酸化压裂改造-例如高温碳酸盐岩储层的深度酸化压裂改造的技术需要。
目前已探明掌握的,四川盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地等很多海相储层的深井温度均已超过150℃,可见,这些油气储层的作业环境温度已远远超过了上述现有微乳酸体系的耐温使用上限。因此,为了能够适应作业环境温度更高的油气储层的深度酸化压裂改造技术需求,亟待研制一种耐温性能优异的微乳酸。
发明内容
本发明的技术目的在于:针对上述现有技术的不足,提供一种耐温性能高(可耐温高达150℃以上)、热稳定性好的耐高温微乳酸体系,以及该微乳酸体系的制备方法。
本发明实现其技术目的所采用的技术方案是,一种耐高温微乳酸体系,所述微乳酸体系在150℃的温度条件下微乳结构不破坏;所述微乳酸体系的原料配比组成按如下重量份计算:
作为优选方案之一,所述柴油为-20号柴油、-10号柴油或0号柴油。
作为优选方案之一,所述盐酸为酸浓度31%的工业盐酸。
作为优选方案之一,所述芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱为自行合成得到,其固含量为35±2%。
作为优选方案之一,所述二十二烷基三甲基氯化铵为工业优级品,其有效含量≥80%。
作为优选方案之一,所述正辛醇为工业优级品,其有效含量≥99.7%。
作为优选方案之一,所述邻苯二甲酸氢钾为试剂级,其有效含量≥99%。
作为优选方案之一,所述邻苯二甲酸氢钾微胶囊以邻苯二甲酸氢钾粉体为芯材、以聚乙二醇6000为包覆材料,所述邻苯二甲酸氢钾微胶囊的粒径为100~120目、密度为1.05~1.11g/cm3。
作为优选方案之一,所述清水以钙离子计算的总硬度≤800mg/L。
一种上述耐高温微乳酸体系的制备方法,包括下列步骤:
步骤1.准备恒温水浴设备,加热升温至70℃士5℃;
按配方量称取各原料;
步骤2.将盐酸、清水、邻苯二甲酸氢钾放入耐酸容器中,再将耐酸容器置于水浴设备内,等耐酸容器中的各原料完全溶解后,搅拌均匀;
步骤3.在耐酸容器中加入芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和二十二烷基三甲基氯化铵;在水浴温度下溶解后搅拌均匀;
步骤4.将耐酸容器从水浴设备中取出;
在耐酸容器中加入柴油,采用搅拌器以≥800转/分钟的转速搅拌10分钟;
步骤5.在耐酸容器中加入正辛醇,以≥800转/分钟的转速搅拌30~60分钟,得到淡黄色透明的液体;
步骤6.在耐酸容器中加入邻苯二甲酸氢钾微胶囊,以100转/分钟低速搅拌均匀,即得在150℃的温度条件下微乳结构不破坏的微乳酸体系。
本发明的有益技术效果是:上述微乳酸体系的可耐温度高达150℃以上,其耐温性能高、热稳定性好,具有耐高温、摩阻低、腐蚀性低及低酸岩反应速率等优点,可广泛应用于高温油气储层的深度酸化压裂改造,例如高温碳酸盐岩储层的深度酸化压裂改造等,实用性强,应用前景好。
具体实施方式
本发明涉及油气储层深度酸化压裂改造用的耐高温微乳酸体系,以及该微乳酸体系的制备方法,下面以多个实施例对本发明的技术内容进行详细、清楚的具体说明。
实施例1
本发明的原料配比组成按如下重量份计算:
柴油20份;该柴油选取-20号柴油;
盐酸52份;该盐酸为酸浓度31%的工业盐酸;
芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱8份;该芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱为自行合成得到,其固含量为35±2%;
二十二烷基三甲基氯化铵7份;该二十二烷基三甲基氯化铵为工业优级品,其有效含量≥80%;
正辛醇8份;该正辛醇为工业优级品,其有效含量≥99.7%;
邻苯二甲酸氢钾0.4份;该邻苯二甲酸氢钾为试剂级,其有效含量≥99%;
邻苯二甲酸氢钾微胶囊0.4份;该邻苯二甲酸氢钾微胶囊以邻苯二甲酸氢钾粉体为芯材、以聚乙二醇6000为包覆材料,其采用包覆机以喷雾干燥法自行制备所得,邻苯二甲酸氢钾微胶囊的粒径为100~120目、密度1.05~1.11g/cm3;
清水8份;该清水以钙离子计算的总硬度≤800mg/L。
本发明的制备方法包括下列步骤:
步骤1.准备恒温水浴设备,加热升温至70℃;
按配方量称取各原料;
步骤2.将盐酸、清水、邻苯二甲酸氢钾放入耐酸容器(例如玻璃容器)中,再将耐酸容器置于水浴设备内,等耐酸容器中的各原料完全溶解后,搅拌均匀;
步骤3.在耐酸容器中加入芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和二十二烷基三甲基氯化铵;在水浴温度下溶解后搅拌均匀;
步骤4.将耐酸容器从水浴设备中取出;
在耐酸容器中加入柴油,采用搅拌器以1000转/分钟的转速搅拌10分钟;
步骤5.在耐酸容器中加入正辛醇,以1000转/分钟的转速搅拌50分钟,得到淡黄色透明的液体;
步骤6.在耐酸容器中加入邻苯二甲酸氢钾微胶囊,以100转/分钟低速搅拌均匀,即得在150℃的温度条件下微乳结构不破坏的微乳酸体系。
实施例2
本发明的原料配比组成按如下重量份计算:
柴油18份;该柴油选取-10号柴油;
盐酸54份;该盐酸为酸浓度31%的工业盐酸;
芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱10份;该芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱为自行合成得到,其固含量为35±2%;
二十二烷基三甲基氯化铵6份;该二十二烷基三甲基氯化铵为工业优级品,其有效含量≥80%;
正辛醇6份;该正辛醇为工业优级品,其有效含量≥99.7%;
邻苯二甲酸氢钾0.5份;该邻苯二甲酸氢钾为试剂级,其有效含量≥99%;
邻苯二甲酸氢钾微胶囊0.4份;该邻苯二甲酸氢钾微胶囊以邻苯二甲酸氢钾粉体为芯材、以聚乙二醇6000为包覆材料,其采用包覆机以喷雾干燥法自行制备所得,邻苯二甲酸氢钾微胶囊的粒径为100~120目、密度1.05~1.11g/cm3;
清水8份;该清水以钙离子计算的总硬度≤800mg/L。
本发明的制备方法包括下列步骤:
步骤1.准备恒温水浴设备,加热升温至75℃;
按配方量称取各原料;
步骤2.将盐酸、清水、邻苯二甲酸氢钾放入耐酸容器中,再将耐酸容器置于水浴设备内,等耐酸容器中的各原料完全溶解后,搅拌均匀;
步骤3.在耐酸容器中加入芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和二十二烷基三甲基氯化铵;在水浴温度下溶解后搅拌均匀;
步骤4.将耐酸容器从水浴设备中取出;
在耐酸容器中加入柴油,采用搅拌器以800转/分钟的转速搅拌10分钟;
步骤5.在耐酸容器中加入正辛醇,以800转/分钟的转速搅拌50分钟,得到淡黄色透明的液体;
步骤6.在耐酸容器中加入邻苯二甲酸氢钾微胶囊,以100转/分钟低速搅拌均匀,即得在150℃的温度条件下微乳结构不破坏的微乳酸体系。
实施例3
本发明的原料配比组成按如下重量份计算:
柴油15份;该柴油选取0号柴油;
盐酸55份;该盐酸为酸浓度31%的工业盐酸;
芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱9份;该芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱为自行合成得到,其固含量为35±2%;
二十二烷基三甲基氯化铵9份;该二十二烷基三甲基氯化铵为工业优级品,其有效含量≥80%;
正辛醇8份;该正辛醇为工业优级品,其有效含量≥99.7%;
邻苯二甲酸氢钾0.5份;该邻苯二甲酸氢钾为试剂级,其有效含量≥99%;
邻苯二甲酸氢钾微胶囊0.5份;该邻苯二甲酸氢钾微胶囊以邻苯二甲酸氢钾粉体为芯材、以聚乙二醇6000为包覆材料,其采用包覆机以喷雾干燥法自行制备所得,邻苯二甲酸氢钾微胶囊的粒径为100~120目、密度1.05~1.11g/cm3;
清水8份;该清水以钙离子计算的总硬度≤800mg/L。
本发明的制备方法包括下列步骤:
步骤1.准备恒温水浴设备,加热升温至65℃;
按配方量称取各原料;
步骤2.将盐酸、清水、邻苯二甲酸氢钾放入耐酸容器中,再将耐酸容器置于水浴设备内,等耐酸容器中的各原料完全溶解后,搅拌均匀;
步骤3.在耐酸容器中加入芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和二十二烷基三甲基氯化铵;在水浴温度下溶解后搅拌均匀;
步骤4.将耐酸容器从水浴设备中取出;
在耐酸容器中加入柴油,采用搅拌器以1200转/分钟的转速搅拌10分钟;
步骤5.在耐酸容器中加入正辛醇,以1200转/分钟的转速搅拌60分钟,得到淡黄色透明的液体;
步骤6.在耐酸容器中加入邻苯二甲酸氢钾微胶囊,以100转/分钟低速搅拌均匀,即得在150℃的温度条件下微乳结构不破坏的微乳酸体系。
实施例4
本发明的原料配比组成按如下重量份计算:
柴油18份;该柴油选取-10号柴油;
盐酸55份;该盐酸为酸浓度31%的工业盐酸;
芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱8份;该芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱为自行合成得到,其固含量为35±2%;
二十二烷基三甲基氯化铵8份;该二十二烷基三甲基氯化铵为工业优级品,其有效含量≥80%;
正辛醇9份;该正辛醇为工业优级品,其有效含量≥99.7%;
邻苯二甲酸氢钾0.4份;该邻苯二甲酸氢钾为试剂级,其有效含量≥99%;
邻苯二甲酸氢钾微胶囊0.5份;该邻苯二甲酸氢钾微胶囊以邻苯二甲酸氢钾粉体为芯材、以聚乙二醇6000为包覆材料,其采用包覆机以喷雾干燥法自行制备所得,邻苯二甲酸氢钾微胶囊的粒径为100~120目、密度1.05~1.11g/cm3;
清水10份;该清水以钙离子计算的总硬度≤800mg/L。
本发明的制备方法包括下列步骤:
步骤1.准备恒温水浴设备,加热升温至70℃;
按配方量称取各原料;
步骤2.将盐酸、清水、邻苯二甲酸氢钾放入耐酸容器中,再将耐酸容器置于水浴设备内,等耐酸容器中的各原料完全溶解后,搅拌均匀;
步骤3.在耐酸容器中加入芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和二十二烷基三甲基氯化铵;在水浴温度下溶解后搅拌均匀;
步骤4.将耐酸容器从水浴设备中取出;
在耐酸容器中加入柴油,采用搅拌器以1100转/分钟的转速搅拌10分钟;
步骤5.在耐酸容器中加入正辛醇,以1100转/分钟的转速搅拌45分钟,得到淡黄色透明的液体;
步骤6.在耐酸容器中加入邻苯二甲酸氢钾微胶囊,以100转/分钟低速搅拌均匀,即得在150℃的温度条件下微乳结构不破坏的微乳酸体系。
实施例5
本发明的原料配比组成按如下重量份计算:
柴油16份;该柴油选取-20号柴油;
盐酸51份;该盐酸为酸浓度31%的工业盐酸;
芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱5份;该芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱为自行合成得到,其固含量为35±2%;
二十二烷基三甲基氯化铵10份;该二十二烷基三甲基氯化铵为工业优级品,其有效含量≥80%;
正辛醇5份;该正辛醇为工业优级品,其有效含量≥99.7%;
邻苯二甲酸氢钾0.5份;该邻苯二甲酸氢钾为试剂级,其有效含量≥99%;
邻苯二甲酸氢钾微胶囊0.5份;该邻苯二甲酸氢钾微胶囊以邻苯二甲酸氢钾粉体为芯材、以聚乙二醇6000为包覆材料,其采用包覆机以喷雾干燥法自行制备所得,邻苯二甲酸氢钾微胶囊的粒径为100~120目、密度1.05~1.11g/cm3;
清水9份;该清水以钙离子计算的总硬度≤800mg/L。
本发明的制备方法包括下列步骤:
步骤1.准备恒温水浴设备,加热升温至75℃;
按配方量称取各原料;
步骤2.将盐酸、清水、邻苯二甲酸氢钾放入耐酸容器中,再将耐酸容器置于水浴设备内,等耐酸容器中的各原料完全溶解后,搅拌均匀;
步骤3.在耐酸容器中加入芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和二十二烷基三甲基氯化铵;在水浴温度下溶解后搅拌均匀;
步骤4.将耐酸容器从水浴设备中取出;
在耐酸容器中加入柴油,采用搅拌器以900转/分钟的转速搅拌10分钟;
步骤5.在耐酸容器中加入正辛醇,以1500转/分钟的转速搅拌30分钟,得到淡黄色透明的液体;
步骤6.在耐酸容器中加入邻苯二甲酸氢钾微胶囊,以100转/分钟低速搅拌均匀,即得在150℃的温度条件下微乳结构不破坏的微乳酸体系。
以上述各实施例制得的微乳酸体系进行了耐高温实验,具体实验条件和要求是:将各实施例的微乳酸样品分别倒入可视化的高温、高压反应釜中,密封加压2MPa后开始升温,观察每一微乳酸样品在不同温度下是否分层。通过前述实验,取得如表1所示的微乳酸体系热稳定性结果。
表1上述各实施例的微乳酸体系的热稳定性实验结果
通过表1中的实验结果可以清楚的看出,本发明的上述各实施例所制得的微乳酸体系在150℃的温度条件下,热稳定性良好,不分层,微乳结构不破坏。由此可见,本发明可耐温度高达150℃以上,能够广泛适宜各种工况的油气储层深度酸化压裂改造,尤其是高温碳酸盐岩储层的深度酸化压裂改造。
以上各实施例仅用以说明本发明,而非对其限制;尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:本发明依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。
Claims (9)
1.一种耐高温微乳酸体系,其特征在于,所述微乳酸体系在150℃的温度条件下微乳结构不破坏;所述微乳酸体系的原料配比组成按如下重量份计算:
柴油 15~20份,
盐酸 50~55份,
芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱 5~10份,
二十二烷基三甲基氯化铵 5~10份,
正辛醇 5~10份,
邻苯二甲酸氢钾 0.4~0.5份,
邻苯二甲酸氢钾微胶囊 0.4~0.5份,
水 8~10份;
所述邻苯二甲酸氢钾微胶囊以邻苯二甲酸氢钾粉体为芯材、以聚乙二醇6000为包覆材料,所述邻苯二甲酸氢钾微胶囊的粒径为100~120目、密度为1.05~1.11g/cm3。
2.根据权利要求1所述耐高温微乳酸体系,其特征在于,所述柴油为-20号柴油、-10号柴油或0号柴油。
3.根据权利要求1所述耐高温微乳酸体系,其特征在于,所述盐酸为酸浓度31%的工业盐酸。
4.根据权利要求1所述耐高温微乳酸体系,其特征在于,所述芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱为自行合成得到,其固含量为35±2%。
5.根据权利要求1所述耐高温微乳酸体系,其特征在于,所述二十二烷基三甲基氯化铵为工业优级品,其有效含量≥80%。
6.根据权利要求1所述耐高温微乳酸体系,其特征在于,所述正辛醇为工业优级品,其有效含量≥99.7%。
7.根据权利要求1所述耐高温微乳酸体系,其特征在于,所述邻苯二甲酸氢钾为试剂级,其有效含量≥99%。
8. 根据权利要求1所述耐高温微乳酸体系,其特征在于,所述水以钙离子计算的总硬度≤800 mg/L。
9.一种权利要求1所述耐高温微乳酸体系的制备方法,包括下列步骤:
步骤1. 准备恒温水浴设备,加热升温至70℃士5℃;
按配方量称取各原料;
步骤2. 将盐酸、水、邻苯二甲酸氢钾放入耐酸容器中,再将耐酸容器置于水浴设备内,等耐酸容器中的各原料完全溶解后,搅拌均匀;
步骤3. 在耐酸容器中加入芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱和二十二烷基三甲基氯化铵;在水浴温度下溶解后搅拌均匀;
步骤4. 将耐酸容器从水浴设备中取出;
在耐酸容器中加入柴油,采用搅拌器以≥800转/分钟的转速搅拌10分钟;
步骤5. 在耐酸容器中加入正辛醇,以≥800转/分钟的转速搅拌30~60分钟,得到淡黄色透明的液体;
步骤6. 在耐酸容器中加入邻苯二甲酸氢钾微胶囊,以100转/分钟低速搅拌均匀,即得在150℃的温度条件下微乳结构不破坏的耐高温微乳酸体系。
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