CN108467724A - 一种注水井连续注入的在线分流酸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种注水井连续注入的在线分流酸及其制备方法。该注水井连续注入的在线分流酸的原料组成为：5.0％‑25.0％的盐酸、3.0％‑6.0％的氟化铵、4.0％‑8.0％的分流剂、3.0％‑7.0％的螯合剂、1.0％‑3.0％的缓蚀剂、1.0％‑3.0％的防膨缩膨剂和余量的水。本发明还提供了上述在线分流酸的制备方法。本发明的在线分流酸可以对高、低渗透层深部地带进行解堵，可以连续注入以简化施工流程，达到降压增注的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种酸液，尤其涉及一种注水井连续注入的在线分流酸及其制备方法，属于石油开采技术领域。
背景技术
酸化是砂岩油气藏增产增注的重要措施之一，然而砂岩储层酸化措施中酸液在对砂泥薄互层、层内吸水不均或多层位的布酸技术还存在分布不均，只能解堵高渗带，不能进入低渗带进行有效解堵的问题。
目前，机械转向技术对施工井况要求严格，且作业费用高；泡沫转向和聚合物转向则分别对储层温度和储层渗透率、孔隙度的要求较高，且对地层伤害较大，不易返排，使用也受到一定的限制。
近年研究较多的自转向酸或分流酸有优越的转向性能、良好的控滤失性能和对储层的无伤害性等优点，但是现场应用中，需要不断起下管柱，分多步从井筒注入前置液、隔离液、处理液、后置液、暂堵剂、分流剂、顶替液、处理液等，施工结束后为防止残酸形成二次沉淀造成二次堵塞需要对酸液进行返排，施工步骤复杂，施工强度较大，施工时间较长。
为此，提供一种注水井用的具有很好的分流、缓速和返排性能的连续注入在线分流酸成为了本领域亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种注水井连续注入的在线分流酸，该分流酸可以对高、低渗透层深部地带进行解堵，达到降压增注的目的。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种注水井连续注入的在线分流酸，以该注水井连续注入的在线分流酸的总质量为100wt％计，该注水井连续注入的在线分流酸的原料组成为：5.0％-25.0％的盐酸、3.0％-6.0％的氟化铵、4.0％-8.0％的分流剂、3.0％-7.0％的螯合剂、1.0％-3.0％的缓蚀剂、1.0％-3.0％的防膨缩膨剂和余量的水，其中，该注水井连续注入的在线分流酸各原料的质量百分比之和为100％。
根据本发明的具体实施方式，采用的盐酸和氟化铵均为市售化学纯或工业纯。
在本发明的在线分流酸中，上述注水井连续注入的在线分流酸中氟化铵的浓度较低，与盐酸反应后，能有效溶蚀低渗、特低渗、致密储层的长石和粘土。
本发明的在线分流酸采用在线注入工艺，在线注入工艺可代替常规暂堵酸化的“起下管柱、段塞式注入和残酸返排处理等”多步工艺。现场施工时，不需停井，只需将在线分流酸液同注入水一同注入井筒，无需返排残液，可以实现“不动管柱、不停井、不返排、不换液”的“一步施工”。
在本发明的在线分流酸中，优选地，采用的分流剂为油酸、长链硬脂酸和氯乙酸钠通过酰胺和季胺反应所得的水溶液。
在本发明的在线分流酸中，优选地，采用的分流剂通过以下步骤制备得到：
90℃-110℃(更优选100℃)下，将油酸、长链硬脂酸混合，反应6h-7h(更优选7h)；
60℃-70℃(更优选60℃)下，加入氯乙酸钠，回流反应2h-3h(2h)，得到分流剂，其中油酸、长链硬脂酸和氯乙酸钠的质量比为(2.5-3)：(1-1.5)：(1-1.5)。
在本发明的在线分流酸中，采用的分流剂可同时对高渗透层和低渗透层进行解堵，随着在线分流酸与地层反应，酸液浓度降低，其自身黏度增加形成暂堵致使后续酸液进入低渗透层解堵，后期随着在线分流酸加量降低到1％，网络结构被破坏，黏度降低，暂堵性能消失，保证水井正常注水。
在本发明的在线分流酸中，优选地，采用的长链硬脂酸的碳数为14-22。
在本发明的在线分流酸中，优选地，采用的螯合剂为质量比为(2-3):(1-1.5)的一水柠檬酸和次氨基三乙酸混合得到的水溶液；更优选地，采用的螯合剂为质量比为2:1的一水柠檬酸和次氨基三乙酸混合得到的水溶液。
在本发明的在线分流酸中，优选地，采用的螯合剂的质量分数为20.0％-25.0％；更优选地，采用的螯合剂的质量分数为25％。
在本发明的在线分流酸中，采用的螯合剂可以高效螯合Ca2+、Ba2+、Si2+、Fe3+等金属离子，避免形成二次或三次沉淀，减缓最后得到的在线分流酸与地层反应速率，确保在线分流酸能够进入地层深部进行解堵。
在本发明的在线分流酸中，优选地，采用的缓蚀剂为质量比为(1-1.5):(1-1.5):(1-1.5):(1-2)的三乙醇胺、硫醇胺、苯乙酮和无水乙醇混合得到的水溶液；更优选地，采用的缓蚀剂为质量比为1:1:1:1的三乙醇胺、硫醇胺、苯乙酮和无水乙醇混合得到的水溶液。
在本发明的在线分流酸中，优选地，采用的缓蚀剂的质量分数为20.0％-25.0％；更优选地，采用的缓蚀剂的质量分数为25％。
在本发明的在线分流酸中，采用的缓蚀剂可有效降低在线分流酸对金属管线的腐蚀，起到保护井筒管柱的作用。
在本发明的在线分流酸中，采用的防膨缩膨剂既可以防止粘土晶格遇水不膨胀，也可以预防已膨胀的粘土晶格缩小。优选地，采用的防膨缩膨剂为质量浓度为45％-55％的氯化铵水溶液；更优选地，采用的防膨缩膨剂为质量浓度为50％的氯化铵水溶液。
在本发明的在线分流酸中，采用的防膨缩膨剂可降低注水过程中对储层的粘土运移和水敏、水锁伤害，较好地减少注入水对地层渗透率的影响。
本发明还提供了一种注水井连续注入的在线分流酸的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
常温下，向水中依次加入盐酸、氟化铵，搅拌(均匀)；
依次加入分流剂、螯合剂、缓蚀剂、防膨缩膨剂，搅拌(均匀)，得到注水井连续注入的在线分流酸。
在本发明的制备方法中，采用的实验器材比如烧杯和搅拌棒需选择塑料材质的，比如塑料烧杯和塑料搅拌棒，以免玻璃材质的器材与酸液反应，影响结果。
本发明的注水井连续注入的在线分流酸可以用于高渗、低渗、特低渗、致密油藏的酸化。在具体用于对吸水不均且地层堵塞的注水井进行酸化解堵时，不需停井，只需将其同注入水一同注入井筒，无需返排残液，在线分流酸液的添加量为30.0％-50.0％，其中酸水比为1：1效果最佳。
本发明的注水井连续注入的在线分流酸具有较好的分流、缓速、缓蚀和螯合性能。
本发明的注水井连续注入的在线分流酸可以降低水敏、盐敏对储层的伤害，阻止残酸与地层矿物反应形成二次沉淀，可实现残酸不返排。
本发明的注水井连续注入的在线分流酸能进入地层深部，同时解堵高、低渗透层。
本发明的注水井连续注入的在线分流酸在现场施工时可实现不返排、不动管柱的连续注入，具有以“一步带多步”施工特点，使施工工艺简化，劳动强度降低。
本发明的注水井连续注入的在线分流酸与地层水/注入水具有较好配伍性。
本发明的注水井连续注入的在线分流酸的制备方法简单，反应时间短。
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1提供了一种注水井连续注入的在线分流酸，其由以下原料组成：20.0％的盐酸、4.0％的氟化铵、7.0％的分流剂、6.0％的螯合剂、2.5％的缓蚀剂、2.0％的防膨缩膨剂，余量为水，该注水井连续注入的在线分流酸各原料的质量百分比之和为100％。
其中，采用的盐酸和氟化铵均为市售化学纯或工业纯；
采用的防膨缩膨剂是浓度为50％的氯化铵水溶液；
采用的分流剂为油酸、十八烷酸、氯乙酸钠通过酰胺和季胺反应所得的水溶液；
采用的螯合剂为质量比为2:1的一水柠檬酸、次氨基三乙酸混合得到的质量分数为25.0％的水溶液；
采用的缓蚀剂为质量比为1:1:1:1的三乙醇胺、硫醇胺、苯乙酮和无水乙醇按混合得到的质量分数为25.0％的水溶液。
本实施例还提供了上述注水井连续注入的在线分流酸的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
取塑料烧杯一只，依次加入水、盐酸、氟化铵，用塑料棒搅拌均匀；
依次加入分流剂、螯合剂、缓蚀剂、防膨缩膨剂，搅拌充分搅拌，得到注水井连续注入的在线分流酸。
实施例2
本实施例提供了一种注水井连续注入的在线分流酸，其包括：盐酸15.0％、氟化铵3.0％、分流剂4.0％、螯合剂3.5％、缓蚀剂1.0％、防膨缩膨剂1.5％和余量的水，该注水井连续注入的在线分流酸各原料的质量百分比之和为100％。
其中，采用的盐酸和氟化铵均为市售化学纯或工业纯；
采用的防膨缩膨剂是浓度为50％的氯化铵水溶液；
采用的分流剂为油酸、十八烷酸，氯乙酸钠通过酰胺和季胺反应所得的水溶液；
采用的螯合剂为质量比为2:1的一水柠檬酸、次氨基三乙酸混合得到的质量分数为25.0％的水溶液；
采用的缓蚀剂为质量比为1:1:1:1的三乙醇胺、硫醇胺、苯乙酮和无水乙醇按混合得到的质量分数为25.0％的水溶液。
经试验测得，本实施例的在线分流酸的基本特性如表1所示。
表1不同酸液对金属离子的沉淀抑制能力
表1表明，本实施例的在线注入酸具有较强的螯合能力，可以避免氟化钙、氢氧化铁、氢氧化铝等二、三次沉淀产生，为不返排施工提供了参考，同时其腐蚀速率仅为0.28g/m2·h，远小于行业一级标准(3.0g/m2·h)，为不动管柱酸化提供了依据，具有很好的实际应用价值。
实施例3
本实施例提供了一种注水井连续注入的在线分流酸，其包括：盐酸25.0％、氟化铵4.0％、分流剂6.0％、螯合剂5.0％、缓蚀剂2.5％、防膨缩膨剂3.0％和余量的水，该注水井连续注入的在线分流酸各原料的质量百分比之和为100％。
其中，采用的盐酸和氟化铵均为市售化学纯或工业纯；
采用的防膨缩膨剂是浓度为50％的氯化铵水溶液；
采用的分流剂为油酸、十八烷酸、氯乙酸钠通过酰胺和季胺反应所得的水溶液；
采用的螯合剂为质量比为2:1的一水柠檬酸、次氨基三乙酸混合得到的质量分数为25.0％的水溶液；
采用的缓蚀剂为质量比为1:1:1:1的三乙醇胺、硫醇胺、苯乙酮和无水乙醇按混合得到的质量分数为25.0％的水溶液。
经试验测得，该在线酸液的基本特性如表2所示。
表2不同酸液对金属离子的沉淀抑制能力
评价结果表明，用于在线注入酸液具有较强的螯合能力，避免氟化钙、氢氧化铁、氢氧化铝等二、三次沉淀产生，为不返排施工提供了参考，同时其腐蚀速率仅为0.30g/m2·h，远小于行业一级标准(3.0g/m2·h)，为不动管柱酸化提供了依据，具有很好的实际应用价值。
实施例4
本实施例将实施例2和实施例3的注水井连续注入的在线分流酸应用在长庆油田因无机垢和粘土膨胀运移导致的4口堵塞井中，进行施工作业，实施例2的施工结果见表3，实施例3的施工结果见表4。
表3
表4
从表3和表4可以看出，实施例2和实施例3的注水井连续注入的在线分流酸能有效提高注水井注水量，降低注水井井口压力，改善吸水剖面，改善地层流体流通状况，增加了注水井的注水量具有很好的实际应用价值。具体表现为：该酸液与地层水/注入水配伍性好，不产生沉淀堵塞地层，现场施工时直接在井筒被注入水稀释使用；该酸液为多元弱酸，其在溶液中H+逐级电离，可减缓酸岩反应速率，确保酸液进入地层深部形成暂堵屏障，同时清除高低渗带注入水与地层水不配伍产生的碳酸钙垢、硫酸钙垢等堵塞物，降低水敏、盐敏对储层的伤害，阻止残酸与地层矿物反应形成二次沉淀，实现不返排，最终简化施工步骤，以一种酸液替代现有的分流酸的前置液、隔离液、处理液、后置液、暂堵剂、分流剂、顶替液、处理液等多步工作，达到缩短施工时间，降低现场工作强度，吸水不均的注井降压增注的目的。
Claims (10)
1.一种注水井连续注入的在线分流酸，其特征在于，以该注水井连续注入的在线分流酸的总质量为100wt％计，该注水井连续注入的在线分流酸的原料组成为：5.0％-25.0％的盐酸、3.0％-6.0％的氟化铵、4.0％-8.0％的分流剂、3.0％-7.0％的螯合剂、1.0％-3.0％的缓蚀剂、1.0％-3.0％的防膨缩膨剂和余量的水，其中，该注水井连续注入的在线分流酸各原料的质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的在线分流酸，其特征在于，所述分流剂为油酸、长链硬脂酸和氯乙酸钠通过酰胺和季胺反应所得的水溶液。
3.根据权利要求1或2所述的在线分流酸，其特征在于，所述分流剂通过以下步骤制备得到：
90℃-110℃下，将油酸、长链硬脂酸混合，反应6h-7h；
60℃-70℃下，加入氯乙酸钠，回流反应2h-3h，得到所述分流剂，其中所述油酸、长链硬脂酸和氯乙酸钠的质量比为(2.5-3)：(1-1.5)：(1-1.5)。
4.根据权利要求3所述的在线分流酸，其特征在于，所述长链硬脂酸的碳数为14-22。
5.根据权利要求1所述的在线分流酸，其特征在于，所述螯合剂为质量比为(2-3):(1-1.5)的一水柠檬酸和次氨基三乙酸混合得到的水溶液。
6.根据权利要求5所述的在线分流酸，其特征在于，所述螯合剂的质量分数为20.0％-25.0％；优选地，所述螯合剂的质量分数为25％。
7.根据权利要求1所述的在线分流酸，其特征在于，所述缓蚀剂为质量比为(1-1.5):(1-1.5):(1-1.5):(1-2)的三乙醇胺、硫醇胺、苯乙酮和无水乙醇混合得到的水溶液。
8.根据权利要求7所述的在线分流酸，其特征在于，所述缓蚀剂的质量分数为20.0％-25.0％；优选地，所述缓蚀剂的质量分数为25％。
9.根据权利要求1所述的在线分流酸，其特征在于，所述防膨缩膨剂为质量浓度为45％-55％的氯化铵水溶液；优选地，所述防膨缩膨剂为质量浓度为50％的氯化铵水溶液。
10.一种权利要求1-9任一项所述的注水井连续注入的在线分流酸的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
常温下，向水中依次加入盐酸、氟化铵，搅拌；
依次加入分流剂、螯合剂、缓蚀剂、防膨缩膨剂，搅拌，得到所述注水井连续注入的在线分流酸。
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