CN109281643A - 延缓自生热体系及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种延缓自生热体系，其特征在于所述体系由以下组分A和组分B构成：其中组分A为氯化铵水溶液；组分B为油包水型亚硝酸钠，其由以下组分组成：(1)亚硝酸钠(2)白油；(3)水，(4)乳化剂，其包含水溶性阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂；其中阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂的重量比为1.2‑2.4:1；(5)助剂水溶液，其为尿素的5‑20wt％的水溶液。本发明还涉及延缓自生热体系的制备方法。

Description

延缓自生热体系及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种石油开采用延缓自生热体系及其制备方法。
背景技术
水平井技术于20世纪20年代提出，40年代实施，80年代相继在美国、加拿大、法国等国家得到广泛工业化应用。我国水平井的研究起步相对较晚，于上世纪90年代初期才开始进行水平井的研究和应用工作，但技术的进步与发展非常迅速，水平井已在新疆、冀东、辽河、胜利、西北等油田和海上油田的应用达到了相当的规模，水平井技术已成为油田新区高效开发、老区挖潜调整提高采收率的重要手段。水平井见水后含水率迅速上升，产油量急剧下降，找到出水段并进行堵水是增产的重要措施。采用自生热体系根据温度的变化，同时使用测温探头，能快速找到水流通道，对后续堵水能提供有力依据。《油田化学》第14卷第1期的《自生热压裂液的研制及现场应用》中公开了一种自生热压裂液，其可将油层加热，但没有提到延缓加热的方案。然而，目前存在自生热体系放热速度过快的问题，这导致水平井找水不准。进一步制备适合工业应用的自生热体系，仍是目前需要解决的问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种延缓自生热体系，其特征在于所述体系由以下组分A和组分B构成：
其中组分A为氯化铵水溶液；组分B为油包水型亚硝酸钠，其由以下组分组成：
(1)亚硝酸钠
(2)白油；
(3)水，
(4)乳化剂，其包含水溶性阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂；其中阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂的重量比为1.2-2.4:1，优选1.5-2.0:1；
(5)助剂水溶液，其为尿素的5-20wt％的水溶液。
本发明还提供一种上述的延缓自生热体系的制备方法，包含以下步骤：
(1)配制油包水型亚硝酸钠，其包含以下步骤：
(1-a)配制水相：搅拌下，在水中加入亚硝酸钠，完全溶解后加入水溶性阴离子表面活性剂，形成均匀水相A；
(1-b)配制油相：搅拌下，在白油中加入油溶性表面活性剂，形成均匀油相B；
(1-c)在油相中加入水相，同时滴加助剂水溶液，控制搅拌速度，搅拌至少30分钟得到组分B油包水型亚硝酸钠；
(2)配制组分A氯化铵水溶液；
(3)将组分A和组分B按比例分别注入地层，其中组分A中的氯化铵与组分B中的亚硝酸钠的摩尔比为1:1。
本发明的体系具有以下优点：本发明体系中组分B选择为缓慢释放的油包水型，进入地层后在温度与剪切作用下缓慢破乳，从而缓慢释放有效成分，达到缓慢自生热的目的。本发明解决了自生热体系放热速度过快的问题，为水平井找水过程中，找水工具探测创造了有力条件，解决了水平井找水不准的难题，为水平井后续堵调创造了有力条件。
具体实施方式
本发明提供了一种延缓自生热体系，其特征在于所述体系由以下组分A和组分B构成：
其中组分A为氯化铵水溶液；组分B为油包水型亚硝酸钠，其由以下组分组成：
(1)亚硝酸钠
(2)白油；
(3)水，
(4)乳化剂，其包含水溶性阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂；其中阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂的重量比为1.2-2.4:1，优选1.5-2.0:1；
(5)助剂水溶液，其为尿素的5-20wt％的水溶液。
在本发明的一个实施方案中，基于100重量份油包水型亚硝酸钠计，亚硝酸钠为18-35重量份，乳化剂为10-20重量份，白油为14-25重量份，助剂水溶液为5-10重量份，余量为去离子水。
在本发明优选的实施方案中，基于100重量份油包水型亚硝酸钠计，亚硝酸钠为22-30重量份，乳化剂为12-16重量份，白油为18-25重量份，助剂水溶液为5-10重量份，余量为去离子水。
在本发明的一个实施方案中，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂，例如石油磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基羧酸钠；优选十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠。
在本发明的一个实施方案中，油溶性表面活性剂选自司盘60和油酸二乙醇酰胺。
在本发明的一个实施方案中，组分A为氯化铵水溶液，浓度为8-25重量％，优选13-18重量％；组分A中的氯化铵与组分B中的亚硝酸钠的摩尔比为1:1。
本发明还提供了一种上述的延缓自生热体系的制备方法，包含以下步骤：
(1)配制油包水型亚硝酸钠，其包含以下步骤：
(1-a)配制水相：搅拌下，在水中加入亚硝酸钠，完全溶解后加入水溶性阴离子表面活性剂，形成均匀水相A；
(1-b)配制油相：搅拌下，在白油中加入油溶性表面活性剂，形成均匀油相B；
(1-c)在油相中加入水相，同时滴加助剂水溶液，控制搅拌速度，搅拌至少30分钟得到组分B油包水型亚硝酸钠；
(2)配制组分A氯化铵水溶液；
(3)将组分A和组分B按比例分别注入地层，其中组分A中的氯化铵与组分B中的亚硝酸钠的摩尔比为1:1。
本发明的体系，组分A和组分B分别制备，在注入地层之前不接触，在地层下发生如下的放热反应如下：
NaNO2+NH4Cl→NaCl+N2↑+2H2O+Q(热量)
本发明体系在反应温度，即在地层环境温度下反应，其范围在40-80℃，优选40-70℃，最优为60℃左右，反应放热时间与降温时间大大延长，解决了反应放热升温时间短与找水感温器的放置耗时以及感温延时滞后的矛盾。
在本发明的一个实施方案中，步骤(1-c)中搅拌速度为在300-800rpm，优选400-600rpm。
在本发明的一个实施方案中，其中步骤(3)中，组分A和组分B均以2.0-4.0m3/min，优选的2.5-3.5m3/min速度分别注入地层。
在本发明中，若无相反说明，则操作在常温常压条件进行。
在本发明中，除非另外说明，否则所有份数、百分数均基于重量计。
在本发明中，所用物质均为已知物质，可以购得或通过已知的方法合成。
在本发明中，所用装置或设备均为所述领域已知的常规装置或设备，均可购得。
下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例
实施例1
制备延缓自生热体系：
(1)配制1000g的油包水型亚硝酸钠，其包含以下步骤：
(1-a)配制水相：搅拌下，在水中加入亚硝酸钠200g，完全溶解后加入水溶性阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠90g，形成均匀水相A；
(1-b)配制油相：搅拌下，在180g白油中加入60g油溶性表面活性剂司盘60，形成均匀油相B；
(1-c)在油相中加入水相，同时滴加50g的20重量％的尿素水溶液，控制搅拌速度，搅拌至少30分钟得到组分B油包水型亚硝酸钠；
(2)配制组分A氯化铵水溶液：在水中加入氯化铵，配成13重量％的氯化铵水溶液；
(3)将组分A和组分B分别放置，待使用时分别注入地层。
实施例2
制备延缓自生热体系：
(1)配制1000g的油包水型亚硝酸钠，其包含以下步骤：
(1-a)配制水相：搅拌下，在水中加入亚硝酸钠300g，完全溶解后加入水溶性阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠85g，形成均匀水相A；
(1-b)配制油相：搅拌下，在250g白油中加入55g油溶性表面活性剂油酸二乙醇酰胺，形成均匀油相B；
(1-c)在油相中加入水相，同时滴加60g的18重量％的尿素水溶液，控制搅拌速度，搅拌至少30分钟得到组分B油包水型亚硝酸钠；
(2)配制组分A氯化铵水溶液：在水中加入氯化铵，配成16重量％的氯化铵水溶液；
(3)将组分A和组分B分别放置，待使用时分别注入地层。
实施例3
制备延缓自生热体系：
(1)配制1000g的油包水型亚硝酸钠，其包含以下步骤：
(1-a)配制水相：搅拌下，在水中加入亚硝酸钠290g，完全溶解后加入水溶性阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠105g，形成均匀水相A；
(1-b)配制油相：搅拌下，在240g白油中加入75g油溶性表面活性剂油酸二乙醇酰胺，形成均匀油相B；
(1-c)在油相中加入水相，同时滴加60g的18重量％的尿素水溶液，控制搅拌速度，搅拌至少30分钟得到组分B油包水型亚硝酸钠；
(2)配制组分A氯化铵水溶液：在水中加入氯化铵，配成15.6重量％的氯化铵水溶液；
(3)将组分A和组分B分别放置，待使用时分别注入地层。
对比实施例
在100g水中先加入延缓自生热体系，包括18.5g氯化铵，搅拌溶解完全后，在搅拌情况下缓慢加入实施例3的82.29g油包水型亚硝酸钠(含23.86g亚硝酸钠)，搅拌均匀后分别放入不同温度下测试反应时间，反应最高温度和降温时间，结果如下表所示。
在100g水中加入亚硝酸钠+氯化铵自生热体系，包括18.5g氯化铵，搅拌溶解完全后，在搅拌情况下缓慢加入23.86g亚硝酸钠，搅拌均匀后分别放入不同温度下测试反应时间，反应最高温度和降温时间，结果如下表所示。
本发明实施例1的延缓自生热体系与对比例的亚硝酸钠+氯化铵体系在不同温度下反应结果，如下表所示：
由上表的内容可知，本发明的延缓自生热体系使反应放热时间与降温时间大大延长，解决了反应放热升温时间短与找水感温器的放置耗时以及感温延时滞后的矛盾，由此可以很好的解决水平井找水不准的问题。
应用实施例
2016年胜利油田某水平井油藏温度60℃，含水99％，在该井使用本发明的延缓自生热体系进行堵水前找水作业，对该井共注入10m3该体系水溶液，每方其中含氯化铵190kg，实施例3的油包水亚硝酸钠830kg，注入后根据仪器测试，最高温度响应时间8h，最高温度稳定时间30min，复合仪器响应温度稳定时间指标，测试温度可靠，测试成功。

Claims (9)

1.一种延缓自生热体系，其特征在于所述体系由以下组分A和组分B构成：
其中组分A为氯化铵水溶液；组分B为油包水型亚硝酸钠，其由以下组分组成：
(1)亚硝酸钠
(2)白油；
(3)水，
(4)乳化剂，其包含水溶性阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂；其中阴离子表面活性剂与油溶性表面活性剂的重量比为1.2-2.4:1，优选1.5-2.0:1；
(5)助剂水溶液，其为尿素的5-20wt％的水溶液。
2.如权利要求1所述的延缓自生热体系，其特征在于基于100重量份油包水型亚硝酸钠计，亚硝酸钠为18-35重量份，乳化剂为10-20重量份，白油为14-25重量份，助剂水溶液为5-10重量份，余量为去离子水。
3.如权利要求1所述的延缓自生热体系，其特征在于基于100重量份油包水型亚硝酸钠计，亚硝酸钠为22-30重量份，乳化剂为12-16重量份，白油为18-25重量份，助剂水溶液为5-10重量份，余量为去离子水。
4.如权利要求1所述的延缓自生热体系，其特征在于所述表面活性剂为阴离子表面活性剂，例如石油磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基羧酸钠；优选十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠。
5.如权利要求1所述的延缓自生热体系，其特征在于油溶性表面活性剂选自司盘60和油酸二乙醇酰胺。
6.如权利要求1所述的延缓自生热体系，其特征在于组分A为氯化铵水溶液，浓度为8-25重量％，优选13-18重量％；组分A中的氯化铵与组分B中的亚硝酸钠的摩尔比为1:1。
7.一种如权利要求1-6所述的延缓自生热体系的制备方法，包含以下步骤：
(1)配制油包水型亚硝酸钠，其包含以下步骤：
(1-a)配制水相：搅拌下，在水中加入亚硝酸钠，完全溶解后加入水溶性阴离子表面活性剂，形成均匀水相A；
(1-b)配制油相：搅拌下，在白油中加入油溶性表面活性剂，形成均匀油相B；
(1-c)在油相中加入水相，同时滴加助剂水溶液，控制搅拌速度，搅拌至少30分钟得到组分B油包水型亚硝酸钠；
(2)配制组分A氯化铵水溶液；
(3)将组分A和组分B按比例分别注入地层，其中组分A中的氯化铵与组分B中的亚硝酸钠的摩尔比为1:1。
8.如权利要求7所述的制备方法，其中步骤(1-c)中搅拌速度为在300-800rpm，优选400-600rpm。
9.如权利要求7所述的制备方法，其中步骤(3)中，组分A和组分B均以2.0-4.0m3/min，优选的2.5-3.5m3/min速度分别注入地层。
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