CN109554174A - 用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系及其制备方法 - Google Patents

用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系及其制备方法。该缓速酸体系由以下组分按质量百分比组成：缓速剂0.4%～0.6%；缓蚀剂1%～2%；铁离子稳定剂1%～2%；盐酸15%～25%；其余为水。缓速剂为N，N´‑双（十二烷基二甲基）‑1，2‑二溴化丁二铵、N，N´‑双（十四烷基二甲基）‑1，2‑二溴化丁二铵、N，N´‑双（十六烷基二甲基）‑1，2‑二溴化丁二铵中的任意一种。缓蚀剂为30质量%的三苯环咪唑啉季铵盐、油酸基羟乙基咪唑啉中的任意一种和1质量%的KI混合的水溶液。本发明将双子表面活性剂作为缓速剂，利用其两个亲水基吸附在岩石壁面形成阻隔层，延缓酸岩反应，制备方法原理可靠，操作简便，产物缓速性能好、低伤害、低摩阻，具有广阔的应用前景。

Description

用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系及其制备方法
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的新型缓速酸体系及其制备方法。
技术背景
近年来，随着油气勘探开发的持续推进，新增的油气储量中，低渗透碳酸盐岩储层的比例也越来越大。因此，对低渗透碳酸盐岩储层的有效开发是我国油气能源行业的持续稳定发展的重要保障。
酸压是低渗透碳酸盐岩储层开发和增产必不可少的有效措施，其基本原理是在高于储层破裂压裂或天然裂缝的闭合压力下，将酸液挤入储层，在储层中形成裂缝，同时将酸液与裂缝壁面岩石发生反应，非均匀刻蚀缝壁岩石，形成沟槽状或凹凸不平的刻蚀裂缝，施工结束裂缝不完全闭合，最终形成具有一定几何尺寸和导流能力的人工裂缝，改善油气井的渗流状况，从而实现油气井的增产。
酸液是酸压工艺的工作液。酸液的各方面性能对于酸压工艺的成功实施具有极大的意义。降低酸液与岩石的反应速度是酸液性能的核心。酸岩反应主要分为三个阶段：H+向岩石表面传递、被吸附的H+在岩石表面反应、反应产物通过传质离开岩石表面。目前，常见的酸液体系主要有胶凝酸、交联酸、泡沫酸、乳化酸等，他们的工作原理都是通过在酸液中加入稠化剂，增加酸液的粘度，降低H+的传质系数，最终达到延缓酸岩反应速率的目的。但是由于低渗透碳酸盐岩开发的深层性及复杂性，当前缓速酸体系摩阻高、返排难、伤害大等问题日益凸显，已经无法满足当前碳酸盐岩开发的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系，该缓速酸体系将双子表面活性剂作为缓速剂，利用其具有的两个亲水头基的电性特点，吸附在岩石壁面，形成阻隔层，阻止H+与岩石壁面直接接触，最终延缓酸岩反应。
本发明的另一目的还在于提供上述用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系的制备方法，该方法原理可靠，操作简便，利用该方法制备的产物缓速性能好、低伤害、低摩阻，具有广阔的市场应用前景。
为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案。
用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系，由以下组分按质量百分比组成：
缓速剂：0.4％～0.6％；
缓蚀剂：1％～2％；
铁离子稳定剂：1％～2％；
盐酸：15％～25％；
其余为水。
所述缓速剂为N，N′-双(十二烷基二甲基)-1，2-二溴化丁二铵、N，N′-双(十四烷基二甲基)-1，2-二溴化丁二铵、N，N′-双(十六烷基二甲基)-1，2-二溴化丁二铵中的任意一种。
所述缓蚀剂为30质量％的三苯环咪唑啉季铵盐、油酸基羟乙基咪唑啉中的任意一种和1质量％的KI混合的水溶液。
所述铁离子稳定剂为邻菲罗啉或异抗坏血酸中的一种或两种的任意比例混合物。
所述缓速剂通过如下方法合成：氮气保护下，将1,4-二溴丁烷(1.0～3mol)和十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺或十六烷基二甲基叔胺(2.2～4.5mol)在适量无水异丙醇中的混合物加热回流12h，冷至室温，过滤收集产生的白色固体。将白色固体用适量异丙醇进行重结晶，得到N，N′-双(十二烷基二甲基)-1，2-二溴化丁二铵、N，N′-双(十四烷基二甲基)-1，2-二溴化丁二铵或N，N′-双(十六烷基二甲基)-1，2-二溴化丁二铵。
反应过程如下：
所述用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系的制备方法，过程如下：先配制15～25％的盐酸水溶液，然后加入0.4％～0.6％的缓速剂，再依次加入1％～2％的缓蚀剂、1％～2％的铁离子稳定剂，充分搅拌后，静置即得。
目前胶凝酸、交联酸作为使用最广泛的高分子缓速酸体系，其缓速机理主要是利用酸岩反应过程的第一个阶段，通过在体系中加入稠化剂，增加酸液的粘度，降低H+的传质系数，最终达到延缓酸岩反应速率的目的。由于高分子化合物的添加会导致在地层中破胶困难，残渣量大，对地层微纳米级别的孔隙、裂缝造成堵塞，造成对地层的二次伤害；同时随着碳酸盐岩开发向深层发展，高分子缓速酸体系的高粘性导致的高摩阻日益凸显，对于压裂设备提出了极大的要求。本发明将季铵盐阳离子双子表面活性剂作为缓速剂，利用双子表面活性剂亲水基对岩石的吸引力覆盖在岩石表面，形成阻隔层，达到延缓酸岩反应速率的目的。同时该酸液体系能有效提高酸蚀裂缝的距离和非均匀刻蚀程度，对碳酸盐岩的改造效果具有显著提升，具有较大的应用前景。同时，季铵盐双子表面活性剂也会吸附在金属管柱表面，且在促使缓蚀剂分子以竖直的方式吸附在管柱表面，产生协同作用，将管柱表面均匀覆盖，增大缓蚀剂的功效，更大程度地保护管柱。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)相比传统的高分子化合物，双子表面活性剂和水的互溶性较好，各添加剂都是小分子，配置酸液更加简单，泵送过程也更容易；
(2)在常温下粘度小于10mPa·s，易泵注，对压裂设备要求降低，降低施工成本；
(3)缓速率80％以上，缓蚀率98％以上，能够满足现场施工要求；
(4)由于双子表面活性剂可以同时作为缓速剂和助排剂，避免了另外重新添加助排剂，减少了配制流程。
附图说明
图1是不同类型酸液浓度与酸岩反应速率的关系曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
实施例1：
本实例提供一种新型缓速酸，由以下组分按照质量百分比配置：
缓速剂：0.4％；
缓蚀剂：1％；
铁离子稳定剂：1％；
盐酸：20％；
其余为水。
本实施例所得新型缓速酸在地面常温条件下(20℃)，粘度为7.0mPa·s，经检验测量，缓速率为83.62％，缓蚀率为98.2％，满足缓速酸化作业条件。
实施例2：
本实例提供一种新型缓速酸，由以下组分按照质量百分比配置：
缓速剂：0.5％；
缓蚀剂：1％；
铁离子稳定剂：1％；
盐酸：20％；
其余为水。
本实施例所得新型缓速酸在地面常温条件下(20℃)，粘度为7.0mPa·s，经检验测量，缓速率为84.92％，缓蚀率为98.3％，较实例1相比，缓速率，缓蚀率均有所提升。
实施例3：
本实例提供一种新型缓速酸，由以下组分按照质量百分比配置：
缓速剂：0.6％；
缓蚀剂：1％；
铁离子稳定剂：1％；
盐酸：20％；
其余为水。
本实施例所得新型缓速酸在地面常温条件下(20℃)，粘度为7.0mPa·s，经检验测量，缓速率为85.01％，缓蚀率为98.3％。
实施例4：
本实例提供一种新型缓速酸，由以下组分按照质量百分比配置：
缓速剂：0.4％；
缓蚀剂：1.5％；
铁离子稳定剂：1％；
盐酸：20％；
其余为水。
本实施例所得新型缓速酸在地面常温条件下(20℃)，粘度为7.0mPa·s，经检验测量，缓速率为83.62％，缓蚀率为98.5％，满足缓速酸化作业条件。
实施例5：
本实例提供一种新型缓速酸，由以下组分按照质量百分比配置：
缓速剂：0.5％；
缓蚀剂：1.5％；
铁离子稳定剂：1％；
盐酸：20％；
其余为水。
本实施例所得新型缓速酸在地面常温条件下(20℃)，粘度为7.0mPa·s，经检验测量，缓速率为84.32％，缓蚀率为98.6％，满足缓速酸化作业条件。
实施例6：
本实例提供一种新型缓速酸，由以下组分按照质量百分比配置：
缓速剂：0.6％；
缓蚀剂：1.5％；
铁离子稳定剂：1％；
盐酸：20％；
其余为水。
本实施例所得新型缓速酸在地面常温条件下(20℃)，粘度为7.0mPa·s，经检验测量，缓速率为84.52％，缓蚀率为98.6％，满足缓速酸化作业条件。
实施例7：
本实例提供一种新型缓速酸，由以下组分按照质量百分比配置：
缓速剂：0.4％；
缓蚀剂：2％；
铁离子稳定剂：1％；
盐酸：20％；
其余为水。
本实施例所得新型缓速酸在地面常温条件下(20℃)，粘度为7.0mPa·s，经检验测量，缓速率为83.72％，缓蚀率为98.6％，满足缓速酸化作业条件。
对实施例4的酸液配方采用旋转岩盘的方法进行动力学实验，从而对酸液的缓速性能有定量的认识。随着酸液浓度增加，岩心失重增加，酸岩反应速率增加；根据质量作用定律，对酸岩反应速率J和酸液浓度C进行线性回归，即可求出反应速率常数k和反应级数m，回归计算得不同酸液的酸岩反应动力学参数分别为：胶凝酸k＝4.27×10-6cm2/s，m＝0.9344；新型酸k＝4.08×10-6cm2/s，m＝1.1222，酸岩反应动力学方程分别为：
J1＝4.27×10-6Cs 0.9344
J2＝4.08×10-6Cs 1.1222
图1是胶凝酸和新型酸酸液浓度与酸岩反应速率的关系曲线图。从图1中可以看出，新型酸液体系和传统胶凝酸差距不大，能够满足酸压的施工要求。
以上所述仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系，由以下组分按质量百分比组成：
缓速剂：0.4%～0.6%；
缓蚀剂：1%～2%；
铁离子稳定剂：1%～2%；
盐酸：15%～25%；
其余为水。
2.如权利要求1所述的用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系，其特征在于，所述缓速剂为N，N´-双（十二烷基二甲基）-1，2-二溴化丁二铵、N，N´-双（十四烷基二甲基）-1，2-二溴化丁二铵、N，N´-双（十六烷基二甲基）-1，2-二溴化丁二铵中的任意一种。
3.如权利要求1所述的用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系，其特征在于，所述缓蚀剂为30质量%的三苯环咪唑啉季铵盐、油酸基羟乙基咪唑啉中的任意一种和1质量%的KI混合的水溶液。
4.如权利要求1所述的用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系，其特征在于，所述铁离子稳定剂为邻菲罗啉或异抗坏血酸中的一种或两种的任意比例混合物。
5.如权利要求2所述的用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系，其特征在于，所述缓速剂通过如下方法合成：氮气保护下，将1.0～3mol的1,4-二溴丁烷和2.2～4.5mol的十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺或十六烷基二甲基叔胺在无水异丙醇中的混合物加热回流12h，冷至室温，过滤收集产生的白色固体；将白色固体用异丙醇进行重结晶，得到N，N´-双（十二烷基二甲基）-1，2-二溴化丁二铵、N，N´-双（十四烷基二甲基）-1，2-二溴化丁二铵或N，N´-双（十六烷基二甲基）-1，2-二溴化丁二铵。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的用于低渗透碳酸盐岩储层酸化的缓速酸体系的制备方法，过程如下：先配制15～25％的盐酸水溶液，然后加入0.4%～0.6%的缓速剂，再依次加入1%～2%的缓蚀剂、1%～2%的铁离子稳定剂，充分搅拌后，静置即得。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110564398A (zh) * 2019-09-23 2019-12-13 西南石油大学 一种缓速酸体系
CN118126701A (zh) * 2024-03-05 2024-06-04 重庆市泓择石油科技有限公司 一种油田酸化用单向缓速酸及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102453480A (zh) * 2010-10-22 2012-05-16 中国石油天然气集团公司 一种碳酸盐岩油藏酸压用清洁稠化酸
CN103410473A (zh) * 2013-08-06 2013-11-27 西安石油大学 一种三合一降压增注工艺
CN103509545A (zh) * 2012-06-29 2014-01-15 华东理工大学 双子型季铵盐类化合物或其组合物的用途
CN103936634A (zh) * 2014-05-14 2014-07-23 中国石油化工股份有限公司 一种双子表面活性剂的合成方法及其应用
CN103952134A (zh) * 2014-05-16 2014-07-30 中联煤层气有限责任公司 一种粘弹性酸化液及其制备方法
WO2015154977A1 (en) * 2014-04-11 2015-10-15 Basf Se Process for acidizing using retarded acid formulations
WO2018144558A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Saudi Arabian Oil Company Retarded acid systems, emulsions, and methods for using in acidizing carbonate formations
CN108641702A (zh) * 2018-05-24 2018-10-12 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种吸附型缓速酸及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102453480A (zh) * 2010-10-22 2012-05-16 中国石油天然气集团公司 一种碳酸盐岩油藏酸压用清洁稠化酸
CN103509545A (zh) * 2012-06-29 2014-01-15 华东理工大学 双子型季铵盐类化合物或其组合物的用途
CN103410473A (zh) * 2013-08-06 2013-11-27 西安石油大学 一种三合一降压增注工艺
WO2015154977A1 (en) * 2014-04-11 2015-10-15 Basf Se Process for acidizing using retarded acid formulations
CN103936634A (zh) * 2014-05-14 2014-07-23 中国石油化工股份有限公司 一种双子表面活性剂的合成方法及其应用
CN103952134A (zh) * 2014-05-16 2014-07-30 中联煤层气有限责任公司 一种粘弹性酸化液及其制备方法
WO2018144558A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Saudi Arabian Oil Company Retarded acid systems, emulsions, and methods for using in acidizing carbonate formations
CN108641702A (zh) * 2018-05-24 2018-10-12 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种吸附型缓速酸及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110564398A (zh) * 2019-09-23 2019-12-13 西南石油大学 一种缓速酸体系
CN118126701A (zh) * 2024-03-05 2024-06-04 重庆市泓择石油科技有限公司 一种油田酸化用单向缓速酸及其制备方法
CN118126701B (zh) * 2024-03-05 2024-08-13 重庆市泓择石油科技有限公司 一种油田酸化用单向缓速酸及其制备方法

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