CN109652043B - 一种适用于三元复合驱注入井化学解堵剂 - Google Patents

一种适用于三元复合驱注入井化学解堵剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于三元复合驱注入井化学解堵剂。主要解决因地层注入流体的改变，普通注水井酸化解堵等措施应用于三元复合驱注入井效果差、有效期短的问题。该化学解堵剂由前剂、主剂和后剂三部分组成，前剂由聚合物降解剂10～15%及水90～85%组成；主剂由盐酸7～10%、醋酸3%～5%、氟化铵3%～5%、三乙醇胺1.0%～2.0%、咪唑啉季铵盐缓蚀剂0.5～1.0%及水85.5～77%组成；后剂由有机膦酸1.0%～3.0%、六亚甲基四铵0.5～1.0%及水98.5～96.0%组成，上述各组分按重量百分比计量。该适用于三元复合驱注入井化学解堵剂，是针对三元复合驱注入井中垢、聚合物及碱等多种堵塞物，具有降解聚合物、溶垢、络和金属离子等功能，同时具有稳定性好、腐蚀性低，使用安全。

Description

一种适用于三元复合驱注入井化学解堵剂
技术领域：
本发明涉及油田采油领域中一种解堵剂，尤其是一种适用于三元复合驱注入井化学解堵剂。
背景技术：
矿场试验表明，三元复合驱可比水驱提高采收率20个百分点，是高含水油田持续开发重要接替技术。在三元复合驱开发过程中，由于碱、表面活性剂、及聚合物的注入，总体注人状况变差，有相当一部分井的注人压力已经接近或达到油层的破裂压力，被迫下调注入速率，影响三元复合驱效果。造成这种局面的根本原因是注入井的近井地带出现了堵塞。三元复合驱井底堵塞物质主要是结垢物质和溶蚀矿物(包含砂粒)形成的无机核，而聚合物中的微溶和未溶解的分子极团缠绕在无机核的周围，二者层层沉积形成复合堵塞的体系结构。根据物质成分分析，三元复合驱注入井堵塞物中的80％以上可以通过化学方法解除。目前油田解除水驱、聚驱注入井堵塞的解堵剂不适用于三元复合驱这种高碱、高矿化度下水岩反应复杂地层环境体系，这些类解堵剂效果差，有效期短(不足1个月)。
发明内容：
本发明在于克服背景技术中存在的现有采用解除水驱、聚驱堵塞的解堵剂效果差的问题，而提供一种适用于三元复合驱注入井化学解堵剂，该适用于三元复合驱注入井化学解堵剂是针对三元复合驱注入井中垢、聚合物及碱等多种堵塞物，具有降解聚合物、溶垢、络和金属离子等功能，同时稳定性好、腐蚀性低，使用安全。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该适用于三元复合驱注入井化学解堵剂，该化学解堵剂由前剂、主剂和后剂三部分组成，各组分及配比按重量百分比如下：前剂由聚合物降解剂10～15％及水90～85％组成；主剂由盐酸7～10％、醋酸3％～5％、氟化铵3％～5％、三乙醇胺1.0％～2.0％、咪唑啉季铵盐缓蚀剂0.5～1.0％及水85.5～77％组成；后剂由有机膦酸1.0％～3.0％、六亚甲基四铵0.5～1.0％及水98.5～96.0％组成。
所述的聚合物降解剂为由过碳酸钠和过硼酸钠组成，二者比例为10～15：1；有机膦酸为羟基乙叉二膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或二种的组合。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该适用于三元复合驱注入井化学解堵剂主要由三部分组成，首先采用聚合物降解剂配制的水溶液解除聚合物分子极团的缠绕，再通过具有络合缓速性能的酸液溶解无机固相结垢颗粒和溶蚀矿物(包含砂粒)，最后注入有机膦酸酸将金属离子络合并分散，防止与后续注入三元溶液再次沉淀结垢，通过上述综合作用解除三元复合驱注入井油层堵塞，并可防止堵塞再次发生。所采用的聚合物降解剂由过碳酸钠和过硼酸钠组成。过碳酸钠进入地层后首先发生分解反应，释放大量活性氧，氧化降解淤塞于近井底地带的高分子聚合物；过硼酸钠在室温水中溶解度较小，15℃时100g水仅溶解1.93g，在油层深部温度45℃条件下，三元复合驱碱性环境下分解，能解除油层深部聚合物堵塞物。所采用的主剂酸液通过释放的氢离子与氟盐缓慢生成氢氟酸，降低了酸岩反应速度，增加了酸液的有效作用距离。所采用有机膦酸含有的络合性官能团，对钙、铁、镁等离子具有强络合作用，能络合并分散地层流体中的金属离子，有效防止再次沉淀成垢。因此，采用(前剂、主剂和后剂)三部分组成组合体系，对注三元复合驱注入井解堵效果得到大幅度提高。同时具有稳定性好、腐蚀性低，使用安全的特点。实验数据表明，解堵剂与三元复合体系配伍性好、降解速度快，在2～4h就可将三元体系粘度降至清水粘度(1.0mPa.s)；对矿场垢样溶解率达到98％；在三元复合体系pH值条件下(PH>12.5)，对成垢离子络合率仍能保持在95％以上；腐蚀速率小于1.0g/m2.h,三元注入井解堵有效期可达6个月以上，满足现场施工要求。
附图说明：
附图1三元复合驱注入井化学解堵剂(后剂)浓度对络合分散能力的影响；
附图2三元复合驱注入井化学解堵剂(后剂)pH对络合分散能力的影响。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例所用的聚合物降解剂为过碳酸钠和过硼酸钠10:1复配物；所用的有机膦酸为羟基乙叉二膦酸。
实施例1：
称取聚合物降解剂10g及水90g配制成前剂；称取盐酸7g、冰醋酸3g、氟化铵3g、三乙醇胺1.0g、咪唑啉季铵盐缓蚀剂0.5g及水85.5g配制成主剂；称取羟基乙叉二膦酸1.0g和六亚甲基四铵0.5g及水98.5g配制成后剂。
实施例2：
称取聚合物降解剂15g及水85g配制成前剂；称取盐酸10g、冰醋酸5g、氟化铵5g、三乙醇胺2.0g、咪唑啉季铵盐缓蚀剂1.0g及水77.0g配制成主剂；称取羟基乙叉二膦酸3.0g和六亚甲基四铵1.0g及水96.0g配制成后剂。
实施例3：
称取聚合物降解剂12g及水88g配制成前剂；称取盐酸8g、冰醋酸4g、氟化铵4g、三乙醇胺1.5g、咪唑啉季铵盐缓蚀剂1.0g及水81.5g配制成主剂；称取羟基乙叉二膦酸2.0g和六亚甲基四铵1.0g及水97.0g配制成后剂。
该适用于三元复合驱注入井化学解堵剂性能评价：
1.聚合物降解性能
聚合物驱采用的二氧化氯化学解堵剂的工作体系为酸性，与三元体系配伍性差，对三元体系中聚合物的降解能力弱；本发明采用的聚合物降解剂对三元体系表现出良好的降粘效果，与三元体系配伍性好、降解速度快，在2～4h就可将三元体系粘度降至清水粘度(1.0mPa.s)。三元复合驱注入井化学解堵剂的性能评价实验数据见表1。
表1三元复合驱注入井化学解堵剂的性能评价实验数据
Figure BDA0001971166790000041
2.溶垢性能评价
本发明的主剂对矿场垢样溶解率达到98.45％，溶垢效果较好。三元复合驱注入井化学解堵剂对三元油井垢样溶垢效果见表2。
表2三元复合驱注入井化学解堵剂对三元油井垢样溶垢效果
Figure BDA0001971166790000042
3.络合分散性能评价
本发明采用的后剂在使用浓度为20-50mg/L，成垢离子络合率达到98％(本发明采用的后剂使用浓度对络合分散能力的影响如图1所示)。在较高的PH值范围内(PH>12.5)，对成垢离子络合率仍能保持在95％以上(PH对络合分散能力的影响如图2所示)。
本发明用于三元复合驱注入井化学解堵剂现场效果测试：
大庆油田三元复合驱注入井现场试验，解堵施工工艺为：首先将前剂即聚合物降解剂所配制的溶液注入油层，关井反应12h；然后开井按照注入井规定每天注水量50％注水1天，再注入主剂酸解堵液，关井反应8h；最后注入(后剂)有机膦酸酸溶液，施工结束后按照注入井规定每天注入量正常注三元溶液。
现场试验情况及效果分析：
采用该化学解堵剂2017年～2018年在大庆油田三元复合驱区块选取完不成配注、注入困难的19口注入井实施化学解堵，措施后平均降压2.44MPa,日增注17m3，阶段累计增注1639m3，其中2017年3口井平均累计增注3289m3,有效期6个月以上(216d),2018年16口井平均累计增注1330m3,有效期91天且持续有效。2017年～2018年在弱碱三元复合驱化学解堵效果统计数据间表3。
表3 2017年～2018年在弱碱三元复合驱化学解堵效果统计数据
Figure BDA0001971166790000051

Claims (1)

1.一种适用于三元复合驱注入井化学解堵剂，该化学解堵剂由前剂、主剂和后剂三部分组成，各组分及配比按重量百分比如下：前剂由聚合物降解剂10～15%及水90～85%组成；主剂由盐酸7～10%、醋酸3%～5%、氟化铵3%～5%、三乙醇胺1.0%～2.0%、咪唑啉季铵盐缓蚀剂0.5～1.0%及水85.5～77%组成；后剂由有机膦酸1.0%～3.0%、六亚甲基四铵0.5～1.0%及水98.5～96.0%组成；聚合物降解剂为由过碳酸钠和过硼酸钠组成，二者比例为10～15：1；有机膦酸为羟基乙叉二膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或二种的组合。
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