CN109796951B - 近井地带解堵剂及其制备方法和应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种近井地带解堵剂，包括质量比为10:1:5的第一解堵剂、第二解堵剂、第三解堵剂，其中，第一解堵剂包括盐酸，乙二胺四乙酸，抗坏血酸，二甲基酮肟，碳酰肼，二氢咪唑，余量为水；第二解堵剂包括煤油，聚甘油‑10‑聚蓖麻醇酸酯，氨基磺酸，硫酸亚铁，余量为水；第三解堵剂氢氟酸，氯化铵，1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐，乙二醇丁醚，次氯酸钠，余量为水。本发明还公开了近井地带解堵剂的制备方法和使用方法。本发明能够有效解除原油中的沥青质、蜡质造成的底层和油管的有机堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及石油技术领域。更具体地说，本发明涉及一种近井地带解堵剂及其制备方法和应用方法。
背景技术
在钻井、射孔、采油、增产措施及修井作业过程中由于不匹配液体进入、固体微粒侵入，发生粘土水化(矿物膨胀和运移)、油水乳化、润湿反相等作用，以及环境条件改变引起胶质、沥青质、蜡质等重质成分凝结积累，油井近井地带喉道处可形成盐垢(CaCO3、CaSO4、BaSO4等)、有机淤积以及油垢交互堵塞物。油井近井地带堵塞会引起产油量下降甚至停产。因此，研究近井地带解堵技术具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种近井地带解堵剂及其制备方法和应用方法，其能够能够有效解除原油中的沥青质、蜡质造成的底层和油管的有机堵塞。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种近井地带解堵剂，包括质量比为10:1:5的第一解堵剂、第二解堵剂、第三解堵剂，其中，
第一解堵剂包括盐酸20wt.％，乙二胺四乙酸1wt.％，抗坏血酸0.2wt.％，二甲基酮肟1wt.％，碳酰肼0.5wt.％，二氢咪唑1wt.％，余量为水；
第二解堵剂包括煤油40wt.％，聚甘油-10-聚蓖麻醇酸酯5wt.％，氨基磺酸20wt.％，硫酸亚铁1wt.％，余量为水；
第三解堵剂氢氟酸15wt.％，氯化铵1wt.％，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐5wt.％，乙二醇丁醚0.1wt.％，次氯酸钠1wt.％，余量为水。
近井地带解堵剂的制备方法，去除水中的钙镁离子，加热至70℃，水浴保温，依次加入乙二胺四乙酸、抗坏血酸、二甲基酮肟、碳酰肼、二氢咪唑，搅拌1h，降温至50℃，加入盐酸，搅拌1h，冷却至室温，即得第一解堵剂；
向煤油中加入聚甘油-10-聚蓖麻醇酸酯，搅拌1h，加入氨基磺酸和硫酸亚铁，搅拌1h，加入水，搅拌1h，预冷至0℃，超声处理2min，功率为1000W，均质，得第二解堵剂；
去除水中的钙镁离子，加热至70℃，水浴保温，依次加入氯化铵、乙二醇丁醚、次氯酸钠，搅拌1h，降温至50℃，加入氢氟酸，搅拌1h，加入1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，搅拌1h，均质，即得第三解堵剂。
优选的是，去除水中的钙镁离子的方式为：向水中加入石灰，超声处理2min，功率为500W，去除沉淀，煮沸至100℃，保温15min，去除沉淀，冷却至室温，即得。
优选的是，氨基磺酸经过预处理：将质量比为10:1的丙酮与1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐混合，得粘结剂，使氨基磺酸流化，喷施其质量0.1倍的粘结剂，造粒，干燥，得酸化球，在超声波辅助下加入环糊精，高速分散，混合均质，包埋处理，使酸化球增重10％，0-5℃低温冷却静置。
近井地带解堵剂的应用方法，以正挤方式注入第一解堵剂，注入15min后，以正挤方式注入第二解堵剂，采用高压水射流喷管在射孔段上下移动，水射流压力为5MPa，注入1h后，以正挤方式注入第三解堵剂。
优选的是，以正挤方式注入第一解堵剂，注入15min后，以正挤方式注入1/3原料量的第二解堵剂，采用高压水射流喷管在射孔段上下移动，水射流压力为5MPa，注入15min后，静置15min，以正挤方式注入2/3原料量的第二解堵剂，采用高压水射流喷管在射孔段上下移动，水射流压力为5MPa，注入15min后，静置15min，以正挤方式注入第三解堵剂。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的第一解堵剂、第二解堵剂、第三解堵剂均为纳米级液滴，能渗透到低孔低渗的储层，较低的浓度，就能起到效果，由于分子量小，较小的用量就能均匀分散，处理大的表面区域，渗透到储层的微小孔隙中，解堵剂能够有效解除原油中的沥青质、蜡质造成的底层和油管的有机堵塞，有机溶剂溶解有机沉淀；氨基磺酸经过双重包埋预处理，能够降低毛细管阻力，减少或者消除毛细管端部效应，缓慢持续溶解和接触堵塞；离子液体的引入，降低原油的表面张力，具有好的分散作用；分段式泵入第二解堵剂能够解除有机堵塞，恢复油井产能。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
<实例1>
近井地带解堵剂，包括质量比为10:1:5的第一解堵剂、第二解堵剂、第三解堵剂，其中，第一解堵剂包括盐酸20wt.％，乙二胺四乙酸1wt.％，抗坏血酸0.2wt.％，二甲基酮肟1wt.％，碳酰肼0.5wt.％，二氢咪唑1wt.％，余量为水；第二解堵剂包括煤油40wt.％，聚甘油-10-聚蓖麻醇酸酯5wt.％，氨基磺酸20wt.％，硫酸亚铁1wt.％，余量为水；第三解堵剂氢氟酸15wt.％，氯化铵1wt.％，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐5wt.％，乙二醇丁醚0.1wt.％，次氯酸钠1wt.％，余量为水。
向水中加入石灰，超声处理2min，功率为500W，去除沉淀，煮沸至100℃，保温15min，去除沉淀，冷却至室温，去除水中的钙镁离子，加热至70℃，水浴保温，依次加入乙二胺四乙酸、抗坏血酸、二甲基酮肟、碳酰肼、二氢咪唑，搅拌1h，降温至50℃，加入盐酸，搅拌1h，冷却至室温，即得第一解堵剂；
向煤油中加入聚甘油-10-聚蓖麻醇酸酯，搅拌1h，加入氨基磺酸和硫酸亚铁，搅拌1h，加入水，搅拌1h，预冷至0℃，超声处理2min，功率为1000W，均质，得第二解堵剂；
向水中加入石灰，超声处理2min，功率为500W，去除沉淀，煮沸至100℃，保温15min，去除沉淀，冷却至室温，去除水中的钙镁离子，加热至70℃，水浴保温，依次加入氯化铵、乙二醇丁醚、次氯酸钠，搅拌1h，降温至50℃，加入氢氟酸，搅拌1h，加入1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，搅拌1h，均质，即得第三解堵剂。
<实例2>
近井地带解堵剂，配方及制备方法同实例1，不同的是，其中，氨基磺酸经过预处理：将质量比为10:1的丙酮与1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐混合，得粘结剂，使氨基磺酸流化，喷施其质量0.1倍的粘结剂，造粒，干燥，得酸化球，在超声波辅助下加入环糊精，高速分散，混合均质，包埋处理，使酸化球增重10％，0-5℃低温冷却静置。
<实例3>
近井地带解堵剂，配方及制备方法同实例1，以正挤方式注入第一解堵剂，注入15min后，以正挤方式注入第二解堵剂，采用高压水射流喷管在射孔段上下移动，水射流压力为5MPa，注入1h后，以正挤方式注入第三解堵剂。
<实例4>
近井地带解堵剂，配方及制备方法同实例1，以正挤方式注入第一解堵剂，注入15min后，以正挤方式注入1/3原料量的第二解堵剂，采用高压水射流喷管在射孔段上下移动，水射流压力为5MPa，注入15min后，静置15min，以正挤方式注入2/3原料量的第二解堵剂，采用高压水射流喷管在射孔段上下移动，水射流压力为5MPa，注入15min后，静置15min，以正挤方式注入第三解堵剂。
<对比例1>
近井地带解堵剂，配方及制备方法同实例2，不同的是，①氨基磺酸的预处理过程中，粘结剂为丙酮，②第三解堵剂的制备过程中，未加入1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。
<静态解堵试验>
1.向两个100mL的具塞量筒中分别加入20mL实例1和实例2制备的解堵剂，40℃恒温水浴5min，加入1g的建筑用沥青，观测并记录全部溶解所用时间，计算沥青的溶解速率。
2、向两个100mL的具塞量筒中分别加入20mL实例1和实例2制备的解堵剂，40℃恒温水浴5min，加入1g的白蜡，观测并记录全部溶解所用时间，计算白蜡的溶解速率。
3、将质量比为2:1的原油与白蜡混合加热到20℃，冷却至室温，得黑蜡。向两个100mL的具塞量筒中分别加入10mL实例1和实例2制备的解堵剂，40℃恒温水浴5min，加入1g的黑蜡，观测并记录全部溶解所用时间，计算黑蜡的溶解速率。
其中，溶解速率＝堵塞物质量/(有机溶剂体积×堵塞物全部溶解时间)
根据上表可以看出，实例1-2制备的解堵剂能够有效解除原油中的沥青质、蜡质造成的底层和油管的有机堵塞，这是因为，第一解堵剂、第二解堵剂、第三解堵剂依次配伍，能够使有机聚合物的分子链快速断裂，降低有机聚合物的分子量和粘度，有机溶剂溶解有机沉淀，提高有机聚合物溶解速率，第一解堵剂、第二解堵剂、第三解堵剂均为纳米级液滴，能渗透到低孔低渗的储层，较低的浓度，就能起到效果，由于分子量小，较小的用量就能均匀分散，处理大的表面区域，渗透到储层的微小孔隙中，其中，实例2的溶解速率优于实例1，这是因为，氨基磺酸经过双重包埋预处理，降低毛细管阻力，减少或者消除毛细管端部效应，缓慢持续溶解和接触堵塞。
<原油降粘试验>
测定原油不同温度下的粘度，然后在原油中加入1wt.％实例1-2、对比例1制备的解堵剂，测定不同温度下的粘度。
根据上表可以看出，实例1-2制备的解堵剂对原油有一定的降粘作用，这是因为，离子液体的引入，降低表面张力，增加接触角，一定程度降低压裂液的漏失，降低原油的表面张力，具有好的分散作用。
<原油导流试验>
采用实际地层岩心加工成的平行板，铺砂浓度5kg/m2，分别在10MPa、20MPa、30MPa闭合压力下，采用实例3、4的注入方法进行非酸解堵裂缝导流能模拟试验。
根据上表可以看出，原油的有机堵塞使裂缝的导流能力下降，采用实例3-4的注入方法泵入解堵剂，裂缝的导流能力回复至6.1-7.8μm2·cm，分段式泵入第二解堵剂能够解除有机堵塞，恢复油井产能。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。
Claims (3)
1.近井地带解堵剂的应用方法，其特征在于，以正挤方式注入第一解堵剂，注入15min后，以正挤方式注入第二解堵剂，采用高压水射流喷管在射孔段上下移动，水射流压力为5MPa，注入1h后，以正挤方式注入第三解堵剂；
第一解堵剂、第二解堵剂、第三解堵剂的质量比为10:1:5，其中，
第一解堵剂包括盐酸20wt.％，乙二胺四乙酸1wt.％，抗坏血酸0.2wt.％，二甲基酮肟1wt.％，碳酰肼0.5wt.％，二氢咪唑1wt.％，余量为水；
去除水中的钙镁离子，加热至70℃，水浴保温，依次加入乙二胺四乙酸、抗坏血酸、二甲基酮肟、碳酰肼、二氢咪唑，搅拌1h，降温至50℃，加入盐酸，搅拌1h，冷却至室温，即得第一解堵剂；
第二解堵剂包括煤油40wt.％，聚甘油-10-聚蓖麻醇酸酯5wt.％，氨基磺酸20wt.％，硫酸亚铁1wt.％，余量为水；
向煤油中加入聚甘油-10-聚蓖麻醇酸酯，搅拌1h，加入氨基磺酸和硫酸亚铁，搅拌1h，加入水，搅拌1h，预冷至0℃，超声处理2min，功率为1000W，均质，得第二解堵剂；
氨基磺酸经过预处理：将质量比为10:1的丙酮与1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐混合，得粘结剂，使氨基磺酸流化，喷施其质量0.1倍的粘结剂，造粒，干燥，得酸化球，在超声波辅助下加入环糊精，高速分散，混合均质，包埋处理，使酸化球增重10％，0-5℃低温冷却静置；
第三解堵剂氢氟酸15wt.％，氯化铵1wt.％，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐5wt.％，乙二醇丁醚0.1wt.％，次氯酸钠1wt.％，余量为水；
去除水中的钙镁离子，加热至70℃，水浴保温，依次加入氯化铵、乙二醇丁醚、次氯酸钠，搅拌1h，降温至50℃，加入氢氟酸，搅拌1h，加入1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，搅拌1h，均质，即得第三解堵剂。
2.如权利要求1所述的近井地带解堵剂的应用方法，其特征在于，去除水中的钙镁离子的方式为：向水中加入石灰，超声处理2min，功率为500W，去除沉淀，煮沸至100℃，保温15min，去除沉淀，冷却至室温，即得。
3.如权利要求1所述的近井地带解堵剂的应用方法，其特征在于，以正挤方式注入第一解堵剂，注入15min后，以正挤方式注入1/3原料量的第二解堵剂，采用高压水射流喷管在射孔段上下移动，水射流压力为5MPa，注入15min后，静置15min，以正挤方式注入2/3原料量的第二解堵剂，采用高压水射流喷管在射孔段上下移动，水射流压力为5MPa，注入15min后，静置15min，以正挤方式注入第三解堵剂。
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