CN110218559A - 一种适用于高温储层酸化用缓释环保酸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于高温储层酸化用缓释环保酸，包括如下质量百分比的组分：氨基酸盐8‑15％、卤代酸盐5‑10％、多聚醛5‑10％、无机铵盐3‑7％、增效剂2‑5％、催化剂0.1‑0.2％、剩余部分是水；所述增效剂为双子咪唑啉或双子吡啶季铵盐或两种的混合物；所述催化剂为硝酸铜、硝酸铈、硝酸钴或硝酸镧中的至少一种。所述氨基酸盐为谷氨酸钠、谷氨酸二乙酸钠、谷氨酸四乙酸钠中的至少一种。所述卤代酸盐为一氯甲酸钠、一氯甲酸钾、一氯乙酸钠、一氯乙酸钾中的至少一种。所述多聚醛为多聚甲醛、多聚乙醛中的一种或两种。本发明的环保酸的特点是最高使用温度达200℃、反应速率低，约为盐酸的1/10、摩阻低，约为水的40％、有效控制铁离子，无沉淀，无残渣生成，残酸易返排，安全环保。

Description

一种适用于高温储层酸化用缓释环保酸

技术领域

本发明涉及石油天然气增产技术领域，特别涉及一种适用于高温油气藏深部酸化用高温缓释环保酸。

背景技术

油气田储层的酸化处理主要是对进井地带污染解除及产生新通道的疏通，但是由于储层的非均质性，使常规酸液优先进入污染较小的高渗透层，这样就达不到酸化处理的效果，即便是均质性储层也会有各层与酸液反应不均，导致储层酸化处理更加困难。

随着油气田开采的深入，越来越多的高温井不断出现。酸化技术的研究必然朝着更高使用温度的趋势发展，另外根据目前对酸化技术研究和应用情况以及酸化技术的发展实际，从油藏可持续开采的角度考虑，在我国开展高温清洁环保酸的研究是十分必要的：一是可以对高温井实现酸化技术，提高产油量。二是降低开采过程中对油层的伤害，保护储层、绿色环保；三是降低作业成本。今后研制、开发适合国内油藏特点的清洁环保酸化体系，应重点进行抗高温性能研究。

CN108570320A公开了一种适用于碳酸盐岩储层酸化的络合酸混合液，由乙二胺四乙酸、谷氨酸二乙酸和水组成。CN103896792A公开了一种适用于高温碳酸岩储层酸化用有机多元羧酸及转向酸及其制备方法，其中有机多元酸为谷氨酸四乙酸。这两个现有专利中分别采用了谷氨酸二乙酸或谷氨酸四乙酸，直接采用谷氨酸二乙酸或谷氨酸四乙酸进行酸岩反应，酸液用量较大。

鉴于目前常规酸在使用过程中存在的问题，本发明人基于多年的实践经验及丰富的专业知识积极加以研究和创新，最终得出一种新颖的适用于高温储层深部酸化(压)用高温缓释环保酸以解决现有技术中的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高温油气藏深部酸化用高温缓释环保酸。

本发明提供的用于高温油气藏深部酸化用高温缓释环保酸，包括如下质量百分比的组分：氨基酸盐8-15％、卤代酸盐5-10％、多聚醛5-10％、无机铵盐3-7％、增效剂2-5％、催化剂0.1-0.2％、剩余部分是水。其中，所述增效剂为双子咪唑啉或双子吡啶季铵盐或两种的混合物。双子咪唑啉和双子吡啶季铵盐的常规用处是作为缓蚀剂，在本发明中双子咪唑啉、双子吡啶季铵盐的作用是缓蚀增效剂，同时起到延缓酸液释放的速度。

所述催化剂为硝酸铜、硝酸铈、硝酸钴或硝酸镧中的至少一种。催化剂硝酸盐的作用主要是催化促进谷氨酸二乙酸钠、谷氨酸四乙酸钠，与体系中的聚甲醛发生化学反应作用，产生低分子量的氨基二乙酸、羟基氨基二乙酸、环基氨基二乙酸等。

所述氨基酸盐为谷氨酸钠、谷氨酸二乙酸钠、谷氨酸四乙酸钠中的至少一种。

所述卤代酸盐为一氯甲酸钠、一氯甲酸钾、一氯乙酸钠、一氯乙酸钾中的至少一种。

所述多聚醛为多聚甲醛、多聚乙醛中的一种或两种。

所述无机铵盐为氯化铵、氟化铵中的一种或两种。

优选的是，高温缓释环保酸的各组分含量如下：谷氨酸二乙酸钠10％、一氯乙酸钠6％、多聚甲醛6％、氟化铵4％、双子吡啶季铵盐2％、硝酸镧0.1％、水71.9％。

另一优选方式，缓释环保酸的各组分含量如下：谷氨酸二乙酸钠15％、一氯甲酸钠6％、多聚甲醛8％、氯化铵3％、双子吡啶季铵盐5％、硝酸铈0.1％、水62.9％。

上述的适用于高温储层酸化用缓释环保酸在施工现场现配现用。施工时，将各组分在地面上常温常压条件下混合和溶解，即得到环保酸，然后注入储层。

本发明缓释环保酸注入储层后的各组分在催化剂作用下以及在高温下(大于120℃)条件下发生化学反应，产生低分子量的酸液。多聚醛是产生小分量酸液的主要成分。其中，谷氨酸二乙酸钠、谷氨酸四乙酸钠，与体系中的聚甲醛在催化剂作用下，产生低分子量的氨基二乙酸、羟基氨基二乙酸、环基氨基二乙酸等；然后利用该酸液产生酸岩反应，显著提高溶蚀量。一氯甲酸钠、一氯甲酸钾、一氯乙酸钠、一氯乙酸钾等与聚甲醛在高温下反应产生甲酸、乙酸；氯化铵、氟化铵等在高温下同聚甲醛反应，产生盐酸、氢氟酸；然后与地层岩芯反应，进一步提高酸化效果。相对于现有技术中直接使用酸液，酸液用量大的现状，本发明的环保酸用量显著减少，酸化效果却更好，耐高温性好。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

本发明高温缓释环保酸能够达到最高使用温度达200℃、反应速率低，约为盐酸的1/10、摩阻低，约为水的40％、有效控制铁离子，无沉淀、无残渣生成，残酸易返排，反排物为中性，无需后处理，能够生物降解，无毒，安全环保。

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。

附图说明

图1、某油田XXX井井身结构图。

图2、三种酸液体系改造效果静态对比图。

图3、三种酸液体系改造效果动态对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种适用于高温储层酸化用高温缓释环保酸，由下述组分按质量百分比组成：

谷氨酸四乙酸钠8％、一氯乙酸钠7％、多聚甲醛6％、氯化铵7％、双子吡啶季铵盐2％、硝酸钴0.1％、水69.9％。含量总计100％。

对该环保酸在120℃下进行性能测试，结果见表1。本配方的环保酸适用于120-180℃碳酸盐储层的酸化。

实施例2

一种适用于高温储层酸化用高温缓释环保酸，由下述组分按质量百分比组成：

谷氨酸二乙酸钠10％、一氯乙酸钠6％、多聚甲醛6％、氟化铵4％、双子吡啶季铵盐2％、硝酸镧0.1％、水71.9％。含量总计100％。

该环保酸在150℃下进行性能测试，结果见表1。本配方环保酸适用于120-180℃砂岩储层的酸化(压)。

实施例3

一种适用于高温储层酸化用高温缓释环保酸，由下述组分按质量百分比组成：谷氨酸二乙酸钠15％、一氯甲酸钠6％、多聚甲醛8％、氯化铵3％、双子吡啶季铵盐5％、硝酸铈0.1％、水62.9％。含量总计100％。

对该环保酸在200℃下进行性能测试，结果见表1。本配方环保酸适用于180-200℃砂岩储层的酸化(压)。

表1、实施例1-3的环保酸分别在120℃、150℃、200℃下性能测试结果

实施例4

某油田XXX井的基础数据表见下表2。

表2、某油田XXX井基础数据表

某油田XXX井的井身结构图见图1。测井解释气层3段、累厚102.2m、储厚80.9m；差气层5段、累厚56.3m，储厚24.5m。本次试油段内：I类储层2.9m，平均孔隙度6.6％；II类储层17.0m，平均孔隙度4.7％；III类储层85.5m，平均孔隙度2.8％。

XXX井测井解释数据表见表3。

表3、某油田XXX井测井解释数据表

对试气层段实施裸眼封隔器分段酸化，将裸眼井段5583.94-5885.0m分3段，第一段：5750-5885m/135m、第二段：5669-5750m/81m、第三段：5584-5669m/85m。

采用三种酸液体系+裸眼封隔器分段工艺进行分段酸压，提高酸化改造的针对性。施工数据如表4所示。

表4、某油田XXX井施工数据表

采用示踪剂测试初排期间测试产气剖面，对比三种酸液体系改造效果。三种酸液体系改造效果静态对比图如图2所示。图3是三种酸液体系改造效果动态对比图。从静态产气剖面及动态产气剖面可以看出，第三段采用高温缓释环保酸储层改造效果最好，产气量占总量的55.2％，其次是第二段采用转向酸，产气量占总量的34.2％，最差的是第一段采用胶凝酸，产气量占总量的10.6％。从用酸强度看，第一段及第二段用酸强度相当，第三段用酸强度最低，但效果最好，这充分说明高温缓释环保酸释放氢离子多，反应速度慢，具有深部酸化及均匀酸化的效果。

综上所述，本发明提供的高温缓释环保酸能够耐高温达200℃，反应速率低，约为盐酸的1/10、摩阻低，约为水的40％、有效控制铁离子，无沉淀、无残渣生成；残酸易返排，反排物为中性，无需后处理，能够生物降解，无毒，安全环保；相对于现有技术中直接使用酸液，酸液用量大的现状，本发明的环保酸用量显著减少，酸化效果却更好，耐高温性好。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种适用于高温储层酸化用缓释环保酸，其特征在于，包括如下组分：氨基酸盐、卤代酸盐、多聚醛、无机铵盐、增效剂、催化剂以及溶剂水；所述增效剂为双子咪唑啉或双子吡啶季铵盐或两种的混合物；所述催化剂为硝酸铜、硝酸铈、硝酸钴或硝酸镧中的至少一种。

2.如权利要求1所述的适用于高温储层酸化用缓释环保酸，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：氨基酸盐8-15％、卤代酸盐5-10％、多聚醛5-10％、无机铵盐3-7％、增效剂2-5％、催化剂0.1-0.2％、剩余部分是水。

3.如权利要求2所述的适用于高温储层酸化用缓释环保酸，其特征在于，所述氨基酸盐为谷氨酸钠、谷氨酸二乙酸钠、谷氨酸四乙酸钠中的至少一种。

4.如权利要求3所述的适用于高温储层酸化用缓释环保酸，其特征在于，所述卤代酸盐为一氯甲酸钠、一氯甲酸钾、一氯乙酸钠、一氯乙酸钾中的至少一种。

5.如权利要求4所述的适用于高温储层酸化用缓释环保酸，其特征在于，所述多聚醛为多聚甲醛、多聚乙醛中的一种或两种。

6.如权利要求5所述的适用于高温储层酸化用缓释环保酸，其特征在于，所述无机铵盐为氯化铵、氟化铵中的一种或两种。

7.如权利要求6所述的适用于高温储层酸化用缓释环保酸，其特征在于，各组分含量如下：谷氨酸二乙酸钠10％、一氯乙酸钠6％、多聚甲醛6％、氟化铵4％、双子吡啶季铵盐2％、硝酸镧0.1％、水71.9％。

8.如权利要求6所述的适用于高温储层酸化用缓释环保酸，其特征在于，各组分含量如下：谷氨酸二乙酸钠15％、一氯甲酸钠6％、多聚甲醛8％、氯化铵3％、双子吡啶季铵盐5％、硝酸铈0.1％、水62.9％。

9.如权利要求1-8任意一项所述的适用于高温储层酸化用缓释环保酸，其特征在于，使用时，将各组分在地面上常温常压条件下混合和溶解，即得到环保酸，然后注入储层。