CN110819326B

CN110819326B - 用于聚合物驱中堵塞物降解的解聚剂及其使用方法

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Publication number: CN110819326B
Application number: CN201911041477.3A
Authority: CN
Inventors: 刘希明; 刘军; 胡秋平; 朱妍婷; 陈伟; 衣哲; 韦雪; 陈雷
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Shengli Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Shengli Co
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2039-10-30
Also published as: CN110819326A

Abstract

本发明涉及一种用于聚合物驱中堵塞物降解的解聚剂，其特征在于所述解聚剂为双组分解聚剂，其包括：(1)组分A，其由氧化剂和抗结剂组成，以及(2)组分B，其由激活剂、稳定剂和缓蚀剂组成；其中A剂和B剂的重量比例为1:1.0‑10，优选1:1.2‑5.0，更优选1:1.5‑2.5。本发明还涉及所述解聚剂的使用方法。

Description

用于聚合物驱中堵塞物降解的解聚剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于聚合物驱中堵塞物降解的解聚剂及其使用方法。

背景技术

在油田注水开发过程中，油藏的非均质性和不利的流度比导致水驱波及效率较低。加入聚合物可以显著地提高注入流体的粘度、改善注入流体的流度、提高水驱波及效率，从而最终提高原油采收率。目前，聚合物驱已成为国内外最具发展潜力的三次采油方法之一。但是，聚合物易受到地层吸附、机械捕集以及地层粘土膨胀与颗粒运移的影响，极易在多孔介质内发生滞留，发生复杂的物理、化学及生物的变化，造成孔道减小，液流阻力增加，渗透率降低。同时，聚合物由于溶解不完全、分子量大小与地层孔喉半径大小不配伍以及地层地质条件影响等原因，也易堵塞地层，导致地层吸液能力下降，甚至会导致后续的聚合物或水由于注入压力迅速提高而注不进，从而不能满足注聚井当初设计的配注要求。

聚合物驱地层堵塞已是聚合物驱油田开发中普遍遇到的问题。注聚井堵塞物为聚合物掺杂油污并包裹大量无机盐、粘土颗粒的复杂堵塞物。为了消除聚合物驱注入井的堵塞、提高聚合物驱注入井的注入能力，必须使用解聚剂将堵塞物中的起包裹作用的聚合物大分子降解变成可溶、易于流动的小分子，解除堵塞物对地层的堵塞。

尽管酸液对岩石胶结物有溶解和溶蚀作用，能恢复或提高地层孔隙的渗透性，但是对于聚合物驱的堵塞井来说，酸化时注入地层的酸液在一定温度下，还能跟聚合物发生作用生产交联凝胶，造成地层再次生成堵塞物。该沉淀物在地层中极其稳定，强氧化剂也很难使得它降解。大量矿场实践也表明：酸化根本不能解除聚合物驱堵塞井的堵塞；由于聚合物驱地层的堵塞物有粘弹性，对聚合物驱地层的堵塞采用普通水力压裂措施，压裂措施存在增注量低，有效期短等技术问题，不能从根本上解决地层堵塞问题。

目前，聚合物类堵塞物解堵是使用复配的解聚剂将堵塞物中聚合物高分子彻底氧化降解为小分子物质而解除其堵塞。但是有的解聚剂成分中含有酸，在地层条件下，酸能使聚合物生成交联凝胶变得更难降解；有的解聚剂成分中含有或它们能生成有毒有害成分，不利于现场施工人员操作；有的解聚剂成分分段塞注入地层，很难保证他们在地层充分混合，影响解堵效果；有的解聚剂接触少量的水会发生剧烈反应，储存运输时很不安全。

发明内容

本发明提供了一种用于聚合物驱中堵塞物降解的解聚剂，其特征在于所述解聚剂为双组分解聚剂，其包括：

(1)组分A，其由氧化剂和抗结剂组成，

以及

(2)组分B，其由激活剂、稳定剂和缓蚀剂组成；

其中A剂和B剂的重量比例为1:1.0-10，优选1:1.2-5.0，更优选1:1.5-2.5。

本发明另一方面提供了所述的解聚剂的使用方法，其包含以下步骤：

(1)将氧化剂和抗结剂混合均匀，得到组分A；

(2)激活剂、稳定剂和缓蚀剂混合均匀，得到组分B；

(3)将组分A和组分B剂分别溶解于水中，得到浓度为3-20重量％解聚剂溶液；

(4)将所述解聚剂溶液加热至50-70℃，优选60-70℃，驱注至地层中以降解聚合物类堵塞物。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明的解聚剂安全高效、无副作用、现场易于实施、储存运输方便。本发明的解聚剂降解聚合物能力非常强，在解聚剂量足够时，老化聚合物能被完全降解。本发明的解聚剂在各种浓度下都没有可燃性气体及助燃性气体产生，并且其腐蚀速率很小，不会对搅拌池、注入泵、油管、套管产生严重腐蚀，可保证施工顺利进行。

附图说明

图1解聚剂溶液腐蚀性能评价试验

图2解聚剂溶液产生可燃性气体的实验

图3解聚剂溶液产生助燃性气体的实验

具体实施方式

(1)组分A，其由氧化剂和抗结剂组成，

以及

(2)组分B，其由激活剂、稳定剂和缓蚀剂组成；

在一个优选的实施方案中，所述氧化剂选自过氧化尿素、过氧化钠、过氧化镁、过氧化锌、过一硫酸氢钾、过氧化锶中的一种或几种；抗结剂选自亚铁氰化钾、硫酸钠、硫酸钾、硝酸钾、磷酸二氢钾中的一种或几种。

在一个优选的实施方案中，所述激活剂选自乙二胺四乙酸二钠、亚硝酸钠、亚硝酸钾、草酸、硼氢化钾、硼氢化钠、氯化亚铁、氯化钴或二氯化锰中的一种或几种。

稳定剂选自氯化亚锡、磷酸三钠、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、二乙胺五乙酸或柠檬酸钠中的一种或几种。

缓蚀剂选自钼酸盐、钨酸盐、聚天冬氨酸、巯基苯并噻唑、苯并三唑或十六烷胺中的一种或几种。

在一个优选的实施方案中，组分A中，氧化剂和抗结剂按重量比例为90-99:10-1，优选95-99:5-1，更优选98-99：2-1。

在一个优选的实施方案中，组分B中，激活剂、稳定剂、缓蚀剂按重量比例为5-12:1-5:0.5-3，优选6-7:2-3:1-2。

在一个优选的实施方案中，所述解聚剂以组分A和组分B的总浓度为3-20重量％，优选5-15重量％，更优选6-12重量％的解聚剂水溶液使用。

稳定剂组分能保证氧化剂在水溶液中不产生可燃性及助燃性的气体，因而所发明的解聚剂现场应用时不会有爆炸现象发生，是安全的；缓蚀剂组分能保证配注池、注入泵、油管、套管、地下筛管不会发生强烈的腐蚀作用，保证了氧化剂能顺利注入地层。

本发明还涉及所述的解聚剂的使用方法，其包含以下步骤：

(1)将氧化剂和抗结剂混合均匀，得到组分A；

(2)激活剂、稳定剂和缓蚀剂混合均匀，得到组分B；

在一个优选的实施方案中，其中每克聚合物类堵塞物，按照溶液中的组分A和组分B的总含量计，所述解聚剂用量为0.5克以上，优选0.6克以上。

本发明中，聚合物类堵塞物为油田采油中常用的聚合物驱油剂所形成的堵塞物，聚合物驱油剂例如耐高温耐盐聚合物驱油剂、生物聚合物(黄原胶)、交联聚合物、疏水缔合聚合物、星型聚合物、两性聚合物等。

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，否则所有比例、份数、百分数均以质量计。

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。

1.本发明的解聚剂的腐蚀速率评价

本发明中，根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中的常压静态挂片失量法对所发明的解聚剂溶液进行腐蚀速率评价。评价装置如图1所示，评价结果如表1所示。

表1解聚剂腐蚀速率评价结果

表1为解聚剂为实施例1中的解聚剂配制为6重量％浓度时的溶液腐蚀速率，从表1中可以看出，该配方的解聚剂溶液腐蚀速率很小，在标准规定的一级评价指标范围内，解聚剂在注入过程中，不会对搅拌池、注入泵、油管、套管产生严重腐蚀，可保证施工顺利进行。

2.本发明的解聚剂的安全性评价

如图2和3所示，进行解聚剂的安全性评价，分别进行了解聚剂溶液产生可燃性气体的实验和解聚剂溶液产生助燃性气体的实验。

具体实验过程如下：

可燃性评价

将乳胶管的一端跟吸滤瓶连接好，另一端跟尖嘴玻璃管连接好，并检查好装置的气密性。将400克6％的解聚剂溶液加到500ml的吸滤瓶中，用橡皮塞将吸滤瓶的口塞好，将燃着的木条靠近玻璃尖嘴管，观察管口情况,如图2所示。

玻璃管口没有出现燃烧现象，说明解聚剂溶液不能产生大量可燃性气体，现场应用安全。

助燃性评价

将400克6％的解聚剂溶液加到500ml的烧杯中，将带火星的木条靠近溶液的表面，观察带火星木条的变化情况，如图3所示；

带火星的木条并没有出现复燃的现象，说明解聚剂溶液不能产生大量助燃性的气体，现场可以安全使用。

本发明的B组分和A组分的配合，使所获得的解聚剂在水溶液中不产生可燃性及助燃性的气体，因而所发明的解聚剂现场应用时不会有爆炸现象发生，是安全的。

以下实施例的各解聚剂，在各种浓度下都没有可燃性气体及助燃性气体产生。

实施例1

本发明解聚剂的制备：

(1)将58.8克过氧化锶和1.2克硫酸钠，通过搅拌混合均匀，得到组分A；

(2)将70克乙二胺四乙酸二钠、30克氯化亚锡和20克钼酸钠混合均匀，得到组分B；

(3)将组分A和组分B剂分别溶解于水中，得到浓度为6重量％解聚剂溶液。

在60℃下，将100g实施例1浓度为6重量％的解聚剂溶液与老化聚合物堵塞物反应，3天后称量反应后堵塞物的量，结果见表2。

表2解聚剂降解老化聚合物堵塞物

原始堵塞物(g)	1	3	5	7	10
						反应后堵塞物(g)	0	0	0	0	0.8
降解率，％	100	100	100	100	92

从表2可以看出，在解聚剂量足够的时候，老化聚合物能被完全降解，，本发明的解聚剂显示出降解聚合物能力非常强。

将本实施例的解聚剂加热至60℃，驱注至地层中以降解聚合物类堵塞物，之后观察到采油收率的提高，其有效解决了地层堵塞问题。

实施例2

本发明解聚剂的制备：

(1)将60克过氧化尿素和1克硫酸钾，通过搅拌混合均匀，得到组分A；

(2)将65克亚硝酸钠、25克柠檬酸钠和20克巯基苯并噻唑混合均匀，得到组分B；

将本实施例的解聚剂加热至65℃，驱注至地层中以降解聚合物类堵塞物，之后观察到采油收率的提高，其有效解决了地层堵塞问题。

实施例3

本发明解聚剂的制备：

(1)将98克过一硫酸氢钾和2克磷酸二氢钾，通过搅拌混合均匀，得到组分A；

(2)将132克硼氢化钠、66克三聚磷酸钠和22克十六烷胺混合均匀，得到组分B；

(3)将组分A和组分B剂分别溶解于水中，得到浓度为10重量％解聚剂溶液。

Claims

1.一种用于聚合物驱中堵塞物降解的解聚剂，其特征在于所述解聚剂为双组分解聚剂，其包括：

(1)组分A，其由氧化剂和抗结剂组成，其中氧化剂选自过一硫酸氢钾或过氧化锶，抗结剂选自硫酸钠、硫酸钾或磷酸二氢钾；氧化剂和抗结剂按重量计的比例为90-99:10-1；以及

(2)组分B，其由激活剂、稳定剂和缓蚀剂组成；其中激活剂选自乙二胺四乙酸二钠、亚硝酸钠或硼氢化钠；稳定剂选自氯化亚锡、三聚磷酸钠或柠檬酸钠；缓蚀剂选自钼酸盐、巯基苯并噻唑或十六烷胺；激活剂、稳定剂和缓蚀剂按重量计的比例为5-12:1-5:0.5-3；

其中A剂和B剂的重量比例为1:1.2-5.0。

2.根据权利要求1所述的解聚剂，其中A剂和B剂的重量比例为1:1.5-2.5。

3.根据权利要求1所述的解聚剂，其中组分A中，氧化剂和抗结剂按重量计的比例为95-99:5-1。

4.根据权利要求3所述的解聚剂，其中组分A中，氧化剂和抗结剂按重量计的比例为98-99:2-1。

5.根据权利要求1所述的解聚剂，其中组分B中，激活剂、稳定剂、缓蚀剂按重量计的比例为6-7:2-3:1-2。

6.根据权利要求1所述的解聚剂，其中所述解聚剂以组分A和组分B的总浓度为3-20重量％的解聚剂水溶液使用。

7.根据权利要求6所述的解聚剂，其中所述解聚剂以组分A和组分B的总浓度为5-15重量％的解聚剂水溶液使用。

8.根据权利要求7所述的解聚剂，其中所述解聚剂以组分A和组分B的总浓度为6-12重量％的解聚剂水溶液使用。

9.根据权利要求1-8任一项所述的解聚剂的使用方法，其包含以下步骤：

(1)将氧化剂和抗结剂混合均匀，得到组分A；

(2)激活剂、稳定剂和缓蚀剂混合均匀，得到组分B；

(4)将所述解聚剂溶液加热至50-70℃，驱注至地层中以降解聚合物类堵塞物。

10.根据权利要求9所述的使用方法，其中每克聚合物类堵塞物，按照溶液中的组分A和组分B的总含量计，所述解聚剂用量为0.5克以上。

11.根据权利要求10所述的使用方法，其中所述解聚剂用量为0.6克以上。