CN111621276A - 一种固体酸解堵剂及其解除地层堵塞的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体酸解堵剂及其解除地层堵塞的方法。该固体酸解堵剂包括前置液和主处理液，其组分按重量百分比如下：前置液：8％‑16％固体酸，0.5％‑1.5％缓蚀剂，0.5‑1.5％粘土稳定剂，0.5％‑1.5％铁离子稳定剂，0.5％‑1.5％破乳助排剂和余量水；主处理液：5％‑10％固体酸，4％‑8％氟化铵，0.5％‑1.5％缓蚀剂，0.5％‑1.5％粘土稳定剂，0.5％‑1.5％铁离子稳定剂，0.5％‑1.5％破乳助排剂和余量水。本发明以固体酸作为主体酸，其他处理剂也大部分为固体颗粒，克服了液体酸运输需要特殊装备，长途运输安全风险高等缺点。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发领域，具体涉及一种固体酸解堵剂及其解除地层堵塞的方法。
背景技术
油气田钻探开发过程中，工作液以及固相侵入地层，以及地层中粘土矿物颗粒的运移和膨胀会导致储层近井地带油气流通道发生堵塞。酸化是油气井投产、增产和注水井增注的主要措施之一。酸化是通过酸液在地层孔隙的晶间、孔穴及微裂缝中的流动和反应，来溶解井眼附近地层在钻井、完井、修井及注水、增注等过程中的各种固相微粒和杂质，解除其对地层渗透率的伤害，疏通流体的渗透通道，从而恢复和提高油井的产能。
目前，常用的酸化解堵工作液主要有：土酸体系、氟硼酸体系、泡沫酸体系、有机酸体系、缓速酸体系等。常规酸化解堵工艺具有普适性，但是对不同性质的储层，酸化效果可能不理想，甚至会造成不同程度的二次堵塞。常规酸液体系还存在酸液强度大，反应快，作用距离短；金属管材腐蚀严重，影响井筒完整性和生产安全；液体酸运输需要特殊装备，长途运输安全风险高等缺点，特别是大量液体酸长距离运输已经成为工程应用亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述至少之一的技术问题，本发明提供一种固体酸解堵剂和及其解除地层堵塞的方法。本发明的固体酸为粉末制剂的固体酸类，运输储存安全，具有良好的水溶性，可替代液体酸配制成酸化解堵液用于油气田开发过程中的解堵增产增注作业，配制成解堵液后可提供有效H+与地层中的堵塞物及部分矿物发生化学反应，以解除地层中的堵塞物以恢复地层渗透率或溶解地层孔隙中的细小颗粒或胶结物等以扩大孔隙空间、提高地层渗透率，达到酸处理地层的目的，以提高油气田采收率。此外，固体酸释放H+过程缓慢，有一定的缓速作用，适用于深层超深层的地下油气藏缓速酸化。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面提供一种固体酸解堵剂，包括前置液和主处理液，其组分按重量百分比如下：
前置液：8％-16％固体酸，0.5％-1.5％缓蚀剂，0.5-1.5％粘土稳定剂，0.5％-1.5％铁离子稳定剂，0.5％-1.5％破乳助排剂和余量水；
主处理液：5％-10％固体酸，4％-8％氟化铵，0.5％-1.5％缓蚀剂，0.5％-1.5％粘土稳定剂，0.5％-1.5％铁离子稳定剂，0.5％-1.5％破乳助排剂和余量水。
本发明以一种或多种固体安全酸作为主体酸，其他处理剂也大部分为固体颗粒，克服了液体酸运输需要特殊装备，长途运输安全风险高等缺点，特别是解决了大量液体酸长距离运输的需求。降低了大量液体酸专用设备长距离运输上的风险和成本。现场配液比常规盐酸、土酸要安全，降低了配液设备的腐蚀，降低了现场配液人员的配液风险。
优选地，所述固体酸为固体盐酸、固体硝酸和固体有机酸中的一种或多种的组合。
优选地，所述固体有机酸为氨基磺酸、亚甲二胺二盐酸盐或乙二酸中的一种或多种的组合。
优选地，所述缓蚀剂为吡啶季铵盐或咪唑啉季铵盐的中的一种或多种的组合。
优选地，所述粘土稳定剂为氯化铵。
优选地，所述铁离子稳定剂为柠檬酸或乙二胺四乙酸钠中的一种或两种的组合。
优选地，所述破乳助排剂为十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚中的一种或多种的组合。
本发明另一方面提供一种利用以上固体酸解堵剂解除地层堵塞的方法，包括以下步骤：
1)现场配液：分别配置前置液和主处理液。
优选地，在配液时，先在配液罐中加入配方量清水，在循环搅拌状态下缓慢加入固体酸，搅拌均匀后，按配方量先后加入其他组分并搅拌均匀。
2)泵注酸液：首先注入前置液，然后注入主处理液，最后注入清水顶替。
优选地，在泵注酸液时，以1-3m3/min的排量注入前置液；以2-4m3/min的排量注入主处理液；以1-3m3/min的排量注入清水顶替。
3)关闭井口，进行酸化解堵反应。
优选地，酸化解堵反应的时间为1-2h。
进一步的，所述解除地层堵塞的方法还包括以下步骤：
4)记录开井后油压、套压、日产液量、日产油量，与施工前进行对比分析，评价酸化解堵效果。
本方法首先通过前置液解除储层近井地带的碳酸盐岩及无机垢堵塞，然后通过主体酸进一步溶蚀粘土矿物，并作用于孔隙和裂缝远端，更彻底地解除地层堵塞，提高地层渗透率。有效地对地层堵塞物进行溶蚀和分散，解除钻完井及井下作业过程中对油气井造成的地层堵塞，疏通油气流通道，最终达到提高单井产能的目的。
在本发明的研发过程中，为了评价该方法的酸化解堵效果，在泵注酸液过程中记录油管压力和套管压力的变化；酸化解堵反应结束后，记录开井后油压、套压、日产液量、日产油量，与施工前进行对比分析，评价酸化解堵效果。对比酸化解堵前后的油压和日产油量数据，若油压和日产气量均提高，则证明该酸化解堵方法达到预期效果。
本发明与现有酸化解堵工艺相比，具有以下优势：
(1)固体酸为固体粉末，包装方便、运输安全，运输成本低，克服了液体酸运输需要特殊装备，长途运输安全风险高等缺点；降低了大量液体酸专用设备长距离运输上的风险和成本。现场配液比常规盐酸、土酸要安全，降低了配液设备的腐蚀，降低了现场配液人员的配液风险。
(2)本方法首先通过前置液解除储层近井地带的碳酸盐岩及无机垢堵塞，然后通过主体酸进一步溶蚀粘土矿物，并作用于孔隙和裂缝远端，更彻底地解除地层堵塞，提高地层渗透率。
(3)本发明的酸化解堵方法施工简单，工作周期短。施工过程中可以减少对油管和井下工具的腐蚀，施工安全高效。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例提供了一种固体酸解堵剂，其主体酸为固体酸，酸化解堵体系包括前置液和主处理液，按重量百分比如下：
前置液：15％固体盐酸+1％吡啶季铵盐类缓蚀剂+0.5％氯化铵+0.5％柠檬酸+0.5％十二烷基硫酸钠+配置水；
主处理液：8％固体盐酸+4％氟化铵+1％吡啶季铵盐类缓蚀剂+0.5％氯化铵+0.5％柠檬酸+0.5％十二烷基硫酸钠+配置水；
本实施例对应的一种利用固体酸解堵剂解除地层堵塞的方法，其步骤为：
(1)现场配液：
前置液：先在配液罐中加入82.5％的配置水，在循环搅拌状态下缓慢加入15％固体盐酸，搅拌均匀后，按配方量先后加入1.0％吡啶季铵盐类缓蚀剂、0.5％氯化铵、0.5％柠檬酸、0.5％十二烷基硫酸钠并搅拌均匀。
主处理液：先在配液罐中加入85.5％的配置水，在循环搅拌状态下缓慢加入8％固体盐酸，搅拌均匀后，按配方量先后加入4％氟化铵、1％吡啶季铵盐类缓蚀剂、0.5％氯化铵、0.5％柠檬酸、0.5％十二烷基硫酸钠并搅拌均匀。
(2)泵注酸液：首先以2.0m3/min的排量从油管正注前置液，然后以2.5m3/min的排量注入主处理液，最后以2.0m3/min的排量注入清水顶替，期间记录油管压力和套管压力的变化。
(3)关闭井口，进行酸化解堵反应，反应时间为2h。
(4)A井解堵施工前记录油气井油压为46MPa、套管压力27MPa、日产气量为15万方/d，油嘴尺寸为6mm；开井后油压为76MPa、套压为35MPa和日产气量为28万方/d，较施工前油压上涨65.2％，日产量上涨86.7％，说明该酸化解堵方法达到预期效果。
实施例2：
本实施例提供了一种固体酸解堵剂，其主体酸为固体，酸化解堵体系包括前置液和主处理液，按重量百分比如下：
前置液：12％固体酸/亚甲二胺二盐酸盐+1.5％咪唑啉季铵盐类缓蚀剂+0.5％氯化铵+1.0％乙二胺四乙酸钠+1.0％聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚+配置水；
主处理液：10％固体酸/亚甲二胺二盐酸盐+5％氟化铵+1.5％咪唑啉季铵盐类缓蚀剂+0.5％氯化铵+1.0％乙二胺四乙酸钠+1.0％聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚+配置水；
本实施例对应的一种利用固体酸解堵剂解除地层堵塞的方法，其步骤为：
(1)现场配液：
前置液：先在配液罐中加入84％的配置水，在循环搅拌状态下缓慢加入12％固体酸，搅拌均匀后，按配方量先后加入1.5％咪唑啉季铵盐类缓蚀剂、0.5％氯化铵、1.0％乙二胺四乙酸钠和1.0％聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚并搅拌均匀。
主处理液：先在配液罐中加入81％的配置水，在循环搅拌状态下缓慢加入10％固体酸，搅拌均匀后，按配方量先后加入5％氟化铵、1.5％咪唑啉季铵盐类缓蚀剂、0.5％氯化铵、1.0％乙二胺四乙酸钠和1.0％聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚并搅拌均匀。
(2)泵注酸液：首先以2.3m3/min的排量从油管正注前置液，然后以2.8m3/min的排量注入主处理液，最后以2.3m3/min的排量注入清水顶替，期间记录油管压力和套管压力的变化。
(3)关闭井口，进行酸化解堵反应，反应时间为2h。
(4)B井解堵施工前记录油气井油层压力为35MPa、套管压力18MPa、日产气量为10.4万方/d，油嘴尺寸为6mm；开井后油压为63MPa、套压为27MPa和日产气量为25.6万方/d，较施工前油压上升80％，日产量上升146.2％，说明该酸化解堵方法达到预期效果。
在具体应用中，为了减少各组分的种类，一般前置液和主处理液中的相同组分采用相同的物质；当然也可以是不同的，且也可以是多种的组合。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (12)
1.一种固体酸解堵剂，其特征在于，包括前置液和主处理液，其组分按重量百分比如下：
前置液：8％-16％固体酸，0.5％-1.5％缓蚀剂，0.5-1.5％粘土稳定剂，0.5％-1.5％铁离子稳定剂，0.5％-1.5％破乳助排剂和余量水；
主处理液：5％-10％固体酸，4％-8％氟化铵，0.5％-1.5％缓蚀剂，0.5％-1.5％粘土稳定剂，0.5％-1.5％铁离子稳定剂，0.5％-1.5％破乳助排剂和余量水。
2.根据权利要求1所述的固体酸解堵剂，其特征在于，所述固体酸为固体盐酸、固体硝酸和固体有机酸中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求2所述的固体酸解堵剂，其特征在于，所述固体有机酸为氨基磺酸、亚甲二胺二盐酸盐或乙二酸中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的固体酸解堵剂，其特征在于，所述缓蚀剂为吡啶季铵盐或咪唑啉季铵盐的中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的固体酸解堵剂，其特征在于，所述粘土稳定剂为氯化铵。
6.根据权利要求1所述的固体酸解堵剂，其特征在于，所述铁离子稳定剂为柠檬酸或乙二胺四乙酸钠中的一种或两种的组合。
7.根据权利要求1所述的固体酸解堵剂，其特征在于，所述破乳助排剂为十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚，聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚中的一种或多种的组合。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述固体酸解堵剂解除地层堵塞的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)现场配液：分别配置前置液和主处理液；
2)泵注酸液：首先注入前置液，然后注入主处理液，最后注入清水顶替；
3)关闭井口，进行酸化解堵反应。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在配液时，先在配液罐中加入配方量清水，在循环搅拌状态下缓慢加入固体酸，搅拌均匀后，按配方量先后加入其他组分并搅拌均匀。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在泵注酸液时，以1-3m3/min的排量注入前置液；以2-4m3/min的排量注入主处理液；以1-3m3/min的排量注入清水顶替。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，酸化解堵反应的时间为1-2h。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
4)记录开井后油压、套压、日产液量、日产油量，与施工前进行对比分析，评价酸化解堵效果。
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