CN112029489A - 一种低压气田老井复产解堵工作液的配方及其制备方法 - Google Patents

一种低压气田老井复产解堵工作液的配方及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低压气田老井复产解堵工作液的配方及其制备方法,以重量百分含量计,由以下组分组成:无机清垢剂22~38%、有机清垢剂12~28%、悬浮剂2~12%、互溶剂5~10%、渗吸剂2~12%、抑制剂2~5%、分散剂2~5%,工业自来水补足余量。本发明克服了酸性和碱性解堵工作液对低压气田老井复产带来的腐蚀风险,高效清除气井有机‑无机复合堵塞物,减少解堵二次沉淀堵塞隐患,缓慢溶解低压气田老井井筒及地层内有机和无机堵塞物,堵塞物溶解后可分散悬浮于工作液中,工作液随气流产生泡沫携带堵塞排出地层或井筒,工作液中残留有效物质能延缓二次结垢,减少气井老井措施成本,降低施工作业风险。

Description

一种低压气田老井复产解堵工作液的配方及其制备方法
技术领域
本发明属于气田老井解堵增产及储层保护改造技术领域,具体涉及一种低压气田老井复产解堵工作液的配方及其制备方法,用于恢复老井单井产能。
背景技术
低压气田主要来源于气田生产中后期,随着累计采出程度增加,气田地层能量逐渐降低,气田老井呈现压力低的现象。如现有气田部分气井累产程度低,采出程度仅达到单井控制储量50~60%后,井口已出现低产低压状态,排采措施、液面数据证实非井筒积液较严重。由于气田储层内含有地层水和束缚水,在开采过程中随着压力缓慢降低,还有温度影响,地层水和束缚水在近井筒和管柱内会产生结垢堵塞;天然气中部分含有少量酸性气体,长时间生产在井筒内产生腐蚀产物堵塞地层。针对低压气田的低产,目前常规气井复产主要有①加药泡排,②间开,延长关井时间(储集效应),③注干气(注高温气体)三大类措施。加药泡排能解决低压气田积水的问题,但是由于长时间加药泡排后,泡排剂中一部分有效高分子聚合物物质会缓慢沉积在井筒壁面和渗流至储层岩石壁面,对储层造成二次严重堵塞。间开能缓解低压气田老井堵塞程度,但无法根除地层水中矿物离子日积月累带来严重堵塞。注干气成本相对较高,在高产气井用应用较多,低压气田投入与产出比不合理。针对低压气田老井综合采出程度低的问题,提出了如何解决低压气田老井复产解堵的有效办法。
近年来在气田老井复产解堵开展酸液解堵,酸液解堵面临如下问题。①常规酸液酸性太强,容易对金属管材带来严重腐蚀。②解堵液注入后一般通过生产过程缓慢排出,因而解堵液浸泡时间长对生产管柱带来严重伤害。②气井中含有少量酸性气体,生产管柱自身腐蚀严重,压井及起下管柱过程中受外力易产生井下事故,同时压井过程中对低压气田老井产能带来致命伤害。③气田老井中堵塞物成分复杂,一般不是单纯无机堵塞物,常规酸液解堵率较低。为了提高低压气田老井复产单井产能,提升单井控制储量采出程度,减少措施过程中管柱伤害,降低酸性气体侵蚀,加大储层保护力度和解堵成功率,需针对性开发一种高效、低腐蚀、低伤害的低压气田老井复产解堵工作液配方,满足低压气田老井复产的需求。
中国专利号“CN104073230A”,2014年10月1日公开了一种用于解除煤层气井污染堵塞的酸化解堵剂,以重量百分含量,包括3.0~5.0%氨基磺酸,3.0~5.0%氟化氢铵,0~2.0%乙酸,1.0~2.0%丁炔二醇,1.0~2.0%甲醛,0.5~1.0%氯化铵,其余为水。本发明酸液溶蚀能力强,腐蚀速率低,原料以固体为主,采购、运输便捷,成本低,酸液容易配制,施工应用效果明显,有效达到煤层气井解堵增产的目的。中国专利号“CN104789200A”,2015年7月22日公开了一种油气井重晶石污染解堵剂,由7%~8%复合螯合配体、3%~4%、pH调节剂、0.5%~1%溶蚀增效剂、0.5%~1%粘土稳定剂、0.5%~1%氧化剂和水组成,所述复合螯合配体为氨基三磷酸、乙二胺四乙酸二钠、氨基二乙酸、氨基三乙酸中的两种或三种混合复配而成;该油气井重晶石污染解堵剂制备方法简单,将复合螯合配体和氧化剂按比例加入水中,搅拌至固体充分溶解后加入pH值调节剂,调节混合溶液pH至12~14即可;该油气井重晶石污染解堵剂应用前景广泛,可以直接作为完井液应用到生产作业中,彻底清除油气井堵塞物,提高油气井的投产效率;同样也可作为修井液应用于老井改造,解决老井因多年生产储层堵塞,生产效率下降的问题。
以上述专利为代表的针对气井污染堵塞的解堵剂,主要有两大类,第一类为酸性解堵剂,以氨基磺酸、氟化氢铵、乙酸等有机弱酸为主,利用酸与堵塞物中碳酸钙、腐蚀产物硫化亚铁反应,使其溶解于解堵工作液中,再随后期措施排出井筒,使气井老井气流通道通畅。第二类主要是碱性解堵剂,以乙二胺四乙酸二钠、氨基三磷酸调节溶液pH至12~14,通过氧化剂分解堵塞物,再螯合金属杨离子,减少气井堵塞物,经措施使其排出井筒。以上两种方法针对气井具有一定的解堵作用,但是仍存在以下问题需要进一步解决:①气井老井生产周期时间长,管柱老化、腐蚀严重,甚至为不动管柱生产,酸性工作液注入后发生管柱断裂风险;②碱性工作液注入后易渗流进入地层,与地层中大量金属离子产生二次沉淀;③气井老井生产有一定量的有机质随凝析油排出滞留于井筒或地层,同时长期投加缓蚀剂、泡排剂等添加剂,表活性剂中部分有机难溶物也会滞留于井筒或地层形成有机堵塞,因此酸性和碱性解堵液无法接触该类有机堵塞物;④低压气井能量低,解堵液因能量低无法快速返排出井筒将给地层带来二次堵塞风险。因此,有必要研发一种能较好的解决以上问题的高效、低腐蚀、低伤害的低压气田老井复产解堵工作液配方,达到低压气田老井清洁、环保、高效复产的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种低压气田老井复产解堵工作液的配方及其制备方法,克服了现有技术中①气井老井生产周期时间长,管柱老化、腐蚀严重,甚至为不动管柱生产,酸性工作液注入后发生管柱断裂风险;②碱性工作液注入后易渗流进入地层,与地层中大量金属离子产生二次沉淀;③气井老井生产有一定量的有机质随凝析油排出滞留于井筒或地层,同时长期投加缓蚀剂、泡排剂等添加剂,表活性剂中部分有机难溶物也会滞留于井筒或地层形成有机堵塞,因此酸性和碱性解堵液无法接触该类有机堵塞物;④低压气井能量低,解堵液因能量低无法快速返排出井筒将给地层带来二次堵塞风险等问题。
为了解决技术问题,本发明的技术方案是:一种低压气田老井复产解堵工作液的配方,以重量百分含量计,由以下组分组成:无机清垢剂22~38%、有机清垢剂12~28%、悬浮剂2~12%、互溶剂5~10%、渗吸剂2~12%、抑制剂2~5%、分散剂2~5%,工业自来水补足余量。
优选的,所述各组分为:无机清垢剂25~35%、有机清垢剂15~25%、悬浮剂5~10%、互溶剂5~8%、渗吸剂5~10%、抑制剂2~3%、分散剂2~3%,工业自来水补足余量。
优选的,所述各组分为:无机清垢剂30%、有机清垢剂20%、悬浮剂6%、互溶剂5%、渗吸剂8%、抑制剂2.5%、分散剂2.5%,工业自来水补足余量。
优选的,所述无机清垢剂由羟乙基二胺四乙酸三钠和多氨基多醚基甲叉膦酸组成,其中羟乙基二胺四乙酸三钠和多氨基多醚基甲叉膦酸的重量比为1:1.3~1:1.5。
优选的,所述有机清垢剂由乳酸乙酯和甲醚乙二醇组成,其中乳酸乙酯和甲醚乙二醇的重量比为1.5:1~2:1。
优选的,所述渗吸剂由磺化妥尔油酸三乙醇胺和氯化胆碱组成,其中磺化妥尔油酸三乙醇胺和氯化胆碱的重量比为1:1~1.5:1。
优选的,所述悬浮剂为松醇油,所述互溶剂为二亚乙基三胺,所述抑制剂为羟乙基六氢均三嗪,所述分散剂为十四烷基二甲基氧化胺。
优选的,一种如上任一项所述的低压气田老井复产解堵工作液的制备方法,包括以下步骤:
第一步:备料,以重量百分含量计,称取无机清垢剂22~38%、有机清垢剂12~28%、悬浮剂2~12%、互溶剂5~10%、渗吸剂2~12%、抑制剂2~5%、分散剂2~5%,工业自来水补足余量;
第二步:首先在反应釜中加入工业自来水,将反应釜升温至50℃,再加入无机清垢剂,搅拌40~60min,控制温度在60~65℃;再缓慢加入悬浮剂和互溶剂,搅拌10~20min;再加入渗吸剂和抑制剂,搅拌30~40min,控制反应温度至25~30℃;再加入分散剂,搅拌10~20min;最后加入有机清垢剂搅拌30~40min,即生产出低压气田老井复产解堵工作液产品。
相对于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本发明低压气田老井复产解堵工作液对气井堵塞物对象溶解范围更广,解堵效果高,由于气井堵塞物中无机物主要来源于地层水因温度和压力变化沉积,一般有碳酸盐垢、硫酸盐垢,本发明无机清垢剂的羟乙基二胺四乙酸三钠与多氨基多醚基甲叉膦酸反应后,具有较强的络合能力,能分解无机物堵塞物,将碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁中金属离子络合,将其转变为水溶液而达到解除,所述羟乙基二胺四乙酸三钠能夺取腐蚀产物硫化铁中铁离子,形成铁离子鳌合物使其溶入工作液,达到解除堵塞物中腐蚀产物;一般有机堵塞物主要来源于凝析油残留重质组分(胶质和少量蜡质)和添加剂(缓蚀剂和起泡剂表面活性剂)残留物,本发明有机清垢剂的乳酸乙酯在高温下可缓慢分解成乳酸和乙醇,乳酸对碳酸盐垢无机物具有一定的解除能力,但乳酸乙酯和甲醚乙二醇主要溶解有机堵塞物,在渗吸剂(磺化妥尔油酸三乙醇胺和氯化胆碱)协同作用下,快速渗透进入有机堵塞物内部,使其缓慢溶解、分散,同时互溶剂和悬浮剂具有优良的溶解有机化合物的能力;
(2)本发明低压气田老井复产解堵工作液对气井生产管柱腐蚀更低,施工方便快捷,满足不动管柱解堵作业,节省措施成本;本发明无机清垢剂的多氨基多醚基甲叉膦酸与羟乙基二胺四乙酸三钠反应后,在有机清垢剂(乳酸乙酯)、渗吸剂(磺化妥尔油酸三乙醇胺、氯化胆碱)和抑制剂(羟乙基六氢均三嗪)调节下,工作液显中性,对金属管柱腐蚀速率极低,长时间接触不影响金属管柱的力学性能,满足气井不动管柱注入和返排,抑制剂(羟乙基六氢均三嗪)在高温条件下具有良好的杀菌作用,减少地层中细菌(尤其是硫酸盐还原菌)的再次繁殖,减少后期腐蚀产生生成;同时抑制剂羟乙基六氢均三嗪能吸收天然气中硫化氢酸性气体,减少酸性气体对生产管柱腐蚀,悬浮剂松醇油在金属表面具有良好的成膜性,进一步减少高矿化度盐水对金属管柱产生的电化学腐蚀;
(3)本发明低压气田老井复产解堵工作液对低压气田老井伤害低,可恢复老井单井产能;本发明抑制剂羟乙基六氢均三嗪抑制井筒细菌繁殖,无机清垢剂的羟乙基二胺四乙酸三钠和多氨基多醚基甲叉膦酸能络合堵塞物中金属阳离子,同时具有优良防垢性能,可减少后期金属阳离子再次结垢沉积,降低无机成垢风险;在天然气气流作用下分散剂十四烷基二甲基氧化胺产生泡沫,悬浮剂松醇油有良好的悬浮堵塞物中难溶颗粒性能,在悬浮和泡沫包裹协同作用下可随气流排出地层和井筒,减少二次堵塞,通过解除和抑制二次堵塞恢复低压气田老井单井产能。
附图说明
图1、本发明一种低压气田老井复产解堵工作液对钙垢溶解能力测试图;
图2、本发明一种低压气田老井复产解堵工作液对井筒堵塞物溶解能力测试图。
具体实施方式
下面结合实施例描述本发明具体实施方式:
需要说明的是,本说明书示意的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
本发明公开了一种低压气田老井复产解堵工作液的配方,以重量百分含量计,由以下组分组成:无机清垢剂22~38%、有机清垢剂12~28%、悬浮剂2~12%、互溶剂5~10%、渗吸剂2~12%、抑制剂2~5%、分散剂2~5%,工业自来水补足余量。
实施例2
优选的,所述各组分为:无机清垢剂25~35%、有机清垢剂15~25%、悬浮剂5~10%、互溶剂5~8%、渗吸剂5~10%、抑制剂2~3%、分散剂2~3%,工业自来水补足余量。
优选的,所述各组分为:无机清垢剂30%、有机清垢剂20%、悬浮剂6%、互溶剂5%、渗吸剂8%、抑制剂2.5%、分散剂2.5%,工业自来水补足余量。
优选的,所述无机清垢剂由羟乙基二胺四乙酸三钠和多氨基多醚基甲叉膦酸组成,其中羟乙基二胺四乙酸三钠和多氨基多醚基甲叉膦酸的重量比为1:1.3~1:1.5。
优选的,所述有机清垢剂由乳酸乙酯和甲醚乙二醇组成,其中乳酸乙酯和甲醚乙二醇的重量比为1.5:1~2:1。
优选的,所述渗吸剂由磺化妥尔油酸三乙醇胺和氯化胆碱组成,其中磺化妥尔油酸三乙醇胺和氯化胆碱的重量比为1:1~1.5:1。
优选的,所述悬浮剂为松醇油,所述互溶剂为二亚乙基三胺,所述抑制剂为羟乙基六氢均三嗪,所述分散剂为十四烷基二甲基氧化胺。
优选的,一种如上任一项所述的低压气田老井复产解堵工作液的制备方法,包括以下步骤:
第一步:备料,以重量百分含量计,称取无机清垢剂22~38%、有机清垢剂12~28%、悬浮剂2~12%、互溶剂5~10%、渗吸剂2~12%、抑制剂2~5%、分散剂2~5%,工业自来水补足余量;
第二步:首先在反应釜中加入工业自来水,将反应釜升温至50℃,再加入无机清垢剂,搅拌40~60min,控制温度在60~65℃;再缓慢加入悬浮剂和互溶剂,搅拌10~20min;再加入渗吸剂和抑制剂,搅拌30~40min,控制反应温度至25~30℃;再加入分散剂,搅拌10~20min;最后加入有机清垢剂搅拌30~40min,即生产出低压气田老井复产解堵工作液产品。
实施例3
本发明公开了一种低压气田老井复产解堵工作液的制备方法,包括以下步骤:
第一步:备料,按照占低压气田老井复产解堵工作液中重量百分含量计,无机清垢剂:25~35%(羟乙基二胺四乙酸三钠重量百分含量为10~15%,多氨基多醚基甲叉膦酸重量百分含量为15~20%);有机清垢剂:15~25%(乳酸乙酯重量百分含量为10~15%,甲醚乙二醇重量百分含量为5~10%);悬浮剂:5~10%(松醇油);互溶剂:5~10%(二亚乙基三胺);渗吸剂:5~10%(磺化妥尔油酸三乙醇胺重量百分含量为3~5%、氯化胆碱重量百分含量为2~5%);抑制剂:2~3%(羟乙基六氢均三嗪);分散剂:2~3%(十四烷基二甲基氧化胺);其余为工业自来水。
第二步:首先在反应釜中加入工业自来水,将反应釜升温至50℃,再加入多氨基多醚基甲叉膦酸,搅拌20~30min;再加入羟乙基二胺四乙酸三钠,控制温度在60~65℃,搅拌20~30min;再缓慢加入二亚乙基三胺和松醇油,搅拌10~20min;再加入磺化妥尔油酸三乙醇胺、氯化胆碱和羟乙基六氢均三嗪,搅拌30~40min,控制反应温度至25~30℃;再加入十四烷基二甲基氧化胺,搅拌10~20min;最后加入乳酸乙酯和甲醚乙二醇搅拌30~40min,即生产出低压气田老井复产解堵工作液产品。
本发明低压气田老井复产解堵工作液在制备时,先在反应釜中加入工业自来水,然后加入无机清垢剂,然后加入悬浮剂和互溶剂,将无机清垢剂分散在工业自来水中,然后加入渗吸剂、抑制剂、分散剂和有机清垢剂,多氨基多醚基甲叉膦酸与羟乙基二胺四乙酸三钠反应后,在乳酸乙酯、磺化妥尔油酸三乙醇胺、氯化胆碱和羟乙基六氢均三嗪调节下,工作液显中性,这样制成的工作液悬浮性好,解堵效果好,并且具有缓释作用,对金属管柱腐蚀速率极低,长时间接触不影响金属管柱的力学性能,满足气井不动管柱注入和返排。
本发明所述各组分均为市购产品。
实施例4
按照占低压气田老井复产解堵工作液中重量百分含量计,首先在反应釜中加入14%工业自来水,将反应釜升温至50℃,再加入20%多氨基多醚基甲叉膦酸,搅拌20min;再加入15%羟乙基二胺四乙酸三钠,控制温度在60℃,搅拌20min;再缓慢加入10%二亚乙基三胺和5%松醇油,搅拌10min;再加入3%磺化妥尔油酸三乙醇胺、2%氯化胆碱和3%羟乙基六氢均三嗪,搅拌30min,控制反应温度至25℃;再加入3%十四烷基二甲基氧化胺,搅拌10min;最后加入15%乳酸乙酯和10%甲醚乙二醇搅拌30min,即生产出低压气田老井复产解堵工作液产品,其PH为中性。
实施例5
按照占低压气田老井复产解堵工作液中重量百分含量计,首先在反应釜中加入31%工业自来水,将反应釜升温至50℃,再加入15%多氨基多醚基甲叉膦酸,搅拌30min;再加入10%羟乙基二胺四乙酸三钠,控制温度在65℃,搅拌30min;再缓慢加入5%二亚乙基三胺和10%松醇油,搅拌20min;再加入5%磺化妥尔油酸三乙醇胺、5%氯化胆碱和2%羟乙基六氢均三嗪,搅拌40min,控制反应温度至30℃;再加入2%十四烷基二甲基氧化胺,搅拌20min;最后加入10%乳酸乙酯和5%甲醚乙二醇搅拌40min,即生产出低压气田老井复产解堵工作液产品,其PH为中性。
实施例6
按照占低压气田老井复产解堵工作液中重量百分含量计,首先在反应釜中加入28%工业自来水,将反应釜升温至50℃,再加入14%多氨基多醚基甲叉膦酸,搅拌20min;再加入8%羟乙基二胺四乙酸三钠,控制温度在60℃,搅拌20min;再缓慢加入8%二亚乙基三胺和2%松醇油,搅拌10min;再加入1%磺化妥尔油酸三乙醇胺、1%氯化胆碱和5%羟乙基六氢均三嗪,搅拌30min,控制反应温度至25℃;再加入5%十四烷基二甲基氧化胺,搅拌10min;最后加入16%乳酸乙酯和12%甲醚乙二醇搅拌30min,即生产出低压气田老井复产解堵工作液产品,其PH为中性。
实施例7
按照占低压气田老井复产解堵工作液中重量百分含量计,首先在反应釜中加入10%工业自来水,将反应釜升温至50℃,再加入25%多氨基多醚基甲叉膦酸,搅拌30min;再加入13%羟乙基二胺四乙酸三钠,控制温度在65℃,搅拌30min;再缓慢加入10%二亚乙基三胺和12%松醇油,搅拌20min;再加入7%磺化妥尔油酸三乙醇胺、5%氯化胆碱和3%羟乙基六氢均三嗪,搅拌40min,控制反应温度至30℃;再加入3%十四烷基二甲基氧化胺,搅拌20min;最后加入8%乳酸乙酯和4%甲醚乙二醇搅拌40min,即生产出低压气田老井复产解堵工作液产品,其PH为中性。
实施例8
按照占低压气田老井复产解堵工作液中重量百分含量计,首先在反应釜中加入26%工业自来水,将反应釜升温至50℃,再加入17%多氨基多醚基甲叉膦酸,搅拌25min;再加入13%羟乙基二胺四乙酸三钠,控制温度在62℃,搅拌25min;再缓慢加入5%二亚乙基三胺和6%松醇油,搅拌15min;再加入4%磺化妥尔油酸三乙醇胺、4%氯化胆碱和2.5%羟乙基六氢均三嗪,搅拌30min,控制反应温度至27℃;再加入2.5%十四烷基二甲基氧化胺,搅拌15min;最后加入12%乳酸乙酯和8%甲醚乙二醇搅拌35min,即生产出低压气田老井复产解堵工作液产品,其PH为中性。
实施例9
按照占低压气田老井复产解堵工作液中重量百分含量计,首先在反应釜中加入20%工业自来水,将反应釜升温至50℃,再加入17%多氨基多醚基甲叉膦酸,搅拌25min;再加入12%羟乙基二胺四乙酸三钠,控制温度在62℃,搅拌25min;再缓慢加入7%二亚乙基三胺和8%松醇油,搅拌15min;再加入4%磺化妥尔油酸三乙醇胺、7%氯化胆碱和2.5%羟乙基六氢均三嗪,搅拌30min,控制反应温度至27℃;再加入2.5%十四烷基二甲基氧化胺,搅拌15min;最后加入12%乳酸乙酯和8%甲醚乙二醇搅拌35min,即生产出低压气田老井复产解堵工作液产品,其PH为中性。
对比例1
一种用于解除煤层气井污染堵塞的酸化解堵剂,以重量百分含量,包括3.0~5.0%氨基磺酸,3.0~5.0%氟化氢铵,0~2.0%乙酸,1.0~2.0%丁炔二醇,1.0~2.0%甲醛,0.5~1.0%氯化铵,其余为水。
对比例2
一种油气井重晶石污染解堵剂,由7%~8%复合螯合配体、3%~4%pH调节剂、0.5%~1%溶蚀增效剂、0.5%~1%粘土稳定剂、0.5%~1%氧化剂和水组成。
实验一:无机堵塞物溶解能力测试
测试了实施例4~9低压气田老井复产解堵工作液和对比例1、2在不同温度下对无机堵塞物溶解能力,测试过程是现有技术,本发明不再赘述。
从图1可知,本发明实施例4~9的工作液在90℃对碳酸钙垢溶解率达到96.2%,对硫酸钙垢溶解率达到99.3%。
对比例1在相同条件下其对碳酸钙垢溶解率94.2%,其对硫酸钙垢溶解率10.1%。
对比例2在相同条件下其对碳酸钙垢溶解率90.2%,其对硫酸钙垢溶解率8.5%。
本发明对碳酸钙垢溶解率与对比例1和2差距不大,但是本发明对硫酸钙垢溶解率明显优于对比例1和2,对硫酸钙垢溶解率很高。
实验二:井筒堵塞物溶解能力测试
测试了实施例4~9低压气田老井复产解堵工作液和对比例1、2在90℃、不同时间下对井筒堵塞物溶解能力,测试过程是现有技术,本发明不再赘述。
从图2可知,工作液在4h对井筒堵塞物溶解率为46.7%,12h对井筒堵塞物溶解率为65.8%,24h对井筒堵塞物溶解率为78.6%,48h对井筒堵塞物溶解率为92.3%,溶解堵塞物性能良好。
对比例1在相同条件下48h对井筒堵塞物溶解率为65.3%。
对比例2在相同条件下48h对井筒堵塞物溶解率为51.8%。
实验三:腐蚀性能测试
测试了实施例4~9低压气田老井复产解堵工作液和对比例1、2在90℃、不同时间下对N80挂片的腐蚀性能,测试过程是现有技术,本发明不再赘述,测试结果见表1:
表1腐蚀性能测试数据
Figure BDA0002625938290000101
Figure BDA0002625938290000111
由表1可知,本发明实施例4~9工作液在4h对挂片腐蚀速率均小于0.0101(g/m2·h),12h对挂片腐蚀速率均小于0.0055(g/m2·h),24h对挂片腐蚀速率均小于0.0042(g/m2·h),48h对挂片腐蚀速率均小于0.0025(g/m2·h),72h对挂片腐蚀速率均小于0.0017(g/m2·h),腐蚀速率较低,对比例1和2的腐蚀速率均高于本发明。
将本发明低压气田老井复产解堵工作液注入堵塞气井后,其日产水量可达1.5~5万方/天,将对比例1和2注入堵塞气井(与本发明注入的堵塞气井的堵塞情况基本相同)后,其日产水量分别为2000~4000方/天、2500~35000方/天。
本发明的原理如下:
由于气井堵塞物中无机物主要来源于地层水因温度和压力变化沉积,一般有碳酸盐垢、硫酸盐垢,本发明无机清垢剂的羟乙基二胺四乙酸三钠与多氨基多醚基甲叉膦酸反应后,具有较强的络合能力,能分解无机物堵塞物,将碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁中金属离子络合,将其转变为水溶液而达到解除,所述羟乙基二胺四乙酸三钠能夺取腐蚀产物硫化铁中铁离子,形成铁离子鳌合物使其溶入工作液,达到解除堵塞物中腐蚀产物,一般有机堵塞物主要来源于凝析油残留重质组分(胶质和少量蜡质)和添加剂(缓蚀剂和起泡剂表面活性剂)残留物,本发明有机清垢剂的乳酸乙酯在高温下可缓慢分解成乳酸和乙醇,乳酸对碳酸盐垢无机物具有一定的解除能力,但乳酸乙酯和甲醚乙二醇主要溶解有机堵塞物,在渗吸剂(磺化妥尔油酸三乙醇胺和氯化胆碱)协同作用下,快速渗透进入有机堵塞物内部,使其缓慢溶解、分散,同时互溶剂和悬浮剂具有优良的溶解有机化合物的能力;本发明克服了酸性和碱性解堵工作液对低压气田老井复产带来的腐蚀风险,高效清除气井有机-无机复合堵塞物,减少解堵二次沉淀堵塞隐患;由于解堵工作液为中性条件对生产管柱腐蚀率极低,因此解堵工作液可长时间作用于井筒内,缓慢溶解低压气田老井井筒及地层内有机和无机堵塞物,堵塞物溶解后可分散悬浮于工作液中,通过间开低压气井井口阀门,工作液随气流产生泡沫携带堵塞排出地层或井筒,工作液中残留有效物质能延缓二次结垢,减少气井老井措施成本,降低施工作业风险,恢复老井产能,达到对低压气田老井清洁、环保、高效复产目的。
本发明低压气田老井复产解堵工作液的使用方法为:
在生产后期,将低压气田老井复产解堵工作液从井口油管注入,由于重力势能自由落下,流到堵塞处进行解堵;通过在气井中注入本发明解堵工作液,工作液在井筒或储层的堵塞物表面通过渗析进入,将堵塞物中金属离子通过螯合转化溶入水中,利用工作液极低腐蚀保护气井管柱,减少酸性气体侵蚀,解堵液随气流返排出井筒或地层,达到对低压气田老井中性清洁解堵的目的。
本发明低压气田老井复产解堵工作液对气井堵塞物对象溶解范围更广,解堵效果高,本发明低压气田老井复产解堵工作液对气井生产管柱腐蚀更低,施工方便快捷,满足不动管柱解堵作业,节省措施成本;本发明无机清垢剂的多氨基多醚基甲叉膦酸与羟乙基二胺四乙酸三钠反应后,在有机清垢剂(乳酸乙酯)、渗吸剂(磺化妥尔油酸三乙醇胺、氯化胆碱)和抑制剂(羟乙基六氢均三嗪)调节下,工作液显中性,对金属管柱腐蚀速率极低,长时间接触不影响金属管柱的力学性能,满足气井不动管柱注入和返排,抑制剂(羟乙基六氢均三嗪)在高温条件下具有良好的杀菌作用,减少地层中细菌(尤其是硫酸盐还原菌)的再次繁殖,减少后期腐蚀产生生成;同时抑制剂羟乙基六氢均三嗪能吸收天然气中硫化氢酸性气体,减少酸性气体对生产管柱腐蚀,悬浮剂松醇油在金属表面具有良好的成膜性,进一步减少高矿化度盐水对金属管柱产生的电化学腐蚀。
本发明低压气田老井复产解堵工作液对低压气田老井伤害低,可恢复老井单井产能;本发明抑制剂羟乙基六氢均三嗪抑制井筒细菌繁殖,无机清垢剂的羟乙基二胺四乙酸三钠和多氨基多醚基甲叉膦酸能络合堵塞物中金属阳离子,同时具有优良防垢性能,可减少后期金属阳离子再次结垢沉积,降低无机成垢风险;在天然气气流作用下分散剂十四烷基二甲基氧化胺产生泡沫,悬浮剂松醇油有良好的悬浮堵塞物中难溶颗粒性能,在悬浮和泡沫包裹协同作用下可随气流排出地层和井筒,减少二次堵塞,通过解除和抑制二次堵塞恢复低压气田老井单井产能。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段,这里不一一叙述。

Claims (8)

1.一种低压气田老井复产解堵工作液的配方,其特征在于,以重量百分含量计,由以下组分组成:无机清垢剂22~38%、有机清垢剂12~28%、悬浮剂2~12%、互溶剂5~10%、渗吸剂2~12%、抑制剂2~5%、分散剂2~5%,工业自来水补足余量。
2.根据权利要求1所述的一种低压气田老井复产解堵工作液的配方,其特征在于,所述各组分为:无机清垢剂25~35%、有机清垢剂15~25%、悬浮剂5~10%、互溶剂5~8%、渗吸剂5~10%、抑制剂2~3%、分散剂2~3%,工业自来水补足余量。
3.根据权利要求2所述的一种低压气田老井复产解堵工作液的配方,其特征在于,所述各组分为:无机清垢剂30%、有机清垢剂20%、悬浮剂6%、互溶剂5%、渗吸剂8%、抑制剂2.5%、分散剂2.5%,工业自来水补足余量。
4.根据权利要求3所述的一种低压气田老井复产解堵工作液的配方,其特征在于:所述无机清垢剂由羟乙基二胺四乙酸三钠和多氨基多醚基甲叉膦酸组成,其中羟乙基二胺四乙酸三钠和多氨基多醚基甲叉膦酸的重量比为1:1.3~1:1.5。
5.根据权利要求3所述的一种低压气田老井复产解堵工作液的配方,其特征在于:所述有机清垢剂由乳酸乙酯和甲醚乙二醇组成,其中乳酸乙酯和甲醚乙二醇的重量比为1.5:1~2:1。
6.根据权利要求3所述的一种低压气田老井复产解堵工作液的配方,其特征在于:所述渗吸剂由磺化妥尔油酸三乙醇胺和氯化胆碱组成,其中磺化妥尔油酸三乙醇胺和氯化胆碱的重量比为1:1~1.5:1。
7.根据权利要求3所述的一种低压气田老井复产解堵工作液的配方,其特征在于:所述悬浮剂为松醇油,所述互溶剂为二亚乙基三胺,所述抑制剂为羟乙基六氢均三嗪,所述分散剂为十四烷基二甲基氧化胺。
8.一种如权利要求1~7任一项所述的低压气田老井复产解堵工作液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:备料,以重量百分含量计,称取无机清垢剂22~38%、有机清垢剂12~28%、悬浮剂2~12%、互溶剂5~10%、渗吸剂2~12%、抑制剂2~5%、分散剂2~5%,工业自来水补足余量;
第二步:首先在反应釜中加入工业自来水,将反应釜升温至50℃,再加入无机清垢剂,搅拌40~60min,控制温度在60~65℃;再缓慢加入悬浮剂和互溶剂,搅拌10~20min;再加入渗吸剂和抑制剂,搅拌30~40min,控制反应温度至25~30℃;
再加入分散剂,搅拌10~20min;最后加入有机清垢剂搅拌30~40min,即生产出低压气田老井复产解堵工作液产品。
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