CN112251203A - 一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂及其制备方法和降压增注方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂及其制备方法和降压增注方法，由以下重量百分比的物质组成：有机溶液40.0%‑45.0%，增溶剂10.0%‑20.0%，螯合除垢防垢剂25.0%‑30.0%，分散剂5.0%‑10.0%，余量为水。本发明可有效溶解地层胶质、蜡质及残余地层的有机堵塞物，可有效清除地层的碳酸钙垢、氢氧化铁等无机垢。本发明的微乳液解堵剂，在60℃条件下，洗油效率大于90%，碳酸钙溶蚀率大于90%，碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡的阻垢率大于90%，界面张力为10‑2‑10‑3mN/m之间。在溶解有机堵塞物的同时还能起到除垢、防垢的作用，最终达到降压增注，延长注水井注水有效期的目的。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发技术领域，具体涉及一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂及其制备方法和降压增注方法。
背景技术
随着油田的不断开发，长庆油田开发对象由低渗油藏逐渐向特低渗、超低渗储层转变，开发难度日益增大，超低渗储层的欠注问题愈发突出。
目前水井增注方式以酸化为主，酸化目前主要分为起下管柱的常规酸化和以带压为主的在线酸化。但常规酸化存在水井放水泄压、起原管柱下酸化管柱及残液返排等施工流程，存在占井时间长，酸化工序复杂，劳动强度大；带压酸化时，酸液对原管柱存在一定的腐蚀，遇常年未检串的管柱时，可能存在酸化对油管穿孔腐蚀的风险，甚至导致酸液对套管的腐蚀，导致更大的风险，从而造成安全环保风险。此外酸液运输及贮存时需要有专用的酸罐车进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，克服现有技术中存在的上述技术问题。
本发明的另一个目的在于提供一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂的制备方法，方便现场配制。
本发明的另一个目的在于提供一种超低渗油藏降压增注方法，延长了注水井注水有效期。
为此，本发明提供的技术方案如下：
一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，由以下重量百分比的物质组成：有机溶液40.0%-45.0%，增溶剂10.0%-20.0%，螯合除垢防垢剂25.0%-30.0%，分散剂5.0%-10.0%，余量为水。
所述有机溶剂为对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯或二甲苯同分异构体混合物，所述溶剂油为三甲苯和四甲苯的任意比混合物。
所述增溶剂HLB值为13-16。
所述螯合除垢防垢剂为柠檬酸三甲酯、檬酸三乙酯或1，1-二磷酸丙酸基磷酸钠。
所述分散剂为甲醇、乙醇或甲醇与乙醇任意比例混合物。
所述增溶剂为仲辛酚聚氧乙烯醚SOPE-10、SOPE-15或SOPE-10与SOPE-15任意比例混合物。
一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂的制备方法，在室温条件下，依次向反应釜中加入配方量的有机溶剂、增溶剂、螯合除垢防垢剂和水，开启搅拌装置，转速为500-700r/min，搅拌40-60分钟后，加入分散剂，再搅拌20-40分钟后，即得。
一种超低渗油藏降压增注方法，通过井口一个段塞注入适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，通过该微乳液解堵剂中的有机溶剂溶解有机堵塞物，同时由螯合除垢防垢剂清除地层的无机垢碳酸钙垢和氢氧化铁，并与钙、铁等离子形成螯合物以抑制该类物质形成二次沉淀，从而实现降压增注。
所述微乳液解堵剂和注入水同时注入，所述微乳液解堵剂的添加量为注水体积的2.5%以上。
本发明的有益效果是：
本发明提供的这种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，通过有机溶剂可有效溶解地层胶质、蜡质及残余地层的有机堵塞物，采用增溶剂可有效提高有机溶剂在地层中的分散速率，提高有机溶剂对有机堵塞物的溶解速率，螯合除垢防垢剂可有效清除地层的碳酸钙垢、氢氧化铁等无机垢，并与钙、铁等离子形成螯合物，有效抑制该类物质形成二次沉淀，分散剂可将增溶剂和水及螯合除垢防垢剂均匀分散在有机溶剂中。
本发明的微乳液解堵剂，在60℃条件下，洗油效率大于90%，碳酸钙溶蚀率大于90%，碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡的阻垢率大于90%以上，界面张力为10-2-10-3mN/m之间。在溶解有机堵塞物的同时还能起到除垢、防垢的作用，最终达到降压增注，延长注水井注水有效期的目的。
本发明的微乳液解堵剂，可直接由700型水泥车通过井口段塞注入，添加量为注水体积的2.5%以上，也可以根据需要适量增加，注入方式简单易行，在超低渗油藏注水井中取得了较好的效果，达到了长期稳定注水的目的。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
现介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。
除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
实施例1：
本实施例提供了一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，由以下重量百分比的物质组成：有机溶液40.0%-45.0%，增溶剂10.0%-20.0%，螯合除垢防垢剂25.0%-30.0%，分散剂5.0%-10.0%，余量为水。
本发明原理如下：
本发明提供的这种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，通过有机溶剂可有效溶解地层胶质、蜡质及残余地层的有机堵塞物，采用增溶剂可有效提高有机溶剂在地层中的分散速率，提高有机溶剂对有机堵塞物的溶解速率，螯合除垢防垢剂可有效清除地层的碳酸钙垢、氢氧化铁等无机垢，并与钙、铁等离子形成螯合物，有效抑制该类物质形成二次沉淀，分散剂可将增溶剂和水及螯合除垢防垢剂均匀分散在有机溶剂中。
本发明在溶解有机堵塞物的同时还能起到除垢、防垢的作用，最终达到降压增注，延长注水井注水有效期的目的。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，由以下重量百分比的物质组成：有机溶液40.0%，增溶剂15.0%，螯合除垢防垢剂25.0%，分散剂10.0%，水10.0%。
制备过程：
在室温条件下，依次向反应釜中加入配方量的有机溶剂、增溶剂、螯合除垢防垢剂和水，开启搅拌装置，转速为700r/min，搅拌40分钟后，加入分散剂，再搅拌20分钟后，即得。
在本实施例中，有机溶剂为对二甲苯，增溶剂为仲辛酚聚氧乙烯醚SOPE-10，螯合除垢防垢剂为柠檬酸三甲酯，分散剂为甲醇。
实施例3：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，由以下重量百分比的物质组成：有机溶液42.0%，增溶剂20.0%，螯合除垢防垢剂22.0%，分散剂7.0%，水8.0%。
制备过程：
在室温条件下，依次向反应釜中加入配方量的有机溶剂、增溶剂、螯合除垢防垢剂和水，开启搅拌装置，转速为600r/min，搅拌50分钟后，加入分散剂，再搅拌30分钟后，即得。
在本实施例中，有机溶剂为临二甲苯，增溶剂为仲辛酚聚氧乙烯醚SOPE-10和SOPE-15的混合物，质量比为1:1；螯合除垢防垢剂为1，1-二磷酸丙酸基磷酸钠，分散剂为乙醇。
1，1-二磷酸丙酸基磷酸钠具有PO3H2和COOH基团，因此能与Ca2+、Mg2+等金属离子形成各种组成稳定的络合物，分子结构如下：
实施例4：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，由以下重量百分比的物质组成：有机溶液45.0%，增溶剂10.0%，螯合除垢防垢剂30.0%，分散剂5.0%，水10.0%。
制备过程：
在室温条件下，依次向反应釜中加入配方量的有机溶剂、增溶剂、螯合除垢防垢剂和水，开启搅拌装置，转速为500r/min，搅拌60分钟后，加入分散剂，再搅拌40分钟后，即得。
在本实施例中，有机溶剂为对二甲苯、邻二甲苯和间二甲苯的混合物，体积比为1:1:1，增溶剂为仲辛酚聚氧乙烯醚SOPE-15，HLB值为13-16；螯合除垢防垢剂为柠檬酸三甲酯，分散剂为甲醇和乙醇的混合物，两者体积比为2:1。
在室内对实施例2-实施例4制备的超低渗油藏的微乳液解堵剂的性能进行了测试。
1、洗油率测试：
（1）取原油与石英砂按照油：砂质量比为1:4的比例进行充分混合，放入烘箱中在60℃下恒温老化7d，每天搅拌1次，使油砂混合均匀。
（2）称取老化好的油砂5.0g放至250ml锥形瓶中，称量得m1。
（3）向锥形瓶中加入本发明的微乳液解堵剂125g，充分混合后放入60℃烘箱中静置48h，每12h摇动一次。
（4）将静置后的样品溶液中漂浮的原油及瓶壁上粘附的原油用干净的棉纱蘸出，并倒出微乳液解堵剂，接着将锥形瓶放在100℃烘箱中烘至恒量，称量得m2。
（5）使用石油醚对（2）中的样品进行原油脱色，直至石油醚无色。
（6）将（5）中洗脱尽原油的锥形瓶置于120℃烘箱中烘至恒量，称量得m3。
按下式计算洗油率：
式中：
为洗油率，%；
m1为洗油前锥形瓶与石英砂总质量，g；
m2为洗油后锥形瓶与石英砂总质量，g；
m3为锥形瓶与洗净后石英砂总质量，g。
1、界面张力测试：
界面张力测试方法参见SY/T 5370-1999《表面及界面张力测定方法》。
2、阻垢率测试
阻垢率测试包括碳酸钙阻垢率、硫酸钙阻垢率和硫酸钡阻垢率测试，
碳酸钙阻垢率测定过程：
a）取200mL蒸馏水于250mL容量瓶中,准确加如6.00mlCaCl2溶液，准确加入本发明微乳液解堵剂溶液7.5mL，静置10min，再边摇动边逐滴加人6.00mL
Na2CO3溶液，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀(微乳液解堵剂溶液浓度为30mg/L)，将上述溶液装入250mL磨口三角瓶中，盖好橡胶塞，称取总重量后记下读数，放入50℃±1℃水浴中，恒温半小时待温度平衡后打开瓶塞放气，然后盖紧瓶塞。在50℃±1℃水浴中静置16h。
b）实验中同时进行不加微乳液解堵剂溶液，其余步骤相同的空白1。
c）实验中同时进行不加Na2CO3溶液和不加微乳液解堵剂溶液，其余步骤相同的空白2。
d）在50℃±1℃水浴中静置16h后，将各磨口三角瓶取出静置至室温，对冷却至室温后瓶子称取总重量，与a）称取的总重量做对应比较，重量损失大于或等于0.5g，须向瓶中加入蒸馏水弥补恒温期间水分损失。
e）用中速定性滤纸将上部清液倾倒过滤，滤液收集于干燥洁净的三角瓶中，然后准确移取清液25.00mL于干净三角瓶中，按GB/T7476的规定，用0.005mol/L的EDTA标准溶液滴定。
CaCO3垢阻垢率计算：
式中：
V 加样为加微乳液解堵剂后溶液中Ca2+浓度消耗EDTA标准溶液的体积，单位为毫升；
本发明微乳液解堵剂性能测试结果见表1。
表1 微乳液解堵剂性能测试结果
| 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 洗油率 | 92.4% | 91.5% | 93.2% |
| 界面张力 | 8.7×10<sup>-3</sup>mN/m | 9×10<sup>-3</sup>mN/m | 8.2×10<sup>-3</sup>mN/m |
| 碳酸钙阻垢率 | 94.6% | 94.3% | 95.1% |
| 硫酸钙阻垢率 | 98.7% | 98.0% | 99.0% |
| 硫酸钡阻垢率 | 97.3% | 97.2% | 97.5% |
由表1可知，本发明的微乳液解堵剂，在60℃条件下，洗油效率大于90%，碳酸钙溶蚀率大于90%，碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡的阻垢率大于90%以上，界面张力为10-2-10-3mN/m之间。在溶解有机堵塞物的同时还能起到除垢、防垢的作用，最终达到降压增注，延长注水井注水有效期的目的。
实施例5：
本实施例提供了一种超低渗油藏降压增注方法，通过井口一个段塞注入适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，通过该微乳液解堵剂中的有机溶剂溶解有机堵塞物，同时由螯合除垢防垢剂清除地层的无机垢碳酸钙垢和氢氧化铁，并与钙、铁等离子形成螯合物以抑制该类物质形成二次沉淀，从而实现降压增注。
现场应用时，可直接由700型水泥车通过井口段塞注入，添加量为注水体积的2.5%以上，也可以根据需要适量增加，注入方式简单易行，在超低渗油藏注水井中取得了较好的效果，达到了长期稳定注水的目的。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (9)
1.一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，其特征在于：由以下重量百分比的物质组成：有机溶液40.0%-45.0%，增溶剂10.0%-20.0%，螯合除垢防垢剂25.0%-30.0%，分散剂5.0%-10.0%，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，其特征在于：所述有机溶剂为对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯或二甲苯同分异构体混合物，所述溶剂油为三甲苯和四甲苯的任意比混合物。
3.根据权利要求1所述的一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，其特征在于：所述增溶剂HLB值为13-16。
4.根据权利要求1所述的一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，其特征在于：所述螯合除垢防垢剂为柠檬酸三甲酯、檬酸三乙酯或1，1-二磷酸丙酸基磷酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，其特征在于：所述分散剂为甲醇、乙醇或甲醇与乙醇任意比例混合物。
6.根据权利要求3所述的一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，其特征在于：所述增溶剂为仲辛酚聚氧乙烯醚SOPE-10、SOPE-15或SOPE-10与SOPE-15任意比例混合物。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂的制备方法，其特征在于：在室温条件下，依次向反应釜中加入配方量的有机溶剂、增溶剂、螯合除垢防垢剂和水，开启搅拌装置，转速为500-700r/min，搅拌40-60分钟后，加入分散剂，再搅拌20-40分钟后，即得。
8.一种超低渗油藏降压增注方法，其特征在于：通过井口一个段塞注入权利要求1-6任一项所述的一种适用于超低渗油藏的微乳液解堵剂，通过该微乳液解堵剂中的有机溶剂溶解有机堵塞物，同时由螯合除垢防垢剂清除地层的无机垢碳酸钙垢和氢氧化铁，并与钙、铁等离子形成螯合物以抑制该类物质形成二次沉淀，从而实现降压增注。
9.根据权利要求8所述的一种超低渗油藏降压增注方法，其特征在于：所述微乳液解堵剂和注入水同时注入，所述微乳液解堵剂的添加量为注水体积的2.5%以上。
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