CN112877046B - 油井深层稠油解堵剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents

油井深层稠油解堵剂及其制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种油井深层稠油解堵剂及其制备方法和使用方法，A组分解堵剂，包括磷酸，柠檬酸，氟硼酸，二甲基酮肟，谷氨酰胺，咪唑啉，水；B组分解堵剂包括烷基聚氧乙烯醚，聚氧化乙烯叔辛基酚醚，羟丙基纤维素，硫酸亚铁，水；C组分解堵剂包括氢氟酸，氯化铵，铁离子稳定剂，乙二醇丁醚，次氯酸钠，水。本发明提供的解堵剂与地层岩石反应速度慢，能够深入地层深部，解除油田油井深层油层与注水井注水层各种堵塞物；同时通过综合考虑各种组分的功能与性质的情况下，利用各个组成之间的协同效果，使注入的解堵剂不但对注水井具有解堵作用的同时具有调驱与驱油作用，对于深层油井具有解堵作用的同时具有泡沫吞吐的作用。

Description

油井深层稠油解堵剂及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及一种油井深层稠油解堵剂及其制备方法和使用方法，属于稠油油层的开采技术领域。
背景技术
在采集石油的领域中，为了保持水井和油井通畅，将水注入则原油不断被替换出来，是采油工程的中心环节。但是油井和注水井却常常容易被堵塞，尤其是，随着油田进入开发中后期，由于长期注水，特别是向地层注入未过滤的污水，以及一些情况下井下作业措施和地层温度、压力下降的影响，注水井的井下情况变差，地层污染堵塞的类型复杂化、多样化，大体上可分为四大类：一是无机物的堵塞，如，碳酸盐垢、粘土颗粒、铁金属腐蚀物等；二是有机物的堵塞，如，沥青质、胶质、压裂液、调剖剂等高分子聚合物；三是生物细菌的堵塞，如硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)繁殖的菌体及其代谢产物。细菌进入地层后，只要条件适宜，就会大量繁殖并以菌络的形式存在，菌络体积较大，对孔喉伤害严重。腐生菌和铁细菌都能产生粘液，粘液不仅堵塞地层，而且为硫酸盐还原菌提供了局部厌氧环绕，使其生长繁殖更快；四是在钻井、压井、修井、压裂和堵水调剖等施工过程中，以及三次采油聚合物驱等都要大量使用各类高分子聚合物，都会在不同程度上对地层渗透性造成损害，形成堵塞。
目前向油气井中注入的多元复合类酸液体系，油田都是采用从地面通过地面注入。以井下注入为例，该注入方式采用了注入管和设置在注入口两端的封隔器两部分构成注胶管柱，上部连接作业管柱至地面，通过地面设备向井内注入胶体，胶体再通过上千米的作业管柱，经过封隔器和注入管构成的封闭环空，把胶注入到生产管柱外环空和地层的目标位置，目前，在油气开采过程中，面对沥青、蜡质含量高的油层，多采用井筒伴热工艺，升高温度，使得蜡质降粘，沥青质缔合体分解，颗粒变小，从而改善原油的井筒流动性。这种技术虽然有效解决了稠油在井筒内的流动性难题，但无法从根本上降低储层中稠油的粘度，也无法提高其流动性，因而无法从源头上提高稠油油藏的采收率。因此开始采用多元复合类酸化解堵体系，它具有成本低、解决综合伤害、易返排、节省作业规模等优点。
现有技术中，通常利用带有强氧化特性的物质，进行油田的化学解堵，氧化油井、水井中的高分子聚合物，使大分子物质氧化分解，粘度降低，流动性提高，从而有效地清除堵塞物，例如清除压裂及聚合物驱油用的胍胶、田菁胶、聚丙烯酰胺等高分子聚合物堵塞；二氧化氯氧化并彻底杀灭原油中的各种微生物形成的堵塞物；此外，二氧化氯还能与地层中的硫化铁垢反应，生成可溶性铁盐，防止生成硫化亚铁二次沉淀，同时消除酸化阶段产生硫化氢有害气体，从而，有效地提高了中、低渗透油田的注水井、油井开发程度，提高采收率。
早期油井大多数使用土酸、盐酸进行酸化解堵增注，只能解除部分无机物对地层造成的渗透率损害，但对细菌、硫酸盐还原菌等物质造成的堵塞解堵的效果并不明显。目前，对细菌、硫酸盐还原菌等清除主要使用含硫化合物、醛类、季铵盐类及其复配物、酮类等，非氧化型杀菌剂作用时间缓慢，细菌易产生抗药性，效果很差，导致很多油井报废。
后来逐渐采用多元复合类酸液体系，但是仍然存在诸多问题。例如无机酸液组成的复合体系酸强度大，易损坏储层骨架、钢材腐蚀率高，主要针对低渗油藏；乳化类复合型酸液易造成油水乳化、返排时非常困难，且仅能针对钙质、胶质堵塞；复合氧化型复合解堵剂有一定安全风险，且仅针对钻井液等堵塞。
另外，还有使用成本和效果结合后的问题，目前在油田上使用的清洗解堵剂品种比较多，大多数的专一性非常强，对不同油品性能差别大，其中，采用油基型产品其清洗效果好，但综合成本高，市场常用产品售价一般为9000～11000元/吨，采用水基型产品一般防膨效果差，需要额外加入防膨剂进行处理，因此增加了操作成本。
所以急需开发一种效果好、价格低、容易操作并且适应性广泛的产品。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了油井深层稠油解堵剂及其制备方法和使用方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
油井深层稠油解堵剂，包括A组分解堵剂、B组分解堵剂、C组分解堵剂，s所述的A组分解堵剂、B组分解堵剂、C组分解堵剂的质量比为8～11：1～2：4～5；
其中：
A组分解堵剂，按照质量份数，包括磷酸20～24份，柠檬酸1～2份，氟硼酸0.2～0.4份，二甲基酮肟1～2份，谷氨酰胺0.5～0.6份，咪唑啉1～3份，水0.5～0.7份；
B组分解堵剂，按照质量份数，包括烷基聚氧乙烯醚40～45份，聚氧化乙烯叔辛基酚醚5～8份，羟丙基纤维素20～27份，硫酸亚铁1～1.4份，水0.5～0.6份；
C组分解堵剂，按照质量份数，包括氢氟酸15～21份，氯化铵1～2份，铁离子稳定剂5～7份，乙二醇丁醚0.1～0.2份，次氯酸钠1～1.2份，水0.5～0.6份。
其中，所述的铁离子稳定剂为乙二胺四乙酸盐、氯乙酸钠、三乙烯四胺羧酸盐、二乙烯三胺羧酸盐中的一种或多种的混合物。
上述的油井深层稠油解堵剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)去除水中的金属离子，加热至75℃，保温，依次加入柠檬酸、氟硼酸、二甲基酮肟、谷氨酰胺、咪唑啉，搅拌30～60min，降温至45℃，加入磷酸，搅拌30～60min，冷却至室温，即得A组分解堵剂；
(2)向烷基聚氧乙烯醚中加入聚氧化乙烯叔辛基酚醚，搅拌30～60min，加入羟丙基纤维素和硫酸亚铁，搅拌30～60min，加入水，搅拌30～60min，预冷至0℃，超声处理2min，功率为1000W，均质，得B组分解堵剂；
(3)去除水中的金属离子，加热至75℃，保温，依次加入氯化铵、乙二醇丁醚、次氯酸钠，搅拌30～60min，降温至45℃，加入氢氟酸，搅拌30～60min，加入铁离子稳定剂，搅拌30～60min，均质，即得C组分解堵剂。
其中，去除水中的金属离子的方法为：向水中加入石灰，超声处理2min，功率为500W，去除沉淀，煮沸至100℃，保温15min，去除沉淀，冷却至室温。
所述的羟丙基纤维素经过预处理：将羟丙基纤维素和冰醋酸混合；加热到60～90℃，搅拌反应1～2h后加入马来酸酐，于85～90℃保温3～5h，保温结束后加入30～60份的去离子水，然后加入浓盐酸，充分震摇后用过量水冲洗干净，抽滤、烘干，得到改性羟丙基纤维素备用；羟丙基纤维素20～60份、冰醋酸50～100份、马来酸酐18～65份。
上述的油井深层稠油解堵剂的使用方法，包括以下步骤：正挤压的方法注入A组分解堵剂，注入15min后，正挤压的方法注入B组分解堵剂；高压水喷射，注入30～60min后，以正挤方式注入C组分解堵剂。
本发明提供的油井深层稠油解堵剂及其制备方法和使用方法，解堵剂与地层岩石反应速度慢，能够深入地层深部，解除油田油井深层油层与注水井注水层各种堵塞物；同时通过综合考虑各种组分的功能与性质的情况下，利用各个组成之间的协同效果，使注入的解堵剂不但对注水井具有解堵作用的同时具有调驱与驱油作用，对于深层油井具有解堵作用的同时具有泡沫吞吐的作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。
实施例1
油井深层稠油解堵剂，包括A组分解堵剂、B组分解堵剂、C组分解堵剂，s所述的A组分解堵剂、B组分解堵剂、C组分解堵剂的质量比为9.4：1.2：4.1；
其中：
A组分解堵剂，按照质量份数，包括磷酸21份，柠檬酸1.4份，氟硼酸0.2份，二甲基酮肟1.5份，谷氨酰胺0.5份，咪唑啉3份，水0.6份；
B组分解堵剂，按照质量份数，包括烷基聚氧乙烯醚42份，聚氧化乙烯叔辛基酚醚7份，羟丙基纤维素25份，硫酸亚铁1.4份，水0.5份；
C组分解堵剂，按照质量份数，包括氢氟酸15份，氯化铵1.2份，铁离子稳定剂5.5份，乙二醇丁醚0.1份，次氯酸钠1.2份，水0.5份。
其中，所述的铁离子稳定剂为乙二胺四乙酸盐。
上述的油井深层稠油解堵剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)去除水中的金属离子，加热至75℃，保温，依次加入柠檬酸、氟硼酸、二甲基酮肟、谷氨酰胺、咪唑啉，搅拌60min，降温至45℃，加入磷酸，搅拌30min，冷却至室温，即得A组分解堵剂；
(2)向烷基聚氧乙烯醚中加入聚氧化乙烯叔辛基酚醚，搅拌40min，加入羟丙基纤维素和硫酸亚铁，搅拌40min，加入水，搅拌40min，预冷至0℃，超声处理2min，功率为1000W，均质，得B组分解堵剂；
(3)去除水中的金属离子，加热至75℃，保温，依次加入氯化铵、乙二醇丁醚、次氯酸钠，搅拌60min，降温至45℃，加入氢氟酸，搅拌60min，加入铁离子稳定剂，搅拌30min，均质，即得C组分解堵剂。
其中，去除水中的金属离子的方法为：向水中加入石灰，超声处理2min，功率为500W，去除沉淀，煮沸至100℃，保温15min，去除沉淀，冷却至室温。
所述的羟丙基纤维素经过预处理：将羟丙基纤维素和冰醋酸混合；加热到85℃，搅拌反应2h后加入马来酸酐，于90℃保温5h，保温结束后加入30份的去离子水，然后加入浓盐酸，充分震摇后用过量水冲洗干净，抽滤、烘干，得到改性羟丙基纤维素备用；羟丙基纤维素42份、冰醋酸75份、马来酸酐54份。
上述的油井深层稠油解堵剂的使用方法，包括以下步骤：正挤压的方法注入A组分解堵剂，注入15min后，正挤压的方法注入B组分解堵剂；高压水喷射，注入60min后，以正挤方式注入C组分解堵剂。
实施例2
油井深层稠油解堵剂，包括A组分解堵剂、B组分解堵剂、C组分解堵剂，s所述的A组分解堵剂、B组分解堵剂、C组分解堵剂的质量比为11：1：5；
其中：
A组分解堵剂，按照质量份数，包括磷酸20份，柠檬酸2份，氟硼酸0.4份，二甲基酮肟2份，谷氨酰胺0.6份，咪唑啉3份，水0.5份；
B组分解堵剂，按照质量份数，包括烷基聚氧乙烯醚45份，聚氧化乙烯叔辛基酚醚5～8份，羟丙基纤维素26份，硫酸亚铁1.3份，水0.5份；
C组分解堵剂，按照质量份数，包括氢氟酸18份，氯化铵2份，铁离子稳定剂6份，乙二醇丁醚0.1份，次氯酸钠1.1份，水0.5份。
其中，所述的铁离子稳定剂为氯乙酸钠。
上述的油井深层稠油解堵剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)去除水中的金属离子，加热至75℃，保温，依次加入柠檬酸、氟硼酸、二甲基酮肟、谷氨酰胺、咪唑啉，搅拌60min，降温至45℃，加入磷酸，搅拌50min，冷却至室温，即得A组分解堵剂；
(2)向烷基聚氧乙烯醚中加入聚氧化乙烯叔辛基酚醚，搅拌40min，加入羟丙基纤维素和硫酸亚铁，搅拌40min，加入水，搅拌30～60min，预冷至0℃，超声处理2min，功率为1000W，均质，得B组分解堵剂；
(3)去除水中的金属离子，加热至75℃，保温，依次加入氯化铵、乙二醇丁醚、次氯酸钠，搅拌40min，降温至45℃，加入氢氟酸，搅拌40min，加入铁离子稳定剂，搅拌40min，均质，即得C组分解堵剂。
其中，去除水中的金属离子的方法为：向水中加入石灰，超声处理2min，功率为500W，去除沉淀，煮沸至100℃，保温15min，去除沉淀，冷却至室温。
所述的羟丙基纤维素经过预处理：将羟丙基纤维素和冰醋酸混合；加热到75℃，搅拌反应1.2h后加入马来酸酐，于90℃保温4h，保温结束后加入53份的去离子水，然后加入浓盐酸，充分震摇后用过量水冲洗干净，抽滤、烘干，得到改性羟丙基纤维素备用；羟丙基纤维素42份、冰醋酸74份、马来酸酐45份。
上述的油井深层稠油解堵剂的使用方法，包括以下步骤：正挤压的方法注入A组分解堵剂，注入15min后，正挤压的方法注入B组分解堵剂；高压水喷射，注入60min后，以正挤方式注入C组分解堵剂。
实施例3
油井深层稠油解堵剂，包括A组分解堵剂、B组分解堵剂、C组分解堵剂，s所述的A组分解堵剂、B组分解堵剂、C组分解堵剂的质量比为10：1：5；
其中：
A组分解堵剂，按照质量份数，包括磷酸23份，柠檬酸2份，氟硼酸0.2份，二甲基酮肟1份，谷氨酰胺0.6份，咪唑啉2份，水0.5份；
B组分解堵剂，按照质量份数，包括烷基聚氧乙烯醚45份，聚氧化乙烯叔辛基酚醚6份，羟丙基纤维素20份，硫酸亚铁1.4份，水0.6份；
C组分解堵剂，按照质量份数，包括氢氟酸16份，氯化铵1.6份，铁离子稳定剂6份，乙二醇丁醚0.2份，次氯酸钠1.2份，水0.6份。
其中，所述的铁离子稳定剂为三乙烯四胺羧酸盐。
上述的油井深层稠油解堵剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)去除水中的金属离子，加热至75℃，保温，依次加入柠檬酸、氟硼酸、二甲基酮肟、谷氨酰胺、咪唑啉，搅拌60min，降温至45℃，加入磷酸，搅拌60min，冷却至室温，即得A组分解堵剂；
(2)向烷基聚氧乙烯醚中加入聚氧化乙烯叔辛基酚醚，搅拌60min，加入羟丙基纤维素和硫酸亚铁，搅拌60min，加入水，搅拌60min，预冷至0℃，超声处理2min，功率为1000W，均质，得B组分解堵剂；
(3)去除水中的金属离子，加热至75℃，保温，依次加入氯化铵、乙二醇丁醚、次氯酸钠，搅拌60min，降温至45℃，加入氢氟酸，搅拌60min，加入铁离子稳定剂，搅拌30～60min，均质，即得C组分解堵剂。
其中，去除水中的金属离子的方法为：向水中加入石灰，超声处理2min，功率为500W，去除沉淀，煮沸至100℃，保温15min，去除沉淀，冷却至室温。
所述的羟丙基纤维素经过预处理：将羟丙基纤维素和冰醋酸混合；加热到60～90℃，搅拌反应1h后加入马来酸酐，于90℃保温3h，保温结束后加入31份的去离子水，然后加入浓盐酸，充分震摇后用过量水冲洗干净，抽滤、烘干，得到改性羟丙基纤维素备用；羟丙基纤维素54份、冰醋酸62份、马来酸酐57份。
上述的油井深层稠油解堵剂的使用方法，包括以下步骤：正挤压的方法注入A组分解堵剂，注入15min后，正挤压的方法注入B组分解堵剂；高压水喷射，注入30min后，以正挤方式注入C组分解堵剂。
对上述实施例获得产品进行检测，获得的技术参数如表1所示，性能如表2所示。
表1解堵剂技术参数
表2解堵剂性能参数
编号 防淤渣能力 痕量
1 稳定Fe3+能力(mg/L) 720～1520
2 膨胀率(％) 81～95
3 钢、铁管具腐蚀速率(90℃，4h，g/(m3*h)) 2.0～4.5
4 对砂岩溶蚀能力(90℃，16h，％) 15～35
5 对碳酸盐岩溶蚀能力(90℃，10h，％) 20～35
6 有机氯含量(％) 无
上述虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.油井深层稠油解堵剂的制备方法，其特征在于包括如下原料：
A组分解堵剂：B组分解堵剂：C组分解堵剂＝8～11：1～2：4～5质量比；
其中：
所述的A组分解堵剂，按照质量份数，包括磷酸20～24份，柠檬酸1～2份，氟硼酸0.2～0.4份，二甲基酮肟1～2份，谷氨酰胺0.5～0.6份，咪唑啉1～3份，水0.5～0.7份；
所述的B组分解堵剂，按照质量份数，包括烷基聚氧乙烯醚40～45份，聚氧化乙烯叔辛基酚醚5～8份，羟丙基纤维素20～27份，硫酸亚铁1～1.4份，水0.5～0.6份；
所述的C组分解堵剂，按照质量份数，包括氢氟酸15～21份，氯化铵1～2份，铁离子稳定剂5～7份，乙二醇丁醚0.1～0.2份，次氯酸钠1～1.2份，水0.5～0.6份；
所述的铁离子稳定剂为乙二胺四乙酸盐、氯乙酸钠、三乙烯四胺羧酸盐、二乙烯三胺羧酸盐中的一种或多种的混合物；
制备方法包括以下步骤：
(1)去除水中的金属离子，加热至75℃，保温，依次加入柠檬酸、氟硼酸、二甲基酮肟、谷氨酰胺、咪唑啉，搅拌30～60min，降温至45℃，加入磷酸，搅拌30～60min，冷却至室温，即得A组分解堵剂；
(2)向烷基聚氧乙烯醚中加入聚氧化乙烯叔辛基酚醚，搅拌30～60min，加入羟丙基纤维素和硫酸亚铁，搅拌30～60min，加入水，搅拌30～60min，预冷至0℃，超声处理2min，功率为1000W，均质，得B组分解堵剂；
(3)去除水中的金属离子，加热至75℃，保温，依次加入氯化铵、乙二醇丁醚、次氯酸钠，搅拌30～60min，降温至45℃，加入氢氟酸，搅拌30～60min，加入铁离子稳定剂，搅拌30～60min，均质，即得C组分解堵剂。
2.根据权利要求1所述的油井深层稠油解堵剂的制备方法，其特征在于，去除水中的金属离子的方法为：向水中加入石灰，超声处理2min，功率为500W，去除沉淀，煮沸至100℃，保温15min，去除沉淀，冷却至室温。
3.根据权利要求1所述的油井深层稠油解堵剂的制备方法，其特征在于，所述的羟丙基纤维素经过预处理：将羟丙基纤维素和冰醋酸混合；加热到60～90℃，搅拌反应1～2h后加入马来酸酐，于85～90℃保温3～5h，保温结束后加入30～60份的去离子水，然后加入浓盐酸，充分震摇后用过量水冲洗干净，抽滤、烘干，得到改性羟丙基纤维素备用；羟丙基纤维素23-50份、冰醋酸65-100份、马来酸酐24-65份。
4.权利要求1所述的油井深层稠油解堵剂的制备方法制成的油井深层稠油解堵剂。
5.权利要求4所述的油井深层稠油解堵剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：正挤压的方法注入A组分解堵剂，注入15min后，正挤压的方法注入B组分解堵剂；高压水喷射，注入30～60min后，以正挤方式注入C组分解堵剂。
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