CN113278408B - 用于解除高分子聚合物污染的解堵剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于解除高分子聚合物污染的解堵剂及其制备方法和应用。该用于解除高分子聚合物污染的解堵剂包括第一解堵剂和第二解堵剂；其中，所述第一解堵剂包括石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙；所述第二解堵剂包括主剂和第一溶剂；所述主剂包括第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α‑烯基磺酸钠。本发明还提供了一种用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的制备方法及其应用。本发明提供的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂不采用强氧化性的原料，能有效解除聚合物堵塞，具有较好的解堵性能；药剂稳定性好，且可以进行深部解堵处理；可以有效地解决现有工艺中存在的注入困难的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油技术领域。更具体地，涉及一种用于解除高分子聚合物污染的解堵剂及其制备方法和应用。
背景技术
高分子聚合物在油田开发过程中发挥了重要的作用，主要应用于聚合物驱、化学驱、大剂量深部调驱等。由于聚合物在地层多孔介质中的吸附、滞留和机械捕集等作用极易导致地层堵塞，堵塞后地层吸液量普遍下降。通过对堵塞井现场作业返吐物采样分析发现，高分子聚合物地层堵塞物为黑色粘弹性胶状物，主要由水、油污、聚合物及其交联凝胶、泥砂及无机杂质等组成，这些物质交互包裹在一起，如果不采用化学方法，各组分很难有效分开。
目前，解除高分子聚合物堵塞技术普遍存在以下技术问题：一是忽视了聚合物堵塞物的复杂性，只注重对聚合物及其交联凝胶堵塞物进行解堵，忽视了油污及各种无机堵塞物也是造成地层堵塞的重要原因；二是未考虑各种堵塞物的理化性质差异，与对应的堵塞物难以有效接触反应；三是一般只在近井地带解堵，处理半径通常设计在2～3米，忽视了地层深部的堵塞，达不到深部解堵的目的。四是采用的解堵剂大部分都是强氧化性的，氧化性溶液很不稳定，不易存放过久，并且不能用金属容器存放，严禁阳光直接照。在现场应用过程中存在很大的安全隐患，而且还存在反应速度过快，有效作用距离短，难以实现深部解堵等问题。
为解决上述问题，需要提供一种用于解除高分子聚合物污染物的解堵剂及其制备方法和应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于解除高分子聚合物污染的解堵剂及其制备方法和应用。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种用于解除高分子聚合物污染的解堵剂，包括第一解堵剂和第二解堵剂；其中，所述第一解堵剂包括石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙；
所述第二解堵剂包括主剂和第一溶剂；
所述主剂包括第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠。
本申请中，第一解堵剂和第二解堵剂相互配合，协同作用，二者共同使用才能达到本申请的解堵效果，缺少其中任何一个都会导致解堵效果在某方面有不同程度的降低。
优选地，所述第一解堵剂和所述第二解堵剂的体积比为1:6～8。本申请的解堵剂在用于解除高分子聚合物污染时，根据实际需要，确定第一解堵剂和第二解堵剂的用量，先后使用二者进行解堵。
优选地，所述第一解堵剂中，石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙的质量比为80～100:1～3:2～5:20～40。
优选地，所述第二解堵剂的主剂中，第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠的质量比为35～50:4～8:3～6:2～4:1～4。
优选地，所述第二解堵剂中主剂占8wt％～15wt％，余量为第一溶剂。
优选地，所述第一溶剂包括水。
优选地，所述第二溶剂包括水。
作为本发明的另一方面，本发明还提供了一种上述用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的制备方法，包括如下步骤：
将石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙混匀得到第一解堵剂；
将第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠混匀得到主剂，将主剂和第一溶剂混匀得到第二解堵剂。
优选地，所述将石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙混匀得到第一解堵剂具体包括：
将石蜡油加热至温度为30～40℃，在该温度条件下加入牛脂基丙撑二胺和氯化铵混合搅拌10～30分钟，再在该温度条件下加入氧化钙混合搅拌20～40分钟，得到第一解堵剂；
优选地，所述将第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠混匀得到主剂具体包括：
将第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠混合搅拌20～40分钟得到主剂。
作为本发明的另一方面，本发明还提供了一种上述用于解除高分子聚合物污染的解堵剂在解除高分子聚合物污染的应用。
优选地，所述应用包括如下步骤：
1)根据高分子聚合物污染程度确定处理半径，依据达西定律，结合注入井处理井段厚度和油层孔隙度，确定用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的用量；
2)根据用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的用量确定第一解堵剂和第二解堵剂的用量，先将第一解堵剂注入地层，然后将第二解堵剂注入地层；
3)注水，关井至少24小时后生产。
优选地，步骤1)中所述用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的用量通过公式(I)确定：
Q＝3.14R2HФ (I)；
公式(I)中，
所述Q表示用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的用量，单位为m3；
所述R表示处理半径，单位为m；
所述H表示注入井处理井段厚度，单位为m；
所述Ф表示油层孔隙度，单位为％。
本发明适用于使用高分子聚合物的油田，聚合物在地层中主要以溶解、吸附和捕集的方式存在，随着聚合物注入体积的增加，注聚井堵塞问题日益突出，主要表现为注聚井的注入压力高，难以按照配比完成配注，甚至停注，严重影响聚合物驱开采效果的油田。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂不采用强氧化性的原料，能有效解除聚合物堵塞，具有较好的解堵性能；药剂稳定性好，且可以进行深部解堵处理；可以有效地解决现有工艺中存在的注入困难的问题，在现场应用过程中，能够有效的解除高分子聚合物污染物堵塞，应用前景十分广阔。
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用于解除高分子聚合物污染的解堵剂，包括体积比为1:7的第一解堵剂和第二解堵剂；其中，
所述第一解堵剂包括质量比为85:1:3:20的石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙；
所述第二解堵剂包括主剂10wt％和水90wt％；
所述主剂包括质量比为40:4:4:3:2的水、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠。
本实施例还提供了上述用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
将石蜡油加入到反应釜中，启动反应釜，控制温度在35℃；向反应釜中按配比加入牛脂基丙撑二胺和氯化铵，搅拌20分钟；向反应釜中按配比加入氧化钙，搅拌30分钟，得到第一解堵剂；
向水中依次按配比加入碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠，搅拌30分钟，得到主剂；将主剂用水稀释得到第二解堵剂。
实施例2
本实施例提供了一种解堵剂解除高分子聚合物污染的方法，其包括以下步骤：
1)计算解堵剂的用量：
根据辽河油田锦2-6-A247井深1454m，注聚压力为10.7MPa，日注聚30m3，油层孔隙度Ф为24％，注入井处理井段厚度H为4.9m，处理半径设计R为3m：
解堵剂用量Q＝3.14R2HФ＝3.14×32×4.9×24％＝34(m3)；
2)解堵剂中第一解堵剂和第二解堵剂的体积比为1:7，因此第一解堵剂的用量为4.25m3，第二解堵剂的用量为29.75m3，第二解堵剂中的主剂为3吨；
其中，第一解堵剂配制步骤如下：
将3.8吨石蜡油加入反应釜中，启动反应釜，控制温度在35℃；
向反应釜中加入44.7千克牛脂基丙撑二胺和134.1千克氯化铵，搅拌20分钟；
向反应釜中加入0.9吨氧化钙，搅拌30分钟，得到4.25m3的第一解堵剂；
第二解堵剂配制步骤如下：
向3吨水中依次加入0.3吨碳酸钠、0.3吨双缩脲、0.23吨亚硝酸钠和0.15吨α-烯基磺酸钠，搅拌30分钟，得到主剂；将主剂加水稀释为29.75m3的第二解堵剂；
取第一解堵剂4.25m3先注入地层，然后取第二解堵剂29.75m3注入地层；
3)将10m3的水注入到井中，将井筒中的解堵剂压入地层后，关井24小时后生产；
上述解堵剂的解堵效果：
该用于解除聚合物污染物的解堵剂在辽河油田锦2-6-A247井使用后，注聚压力由10.7MPa降至5.2MPa，由日欠注30m3增加至完成日配注量70m3，由此可见，本发明提供的解堵剂的解堵效果显著。
实施例3
本实施例提供了一种用于解除高分子聚合物污染的解堵剂，包括体积比为1:7的第一解堵剂和第二解堵剂；其中，
所述第一解堵剂包括质量比为90:2:3:30的石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙；
所述第二解堵剂包括主剂12wt％和水88wt％；
所述主剂包括质量比为45:5:5:3:3的水、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠。
本实施例还提供了上述用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
将石蜡油加入到反应釜中，启动反应釜，控制温度在40℃；向反应釜中按配比加入牛脂基丙撑二胺和氯化铵，搅拌25分钟；向反应釜中按配比加入氧化钙，搅拌35分钟，得到第一解堵剂；
向水中依次按配比加入碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠，搅拌35分钟，得到主剂；将主剂用水稀释得到第二解堵剂。
实施例4
本实施例提供了一种采用解堵剂解除高分子聚合物污染的方法，其包括以下步骤：
1)计算解堵剂的用量：
根据辽河油田锦2-5-A247井深1478m，注聚压力为10.3MPa，日注聚28m3，油层孔隙度Ф为23％，注入井处理井段厚度H为5.5m，处理半径设计R为3m：
解堵剂溶液用量Q＝3.14R2HФ＝3.14×32×5.5×23％＝36(m3)；
2)解堵剂中第一解堵剂和第二解堵剂的体积比为1:7，因此第一解堵剂的用量为4.5m3，第二解堵剂的用量为31.5m3，第二解堵剂中的主剂为3.78吨；
其中，第一解堵剂配制步骤如下：
将4.05吨石蜡油加入反应釜中，启动反应釜，控制温度在40℃；
向反应釜中加入90千克牛脂基丙撑二胺、135千克氯化铵，搅拌25分钟；
向反应釜中加入1.35吨氧化钙，搅拌35分钟，得到4.5m3的第一解堵剂；
第二解堵剂配制步骤如下：
向3.78吨水中依次加入0.42吨碳酸钠、0.42吨双缩脲、0.25吨亚硝酸钠、0.25吨α-烯基磺酸钠，搅拌35分钟，得到主剂；将主剂加水稀释为31.5m3的第二解堵剂；
取第一解堵剂4.5m3先注入地层，然后取第二解堵剂31.5m3注入地层；
3)将10m3的水注入到井中，将井筒中的解堵剂压入地层后，关井24小时后生产；
上述解堵剂的解堵效果：
该用于解除聚合物污染物的解堵剂在辽河油田锦2-5-A247井使用后，注聚压力由10.3MPa降至4.6MPa，由日欠注30m3增加至完成日配注量75m3，由此可见，本发明提供的解堵剂的解堵效果显著。
实施例5
本实施例提供了一种用于解除高分子聚合物污染的解堵剂，包括体积比为1:6的第一解堵剂和第二解堵剂；其中，
所述第一解堵剂包括质量比为90:3:4:30的石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙；
所述第二解堵剂包括主剂10wt％和水90wt％；
所述主剂包括质量比为40:7:4:3:4的水、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠。
本实施例还提供了上述用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的制备方法，其包括以下步骤：
将石蜡油加入到反应釜中，启动反应釜，控制温度在40℃；向反应釜中按配比加入牛脂基丙撑二胺和氯化铵，搅拌25分钟；向反应釜中按配比加入氧化钙，搅拌35分钟，得到第一解堵剂；
向水中依次按配比加入碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠，搅拌35分钟，得到主剂；将主剂用水稀释得到第二解堵剂。
实施例6
本实施例提供了一种采用解堵剂解除高分子聚合物污染的方法，其包括以下步骤：
1)计算解堵剂的用量：
根据辽河油田锦2-丙5-AT225井深1408m，注聚压力为10.7MPa，日注聚17m3，油层孔隙度Ф为23％，注入井处理井段厚度H为4.6m，处理半径设计R为3m：
解堵剂溶液用量Q＝3.14R2HФ＝3.14×32×4.6×23％＝30(m3)；
2)解堵剂中第一解堵剂和第二解堵剂的体积比为1:6，因此第一解堵剂的用量为4.3m3，第二解堵剂的用量为25.7m3，第二解堵剂中的主剂为2.57吨；
其中，第一解堵剂配制步骤如下：
将3.87吨石蜡油加入反应釜中，启动反应釜，控制温度在40℃；
向反应釜中加入129千克牛脂基丙撑二胺、172千克氯化铵，搅拌25分钟；
向反应釜中加入1.29吨氧化钙，搅拌35分钟，得到4.3m3的第一解堵剂；
第二解堵剂配制步骤如下：
向2.57吨水中依次加入0.45吨碳酸钠、0.26吨双缩脲、0.20吨亚硝酸钠、0.26吨α-烯基磺酸钠，搅拌35分钟，得到主剂；将主剂加水稀释为25.7m3的第二解堵剂；
取第一解堵剂4.3m3先注入地层，然后取第二解堵剂25.7m3注入地层；
3)将10m3的水注入到井中，将井筒中的解堵剂压入地层后，关井24小时后生产；
上述解堵剂的解堵效果：
该用于解除聚合物污染物的解堵剂在辽河油田锦2-丙5-AT225井使用后，注聚压力由10.7MPa降至5.4MPa，由日欠注40m3增加至完成日配注量57m3，由此可见，本发明提供的解堵剂的解堵效果显著。
对比例1
本对比例提供了测试解堵剂解堵效果的室内实验，包括如下步骤：
分别取实施例1制得的第一解堵剂和第二解堵剂各500mL进行室内实验；
在实验室配制浓度为0.2％的聚丙烯酰胺溶液3000mL，取出十份，每份200mL。将取出聚丙烯酰胺溶液分成两组，每组5份；
在两组中分别加入体积浓度依次为2vol％、4vol％、6vol％、8vol％、10vol％的第一解堵剂和第二解堵剂，静止24小时后进行观察；
通过观察得知，聚丙烯酰胺溶液粘度基本没有变化，没有降解；由此可见，第一解堵剂、第二解堵剂单独使用没有解堵作用。
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 (10)
1.一种用于解除高分子聚合物污染的解堵剂，其特征在于，所述用于解除高分子聚合物污染的解堵剂包括第一解堵剂和第二解堵剂；其中，
所述第一解堵剂包括石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙；
所述第二解堵剂包括主剂和第一溶剂；
所述主剂包括第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠。
2.根据权利要求1所述的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂，其特征在于，所述第一解堵剂和所述第二解堵剂的体积比为1:6～8。
3.根据权利要求1所述的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂，其特征在于，所述第一解堵剂中，石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙的质量比为80～100:1～3:2～5:20～40。
4.根据权利要求1所述的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂，其特征在于，所述第二解堵剂的主剂中，第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠的质量比为35～50:4～8:3～6:2～4:1～4。
5.根据权利要求1所述的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂，其特征在于，所述第二解堵剂中主剂占8wt％～15wt％，余量为第一溶剂。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙混匀得到第一解堵剂；
将第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠混匀得到主剂，将主剂和第一溶剂混匀得到第二解堵剂。
7.根据权利要求6所述的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的制备方法，其特征在于，所述将石蜡油、牛脂基丙撑二胺、氯化铵和氧化钙混匀得到第一解堵剂具体包括：
将石蜡油加热至温度为30～40℃，在该温度条件下加入牛脂基丙撑二胺和氯化铵混合搅拌10～30分钟，再在该温度条件下加入氧化钙混合搅拌20～40分钟，得到第一解堵剂。
8.根据权利要求6所述的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的制备方法，其特征在于，所述将第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠混匀得到主剂具体包括：
将第二溶剂、碳酸钠、双缩脲、亚硝酸钠和α-烯基磺酸钠混合搅拌20～40分钟得到主剂。
9.一种如权利要求1～5任一项所述的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂在解除油田中高分子聚合物污染的应用，其特征在于，包括如下步骤：
1)根据高分子聚合物污染程度确定处理半径，依据达西定律，结合注入井处理井段厚度和油层孔隙度，确定用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的用量；
2)根据用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的用量确定第一解堵剂和第二解堵剂的用量，先将第一解堵剂注入地层，然后将第二解堵剂注入地层；
3)注水，关井至少24小时后生产。
10.根据权利要求9所述的用于解除高分子聚合物污染的解堵剂在解除油田中高分子聚合物污染的应用，其特征在于，步骤1)中所述用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的用量通过公式(I)确定：
Q＝3.14R2HФ (I)；
公式(I)中，
所述Q表示用于解除高分子聚合物污染的解堵剂的用量，单位为m3；
所述R表示处理半径，单位为m；
所述H表示注入井处理井段厚度，单位为m；
所述Ф表示油层孔隙度，单位为％。
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