CN113372898A - 一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，包括以下重量百分比原料：改性有机酸酐80‑90％、水解催化剂3‑10％和稳定剂5‑10％。本发明还包括上述固体有机酸体系的制备方法和应用。本发明可有效提高酸体系运输和储存的安全性，该固体颗粒有机酸酐遇水后在水解催化剂的作用下水解形成相应的有机酸，可实现远端深部酸化，解决强非均质高温储层深穿透均匀改造难题。

Description

一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系
技术领域
本发明属于油田化学技术领域，具体涉及一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系。
背景技术
酸压是碳酸盐岩油气层重要的增产措施，常通过向地层中注入盐酸或土酸溶液，溶蚀堵塞物，增大油气的流通通道，以提高或恢复地层的渗透能力。目前盐酸溶液是酸化作业的主要施工药剂，但由于盐酸溶液为强酸，在运输、储存及使用的过程中存在很大的危险件，且有效酸浓度较低，增加了运输的费用。酸蚀裂缝导流能力和酸蚀裂缝长度决定酸压改造效果。裂缝导流能力主要取决于酸溶解地层物质的数量以及裂缝壁面酸蚀形态的不规则程度，酸蚀裂缝长度受酸液滤失特性、酸岩反应速率以及裂缝中酸液流速所控制。在常规的酸压工艺技术中，酸穿透距离受酸液滤失和酸消耗所限，其酸液有效作用距离较小，因此增加酸蚀裂缝长度是改进酸压工艺技术重要的途径之一。特别是对于高温油气层，采用常规酸压技术时由于酸岩反应速度很快，酸蚀裂缝长度短，增产效果往往不理想，这是长期以来这类储层酸压改造面临的主要难题之一。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，可有效提高酸体系运输和储存的安全性，该固体颗粒有机酸酐遇水后在水解催化剂的作用下水解形成相应的有机酸，可实现远端深部酸化，解决强非均质高温储层深穿透均匀改造难题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，包括以下重量百分比原料：改性有机酸酐80-90％、水解催化剂3-10％和稳定剂5-10％。
进一步，油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，包括以下重量百分比原料：改性有机酸酐90％、水解催化剂4％和稳定剂6％。
进一步，改性有机酸酐为CH3CH2CH2CH2CCl3NO3、CF3CF2CF2CF2CCl3NO3或CCl3CH2CH2CH2CCl3NO3。
进一步，改性有机酸酐为氯甲酸异丁酯、三氯甲硝酸正丁酯或氯乙酸丁酯
进一步，水解催化剂为冠醚金属离子配合物水解催化剂。
进一步，水解催化剂为氮杂-18-冠醚-6与铜离子配位的催化剂。
进一步，稳定剂为十二烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基氯化铵。
上述的油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系的制备方法，包括以下步骤：将改性有机酸酐、水解催化剂和稳定剂混匀，得油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系。
上述的油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系在油田酸化改造中的应用。
综上所述，本发明具备以下优点：
1、本发明的油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，可有效提高酸体系运输和储存的安全性，该固体颗粒有机酸酐遇水后在水解催化剂的作用下水解形成相应的有机酸，可实现远端深部酸化，解决强非均质高温储层深穿透均匀改造难题。
2、本发明所用的固体酸为一种绿色环保的有机酸酐，为医药食品行业的无毒中间体，遇水后在水解催化剂的作用下水解形成相应的有机酸，无残渣，绿色环保属于无毒无害非危化品。该有机酸体系在酸岩反应后残酸基本接近中性，返排出来不会对地面管线和人员产生损坏或伤害，也无需中和处理；固体有机酸为白色固体粉末或颗粒，便于运输和储存，无毒、不挥发，安全性高。有机体系持续反应时间长，且刻蚀后表面更粗糙，可实现远端深部酸化，解决强非均质高温储层深穿透均匀改造难题。
3、该油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，通过渗透、增溶、断链、分散、络合转化等物理化学作用，在高温条件下生成高浓度H+与储层进行酸岩反应，从而实现远端深部酸化，解决强非均质高温储层深穿透均匀改造难题。
附图说明
图1为实施例3所得固体有机酸在水溶液中生酸速度；
图2为岩板在实施例3中所得固体有机酸加量下刻蚀前后对比图。
具体实施方式
实施例1
一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，包括以下重量百分比原料：CH3CH2CH2CH2CCl3NO3 90％、氮杂-18-冠醚-6与铜离子配位的催化剂7％和十二烷基三甲基氯化铵3％。
然后按照质量比将20％的固体酸和0.4％的阳离子瓜胶加入到自来水中，形成一种用于油田酸化改造的安全、环保型耐高温固体有机酸体系。
实施例2
一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，包括以下重量百分比原料：CF3CF2CF2CF2CCl3NO3 90％、氮杂-18-冠醚-6与铜离子配位的催化剂5％和十六烷基三甲基氯化铵稳定剂5％。
然后按照质量比将20％的固体酸和0.4％的阳离子瓜胶加入到自来水中，形成一种用于油田酸化改造的安全、环保型耐高温固体有机酸体系。
实施例3
一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，包括以下重量百分比原料：CCl3CH2CH2CH2CCl3NO3 90％、氮杂-18-冠醚-6与铜离子配位的催化剂4％和十六烷基三甲基氯化铵稳定剂6％。
然后按照质量比将20％的固体酸和0.4％的阳离子瓜胶加入到自来水中，形成一种用于油田酸化改造的安全、环保型耐高温固体有机酸体系。
实验例
按以下方法测定岩心溶蚀率：
(1)首先将实施例3制备的固体酸配制成20％的固体有机酸溶液，并放在90℃水浴锅中加热；
(2)将一定量岩屑加入到有机酸溶液中反应20min；
(3)反应时间结束后将残酸过滤，留残渣；
(4)将残渣放在105℃烘箱内烘干4小时至恒重；
(5)计算岩屑溶蚀率。
其结果见表1和图1。
表1不同溶液体系溶蚀率对比
Figure BDA0003162384340000041
由表1可知，本发明所得的20％固体有机酸的溶蚀能力与15％盐酸相当。
由图1可知，20％固体有机酸15min内酸浓度＜10％、75min后有效酸浓度增加缓慢，105min时酸浓度达到最大值13.6％。说明该酸具有较强的缓速酸蚀性能。
同时获取实施例3所得固体有机酸加量下刻蚀前后对比图，如图2所示。
由图2可知，岩板在20％固体有机酸刻蚀后，样板刻蚀明显，刻蚀槽道发育显著，入口端被大量溶蚀。
虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，其特征在于，包括以下重量百分比原料：改性有机酸酐80-90％、水解催化剂3-10％和稳定剂5-10％。
2.如权利要求1所述的油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，其特征在于，包括以下重量百分比原料：改性有机酸酐90％、水解催化剂4％和稳定剂6％。
3.如权利要求1或2所述的油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，其特征在于，所述改性有机酸酐为CH3CH2CH2CH2CCl3NO3、CF3CF2CF2CF2CCl3NO3或CCl3CH2CH2CH2CCl3NO3。
4.如权利要求1或2所述的油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，其特征在于，所述水解催化剂为冠醚金属离子配合物水解催化剂。
5.如权利要求4所述的油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，其特征在于，所述水解催化剂为氮杂-18-冠醚-6与铜离子配位的催化剂。
6.如权利要求1或2所述的油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系，其特征在于，所述稳定剂为十二烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基氯化铵。
7.权利要求1-6任一项所述的油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将改性有机酸酐、水解催化剂和稳定剂混匀，得油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系。
8.权利要求1-6任一项所述的油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系在油田酸化改造中的应用。
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