CN114525120A - 一种不返排清洁酸化解堵工作液及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不返排清洁酸化解堵工作液及其制备方法与应用,属于低渗储层油水井酸化解堵技术领域。按重量百分数计,其原料包括:9‑12%解堵剂主剂、4‑5%解堵剂辅剂、2‑3%沉淀抑制剂、2‑4%固硫剂、2‑4%润湿反转剂、3‑5%渗吸剂以及4‑7%pH调节剂,余量为水。该不返排清洁酸化解堵工作液克服了常规解堵对象单一、返排残酸处理困难、对设备腐蚀严重的问题,该解堵工作液具有溶解种类范围广、作用时间长、腐蚀速率极低、沉淀物抑制性能强特点,可实现不返排清洁解堵目标,降低解堵作业成本,提高酸化解堵的安全环保性。并且,该解堵工作液能够延长解堵有效期,提高油层整体采收率,达到降本增产的目的。
Description
技术领域
本发明涉及低渗储层油水井酸化解堵技术领域,具体而言,涉及一种不返排清洁酸化解堵工作液及其制备方法与应用。
背景技术
目前国内油田为了提高储层动用程度和采收率,一般采用注水开发(二次采油)生产,高渗透储层区块进入三次采油开发,并保持国内原油产量持续增加,取得良好的能源保供效果。但是在注水开发过程中,储层油井地层水矿化度受温度、压力、pH环境变化和注入水不配伍影响,油井近井筒地带缓慢结垢堵塞、原油组分中高碳链有机质沉淀堵塞,导致产量降低,影响油井开发效率。
针对油井产量下降现象,目前一般采用酸化、压裂方式对油井进行二次解堵改造,压裂方式投入成本较高,当储层堵塞迹象明显时一般采用酸化解堵作业方式。常规酸化解堵液有土酸、有机土酸、多氢酸等解堵酸液,能解除碳酸钙垢无机堵塞物,达到解堵增产目的。但是酸化解堵存在以下问题:①解堵无机物种类单一,酸化液无法解除硫酸盐垢堵塞物;②无法解除长碳链有机质堵塞物;③针对反复结垢储层解堵有效周期短;④酸化液腐蚀速率较高,对施工设备寿命影响大;⑤酸化解堵后为了减少生产管柱腐蚀,一般需要抽吸返排,产生大量残酸,处理成本高,对环境污染大;⑥储层内残留酸液受pH值影响易产生二次沉淀堵塞油流孔喉通道,影响解堵作业效果。
此外,目前常用的酸化解堵工作液主要为无机酸、有机酸、缓蚀剂等材料组成,主要通酸液与储层无机堵塞物进行反应,达到堵塞物解除。解堵方法主要集中于①通过化学反应增稠,②通过物理方式(泡沫)增稠,减缓酸液反应速率,扩大解堵半径。其方式均对堵塞物解除、解堵半径扩大具有一定作用。但是采用该方式解堵后仍然无法消除解堵无机物种类单一、无法解除有机质堵塞、酸液对金属设备腐蚀、返排残酸处理等问题。
为了扩大解堵对象范围、提高酸化解堵清洁化程度、实现解堵后不返排优势,有必要研发一种能较好的解决以上问题的一种不返排清洁酸化解堵工作液配方,降低解堵作业成本,提高解堵作业效果,延长解堵增产有效期。
鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种不返排清洁酸化解堵工作液,以解决上述技术问题。
本发明的目的之二在于提供一种上述不返排清洁酸化解堵工作液的制备方法。
本发明的目的之三在于提供一种上述不返排清洁酸化解堵工作液的应用。
本申请可这样实现:
第一方面,本申请提供一种不返排清洁酸化解堵工作液,按重量百分数计,其原料包括:9-12%的解堵剂主剂、4-5%的解堵剂辅剂、2-3%的沉淀抑制剂、2-4%的固硫剂、2-4%的润湿反转剂、3-5%的渗吸剂以及4-7%的pH调节剂,余量为水;
其中,解堵剂主剂包括N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸和膦酰基羧酸共聚物;
解堵剂辅剂包括碳酰胺;
沉淀抑制剂包括羟基乙叉二膦酸钾和二乙烯三胺五乙酸五钾中的至少一种;
固硫剂包括乙二醛和1,3,5-三嗪;
润湿反转剂包括甲基三辛基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵;
渗吸剂包括N-二甲胺丙基硬脂酰胺和油酸酰胺丙基二甲基叔胺;
调节剂包括乙酸和乙酸钠。
在可选的实施方式中,解堵剂主剂中,N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸与膦酰基羧酸共聚物的重量比为8-10:1-2。
在可选的实施方式中,固硫剂中,乙二醛与1,3,5-三嗪的重量比为1-2:1-2。
在可选的实施方式中,润湿反转剂中,甲基三辛基氯化铵与双十八烷基二甲基氯化铵的重量比为1-2:1-2。
在可选的实施方式中,渗吸剂中,N-二甲胺丙基硬脂酰胺与油酸酰胺丙基二甲基叔胺的重量比为1-2:2-3。
在可选的实施方式中,调节剂中,乙酸和乙酸钠的重量比为1-2:3-5。
第二方面,本申请提供如前述实施方式任一项的不返排清洁酸化解堵工作液的制备方法,包括以下步骤:按配比混合原料。
在可选的实施方式中,混合时,先将解堵剂主剂与水混合,随后依次与沉淀抑制剂、调节剂以及解堵剂辅剂混合,再与固硫剂、润湿反转剂和渗吸剂混合。
在可选的实施方式中,混合包括:将解堵剂主剂加入水中,于60-120r/min的条件下搅拌15-30min;随后加入沉淀抑制剂,搅拌20-30min;随后加入调节剂,搅拌10-20min;随后于pH值为3-4、搅拌转速为300-360r/min的条件下加入解堵剂辅剂,搅拌20-30min;随后加入固硫剂,搅拌10-20min;再加入润湿反转剂和渗吸剂,搅拌10-20min。
第三方面,本申请提供如前述实施方式任一项的不返排清洁酸化解堵工作液的应用,例如将其用于低渗储层油水井解堵。
本申请的有益效果包括:
本申请提供的不返排清洁酸化解堵工作液在pH调节剂提供的弱酸环境下,利用解堵剂主剂溶解储层多种无机垢堵塞物;解堵剂辅剂分散、清除有机堵塞物,疏通储层渗流通道;在解堵剂主剂和沉淀抑制剂的协同作用下螯合高浓度二价离子,抑制酸化后二次沉淀及酸渣生成,使其达到不返排清洁解堵目标,降低解堵作业成本;通过润湿反转剂改变岩石表面润湿性,延长结垢周期,使其解堵增产有效期增长;利用渗吸剂置换采油(驱油)提高油层整体采收率,达到降本增产的目的;固硫剂主要针对硫酸盐还原菌生成硫化亚铁、硫化铁等铁腐蚀产物堵塞物,在解堵过程中可能存在反应生成硫化氢有毒有害气体,将其反应生成溶解于水中,使解堵作业更加安全环保。
经上述不返排清洁酸化解堵工作液酸化解堵后,残酸无法返排,对金属设备腐蚀速率极低,可提高酸化解堵的安全环保性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请试验例中不返排清洁酸化解堵工作液对不同堵塞物的解堵率的测试结果图;
图2为本申请试验例中不返排清洁酸化解堵工作液含不同浓度的润湿反转剂时在100目砂岩岩心粉末表面吸附量的测试结果图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请提供的不返排清洁酸化解堵工作液及其制备方法与应用进行具体说明。
本申请提出本申请提供一种不返排清洁酸化解堵工作液,按重量百分数计,其原料包括:9-12%的解堵剂主剂、4-5%的解堵剂辅剂、2-3%的沉淀抑制剂、2-4%的固硫剂、2-4%的润湿反转剂、3-5%的渗吸剂以及4-7%的pH调节剂,余量为水。
可参考地,解堵剂主剂在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为9%、9.5%、10%、10.5%、11%、11.5%或12%等,也可以为9-12%范围内的其它任意值。
解堵剂辅剂在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为4%、4.2%、4.5%、4.8%或5%等,也可以为4-5%范围内的其它任意值。
沉淀抑制剂在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为2%、2.2%、2.5%、2.8%或3%等,也可以为2-3%范围内的其它任意值。
固硫剂在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为2%、2.5%、3%、3.5%或4%等,也可以为2-4%范围内的其它任意值。
润湿反转剂在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为2%、2.5%、3%、3.5%或4%等,也可以为2-4%范围内的其它任意值。
渗吸剂在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为3%、3.5%、4%、4.5%或5%等,也可以为3-5%范围内的其它任意值。
pH调节剂在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%或7%等,也可以为4-7%范围内的其它任意值。
其中,解堵剂主剂包括N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸和膦酰基羧酸共聚物。
在一些实施方式中,解堵剂主剂由N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸和膦酰基羧酸共聚物组成。较佳地,解堵剂主剂中,N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸与膦酰基羧酸共聚物的重量比为8-10:1-2。
换而言之,不返排清洁酸化解堵工作液的原料中可含有8-10%的N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸以及1-2%的膦酰基羧酸共聚物。也即,N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为8%、8.5%、9%、9.5%或10%等,膦酰基羧酸共聚物在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为1%、1.5%或2%等。
解堵剂辅剂包括碳酰胺。在一些实施方式中,解堵剂辅剂仅为碳酰胺,相应的,碳酰胺在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量即为4-5%(如4%、4.5%或5%等)。
沉淀抑制剂包括羟基乙叉二膦酸钾和二乙烯三胺五乙酸五钾中的至少一种。也即,沉淀抑制剂可仅含有羟基乙叉二膦酸钾,也可仅含有二乙烯三胺五乙酸五钾,还可同时含有羟基乙叉二膦酸钾和二乙烯三胺五乙酸五钾。
当沉淀抑制剂中仅含羟基乙叉二膦酸钾或二乙烯三胺五乙酸五钾时,羟基乙叉二膦酸钾或二乙烯三胺五乙酸五钾在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量即为2-3%;当沉淀抑制剂同时含有羟基乙叉二膦酸钾或二乙烯三胺五乙酸五钾时,羟基乙叉二膦酸钾或二乙烯三胺五乙酸五钾的重量比可以1-1.5:1-1.5。
换而言之,不返排清洁酸化解堵工作液的原料中可含有1-1.5%的羟基乙叉二膦酸钾以及1-1.5%的二乙烯三胺五乙酸五钾。也即羟基乙叉二膦酸钾在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为1%、1.2%或1.5%等,二乙烯三胺五乙酸五钾在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量也可以为1%、1.2%或1.5%等。
固硫剂包括乙二醛和1,3,5-三嗪。在一些实施方式中,固硫剂由乙二醛和1,3,5-三嗪组成。较佳地,固硫剂中,乙二醛和1,3,5-三嗪的重量比为1-2:1-2。
换而言之,不返排清洁酸化解堵工作液的原料中可含有1-2%的乙二醛以及1-2%的1,3,5-三嗪。也即,乙二醛在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为1%、1.5%或2%等,1,3,5-三嗪在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量也可以为1%、1.5%或2%等。
润湿反转剂包括甲基三辛基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵。在一些实施方式中,润湿反转剂由甲基三辛基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵组成。较佳地,润湿反转剂中,甲基三辛基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵的重量比为1-2:1-2。
换而言之,不返排清洁酸化解堵工作液的原料中可含有1-2%的甲基三辛基氯化铵以及1-2%的双十八烷基二甲基氯化铵。也即,甲基三辛基氯化铵在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为1%、1.5%或2%等,双十八烷基二甲基氯化铵在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量也可以为1%、1.5%或2%等。
渗吸剂包括N-二甲胺丙基硬脂酰胺和油酸酰胺丙基二甲基叔胺。在一些实施方式中,渗吸剂由N-二甲胺丙基硬脂酰胺和油酸酰胺丙基二甲基叔胺组成。较佳地,渗吸剂中,N-二甲胺丙基硬脂酰胺和油酸酰胺丙基二甲基叔胺的重量比为1-2:2-3。
换而言之,不返排清洁酸化解堵工作液的原料中可含有1-2%的N-二甲胺丙基硬脂酰胺以及2-3%的油酸酰胺丙基二甲基叔胺。也即,N-二甲胺丙基硬脂酰胺在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为1%、1.5%或2%等,油酸酰胺丙基二甲基叔胺在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量也可以为2%、2.5%或3%等。
调节剂包括乙酸和乙酸钠。在一些实施方式中,调节剂由乙酸和乙酸钠组成。较佳地,调节剂中,乙酸和乙酸钠的重量比为1-2:3-5。
换而言之,不返排清洁酸化解堵工作液的原料中可含有1-2%的乙酸以及3-5%的乙酸钠。也即,乙在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量可以为1%、1.5%或2%等,乙酸钠在不返排清洁酸化解堵工作液中的含量也可以为3%、3.5%、4%、4.5%或5%等。
承上,本申请中各原料的作用包括:
解堵剂主剂中的N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸可以缓慢溶解碳酸钙、硫酸钙和铁腐蚀产物堵塞物,膦酰基羧酸共聚物可以分散硅酸盐堵塞物,使其处于分散状态,疏通无机堵塞物通道,比常规酸液解堵无机物范围更广。
解堵剂辅剂中的过碳酰胺在沉淀抑制剂(含羟基乙叉二膦酸钾和二乙烯三胺五乙酸五钾中的至少一种)的控制下,可缓慢释放自由基,分解原油长碳链有机质和高分子聚合物堵塞物,使其变成片段小分子团,达到疏通有机堵塞通道;而无沉淀抑制剂时,解堵剂辅剂会快速释放,解堵范围不可控、同时施工安全性也不可控。
解堵剂主剂(N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸及膦酰基羧酸共聚物)与沉淀抑制剂(含羟基乙叉二膦酸钾和二乙烯三胺五乙酸五钾中的至少一种)在分子结构式上均具有与金属离子结合的配位键,有较强的螯合性能,可与前期解堵反应出来的金属离子螯合,使其溶解于水中,不形成二次堵塞。
pH调节剂(乙酸和乙酸钠)为工作液提供了合理的弱酸性环境,降低了酸渣的生成。
解堵剂主剂与沉淀抑制同时具有缓蚀性能,工作液中无强酸、强腐蚀性化学药剂,对金属腐蚀速率极低,解堵后液体不显酸性,不腐蚀后期采油设备,作业后无需返排。
固硫剂(乙二醛和1,3,5-三嗪)主要针对硫酸盐还原菌生成硫化亚铁、硫化铁等铁腐蚀产物堵塞物,在解堵过程中可能存在反应生成硫化氢有毒有害气体,将其反应生成溶解于水中,使解堵作业更加安全环保。
当储层近井筒地带堵塞物靖酸化解堵清除后,油流通道畅通,通道壁面的岩石裸露出来,岩石表面显负电荷,润湿反转剂中甲基三辛基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵所含的季铵盐显示强烈正电荷,在岩石表面吸附,其R-基团为亲油基团,将利于原油流出,阻止地层水产出,可降低油井中含水。
岩石孔隙内含有部分剩余油,剩余油于地层水处于分散状态,渗吸剂中N-二甲胺丙基硬脂酰胺和油酸酰胺丙基二甲基叔胺进入孔隙后,将利用叔胺基团亲油性,捕获、聚集剩余油,N-二甲胺丙基硬脂酰胺和油酸酰胺丙基二甲基叔胺可显著降低油水界面张力,在润湿反转剂协同作用下,将岩石孔隙中剩余油渗吸置换出孔隙,工作液提高了储层采收率。润湿反转剂在岩石表面的吸附,阻止了无机垢分子在岩石表面再次聚集,保持油流孔道畅通,延长解堵效果有效周期。
也即,本申请提供的不返排清洁酸化解堵工作液具有解堵范围广特点,且该不返排清洁酸化解堵工作液腐蚀速率低、二次沉淀和酸渣抑制性能强,作业后无需返排;润湿反转剂协同作用提高储层采收率、延长解堵效果有效期。
相应地,本申请还提供了上述不返排清洁酸化解堵工作液的制备方法,包括以下步骤:按配比混合原料。
在优选的实施方式中,混合时,可先将解堵剂主剂与水混合,随后依次与沉淀抑制剂、调节剂以及解堵剂辅剂混合,再与固硫剂、润湿反转剂和渗吸剂混合。
在可选的实施方式中,混合包括:将解堵剂主剂加入水中,于60-120r/min的条件下搅拌15-30min;随后加入沉淀抑制剂,搅拌20-30min;随后加入调节剂,搅拌10-20min;随后于pH值为3-4、搅拌转速为300-360r/min的条件下加入解堵剂辅剂,搅拌20-30min;随后加入固硫剂,搅拌10-20min;再加入润湿反转剂和渗吸剂,搅拌10-20min。
按上述顺序混合各原料,可避免解堵剂辅剂在无沉淀抑制剂时出现快速释放、解堵范围以及安全性不可控的问题,与此同时,解堵剂主剂可以对解堵剂辅剂的释放起到一定的抑制作用,使不返排清洁酸化解堵工作液具有更加稳定的效果。
此外,本申请还提供了上述不返排清洁酸化解堵工作液的应用,例如可将其用于低渗储层油水井解堵。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种不返排清洁酸化解堵工作液,其经以下方法制备而得:
以预设所需的不返排清洁酸化解堵工作液总量的重量百分数计,在常温条件下,于反应釜中先加入73%的工业自来水,控制反应釜搅拌转速为60r/min,向反应釜中加入8%的N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸和2%的膦酰基羧酸共聚物,搅拌15min;再加入2%的羟基乙叉二膦酸钾,搅拌20min;加入1%的乙酸和3%的乙酸钠,搅拌10min,检测其pH值为4;反应釜搅拌转速控制为300r/min,迅速加入4%的过碳酰胺,搅拌20min;再加入1%的乙二醛和1%的1,3,5-三嗪搅拌10min;加入1%的甲基三辛基氯化铵、1%的双十八烷基二甲基氯化铵、1%的N-二甲胺丙基硬脂酰胺和2%的油酸酰胺丙基二甲基叔胺,搅拌10min,即得不返排清洁酸化解堵工作液。
实施例2
本实施例提供一种不返排清洁酸化解堵工作液,其经以下方法制备而得:
以预设所需的不返排清洁酸化解堵工作液总量的重量百分数计,在常温条件下,先加入61%的工业自来水,控制反应釜搅拌转速为60r/min,向反应釜中加入10%的N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸和1%的膦酰基羧酸共聚物,搅拌30min;再加入3%的二乙烯三胺五乙酸五钾,搅拌30min;加入2%的乙酸和5%乙酸钠,搅拌20min,检测其pH值为3;反应釜搅拌转速控制为360r/min,迅速加入5%的过碳酰胺,搅拌30min;再加入2%的乙二醛和2%的1,3,5-三嗪搅拌20min;加入2%的甲基三辛基氯化铵、2%的双十八烷基二甲基氯化铵、2%的N-二甲胺丙基硬脂酰胺和3%的油酸酰胺丙基二甲基叔胺,搅拌20min,即得不返排清洁酸化解堵工作液。
实施例3
本实施例提供一种不返排清洁酸化解堵工作液,其经以下方法制备而得:
以预设所需的不返排清洁酸化解堵工作液总量的重量百分数计,在常温条件下,先加入67%的工业自来水,控制反应釜搅拌转速为60r/min,向反应釜中加入9%的N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸和1.5%的膦酰基羧酸共聚物,搅拌20min;再加入1%的羟基乙叉二膦酸钾和1.5%的二乙烯三胺五乙酸五钾,搅拌25min;加入1.5%的乙酸和4%的乙酸钠,搅拌15min,检测其pH值在4;反应釜搅拌转速控制为330r/min,迅速加入4.5%的过碳酰胺,搅拌25min;再加入1.5%的乙二醛和1.5%的1,3,5-三嗪搅拌15min;加入1.5%的甲基三辛基氯化铵、1.5%的双十八烷基二甲基氯化铵、1.5%的N-二甲胺丙基硬脂酰胺和2.5%的油酸酰胺丙基二甲基叔胺,搅拌15min,即得不返排清洁酸化解堵工作液。
实施例4
本实施例与实施例3的区别在于,原料为一次性统一混合。
应用例
以实施例1-4制备得到的不返排清洁酸化解堵工作液为例,设置3个应用组,每组所用的工作液依次对应实施例1-4制备而得的不返排清洁酸化解堵工作液。
每组具体应用过程如下:将25吨不返排清洁酸化解堵工作液产品使用吨包装桶运输至现场,并将各吨包装桶并联连接。首先将准备措施油井的抽油杆及采油泵组件从油管内取出。水泥车出口端连接好井口油套环空入口,将水泥车吸入端连接装不返排清洁酸化解堵工作液的包装桶。关闭油管闸门,使用水泥车将25吨不返排清洁酸化解堵工作液从油套环空直接注入,施工压力控制在15MPa以内,施工排量在压力为15MPa以内时尽可能高或者使用水泥车的输出压力为15MPa下对应的施工排量。注完25吨不返排清洁酸化解堵工作液产品,停止水泥车,施工结束。然后直接关闭井口所有阀门。
上述对应实施例1-3的应用组的结果均显示:在井口所有阀门保持3-5天时间关闭后,即可正常投产生产。对应实施例4的应用组效果较实施例3更差。
试验例
以实施例3制备得到的不返排清洁酸化解堵工作液为例,进行以下测试:
①测试100ml不返排清洁酸化解堵工作液对10g不同堵塞物的解堵率,其结果如图1所示。
由图1可以看出:在60℃下、48小时条件下,工作液对碳酸钙溶解率达到80%以上,对硫酸钙溶解率达到90%以上,对硫酸亚铁溶解率达到75%以上,对高分子聚合物溶解率达到96%以上,说明工作液对储层堵塞物具有优良的解堵能力。
②测试不返排清洁酸化解堵工作液在不同温度下对J55挂片的腐蚀速率,其结果如表1所示。
表1工作液腐蚀速率测试结果
由表1可以看出:在70℃条件下,工作液对J55挂片的腐蚀速率为0.07g/(m2·h);在90℃条件下,工作液对J55挂片的腐蚀速率仅为0.10g/(m2·h),说明本申请提供的不返排清洁酸化解堵工作液对金属设备腐蚀速率极低,不影响油田设备的生产。
③测试不返排清洁酸化解堵工作液解堵反应后残液100ml(比对样品为土酸残液)通过分别加入氯化钙、氢氧化铝、三氯化铁分析纯,测试对多种二次沉淀抑制率,其结果如表2所示。
表2沉淀抑制测试结果(抑制率,%)
氟化钙 | 氟铝酸盐 | 氢氧化铁 | |
工作液解堵反应后残液 | 98.5 | 99.2 | 99.6 |
由表2可以看出:本申请提供的不返排清洁酸化解堵工作液对氟化钙沉淀抑制率达到98.5%,对氟铝酸盐沉淀抑制率达到99.2%,对氢氧化铁沉淀抑制率达到99.6%,说明本申请提供的不返排清洁酸化解堵工作液解堵后能减少酸渣和二次沉淀生成,具有良好清洁解堵性能。
④测试不返排清洁酸化解堵工作液含不同浓度的润湿反转剂时在100目砂岩岩心粉末表面吸附量,其结果如图2所示。
由图2可以看出:工作液中润湿反转剂的浓度为2%时,在砂岩岩心粉末表面吸附量几乎达到饱和为9.8mg/g,具有良好的吸附能力,耐冲刷性强。
综上,本申请提供的不返排清洁酸化解堵工作液在pH调节剂提供的弱酸环境下,利用解堵剂主剂溶解储层多种无机垢堵塞物;解堵剂辅剂分散、清除有机堵塞物,疏通储层渗流通道;在解堵剂主剂和沉淀抑制剂的协同作用下螯合高浓度二价离子,抑制酸化后二次沉淀及酸渣生成,使其达到不返排清洁解堵目标,降低解堵作业成本;通过润湿反转剂改变岩石表面润湿性,延长结垢周期,使其解堵增产有效期增长;利用渗吸剂置换采油(驱油)提高油层整体采收率,达到降本增产的目的;固硫剂主要针对硫酸盐还原菌生成硫化亚铁、硫化铁等铁腐蚀产物堵塞物,在解堵过程中可能存在反应生成硫化氢有毒有害气体,将其反应生成溶解于水中,使解堵作业更加安全环保。
经上述不返排清洁酸化解堵工作液酸化解堵后,残酸无法返排,对金属设备腐蚀速率极低,可提高酸化解堵的安全环保性。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种不返排清洁酸化解堵工作液,其特征在于,按重量百分数计,所述不返排清洁酸化解堵工作液的原料包括:9-12%的解堵剂主剂、4-5%的解堵剂辅剂、2-3%的沉淀抑制剂、2-4%的固硫剂、2-4%的润湿反转剂、3-5%的渗吸剂以及4-7%的pH调节剂,余量为水;
其中,所述解堵剂主剂包括N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸和膦酰基羧酸共聚物;
所述解堵剂辅剂包括碳酰胺;
所述沉淀抑制剂包括羟基乙叉二膦酸钾和二乙烯三胺五乙酸五钾中的至少一种;
所述固硫剂包括乙二醛和1,3,5-三嗪;
所述润湿反转剂包括甲基三辛基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵;
所述渗吸剂包括N-二甲胺丙基硬脂酰胺和油酸酰胺丙基二甲基叔胺;
所述调节剂包括乙酸和乙酸钠。
2.根据权利要求1所述的不返排清洁酸化解堵工作液,其特征在于,所述解堵剂主剂中,所述N-β-羟基乙基乙二胺三乙酸与所述膦酰基羧酸共聚物的重量比为8-10:1-2。
3.根据权利要求1所述的不返排清洁酸化解堵工作液,其特征在于,所述固硫剂中,所述乙二醛与所述1,3,5-三嗪的重量比为1-2:1-2。
4.根据权利要求1所述的不返排清洁酸化解堵工作液,其特征在于,所述润湿反转剂中,所述甲基三辛基氯化铵与所述双十八烷基二甲基氯化铵的重量比为1-2:1-2。
5.根据权利要求1所述的不返排清洁酸化解堵工作液,其特征在于,所述渗吸剂中,所述N-二甲胺丙基硬脂酰胺与所述油酸酰胺丙基二甲基叔胺的重量比为1-2:2-3。
6.根据权利要求1所述的不返排清洁酸化解堵工作液,其特征在于,所述调节剂中,所述乙酸和所述乙酸钠的重量比为1-2:3-5。
7.如权利要求1-6任一项所述的不返排清洁酸化解堵工作液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按配比混合所述原料。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,混合时,先将所述解堵剂主剂与水混合,随后依次与所述沉淀抑制剂、所述调节剂以及所述解堵剂辅剂混合,再与所述固硫剂、所述润湿反转剂和所述渗吸剂混合。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,混合包括:将所述解堵剂主剂加入水中,于60-120r/min的条件下搅拌15-30min;随后加入所述沉淀抑制剂,搅拌20-30min;随后加入所述调节剂,搅拌10-20min;随后于pH值为3-4、搅拌转速为300-360r/min的条件下加入所述解堵剂辅剂,搅拌20-30min;随后加入所述固硫剂,搅拌10-20min;再加入所述润湿反转剂和所述渗吸剂,搅拌10-20min。
10.如权利要求1-6任一项所述的不返排清洁酸化解堵工作液的应用,其特征在于,所述不返排清洁酸化解堵工作液用于低渗储层油水井解堵。
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