CN115418210A - 一种多元酸化用抗酸渣助排剂的制备及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多元酸化用抗酸渣助排剂的制备及其应用，属于石油化工技术领域，解决了现有技术中酸渣形成速度快、表界面张力大、助排效果差的问题，包括向反应釜内加入一定量的氟表面活性剂、APE15、异抗坏血酸钠、EDTA以及PM‑402，混合，再加入一定量的甲醇和余量水，混合搅拌20～40min，制得抗酸渣助排剂，将抗酸渣助排剂和酸液混合均匀后注入油井，关井反应20h后开井，结合反排装置反排。本发明通过还原叠加络合的综合处理方法，有效降低酸液中Fe3+的含量，利用氟表面活性剂降低表界面张力，提高酸化反排能力，结合反排装置避免酸渣堵塞流动通道的问题。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，具体地说，尤其涉及一种多元酸化用抗酸渣助排剂的制备及其应用。
背景技术
随着油田长时间运转，各油井的产量及含水情况不可避免的来到瓶颈期，目前油水井的地层酸化治理是油层改造，油井增产的重要措施之一，单井的酸化治理是利用酸液的腐蚀作用，使油层岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物溶解，从而增大孔隙的裂缝，提高地层的渗透率。在酸化施工过程中，酸液不可避免与原油接触，特别是胶质、沥青质原油，会使原油稳定的胶态性质遭到破坏，产生酸化淤渣，这种酸化淤渣会堵塞流动通道，造成地层伤害。而酸液中加入抗酸渣剂是防止酸化淤渣沉积的最后手段，是含胶质沥青质原油地层酸化措施改造中，必不可少的添加剂，但现有的抗酸渣剂大多采用聚氧化乙烯、聚氧化丙烯类表面活性剂，因其表面活性低，仅能起到基本的抗酸渣功能，无法有效降低高凝油表面张力，而且大多抗酸渣剂的起泡效果差，无法起到助排的效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种减缓酸渣形成速度、降低表界面张力、助排效果好的多元酸化用抗酸渣助排剂的制备及其应用。
为了实现上述技术目的，本发明多元酸化用抗酸渣助排剂的制备及其应用采用的技术方案为：
一种多元酸化用抗酸渣助排剂的制备，包括以下步骤：向反应釜内加入一定量的氟表面活性剂、APE15、异抗坏血酸钠、EDTA以及PM-402，在180～250r/min的转速下混合10～20min后，再加入一定量的甲醇和余量水，在150～200r/min转速下混合搅拌20～40min均匀，静置1～3h，制得抗酸渣助排剂，所述多元酸化用抗酸渣助排剂，按质量分数计，包括以下组分：5～8%氟表面活性剂、4～8%APE15、2～5%异抗坏血酸钠、2～5%EDTA、3～4%PM-402、5～10%甲醇以及余量水；
所述氟表面活性剂为聚醚型氟碳表面活性剂，以六氟环氧丙烷齐聚制备成全氟氧杂酰氟原料，再经酯化反应合成。
一种多元酸化用抗酸渣助排剂的应用，包括将质量比为3:100的抗酸渣助排剂和酸液混合均匀后注入油井，关井反应20h后开井，结合反排装置进行反排，所述反排装置包括横置于油井端口的驱动杆，驱动杆中部经套轴与架设于油井上方的定位架相连接，驱动杆两端分别套设有第一锥形主齿和第二锥形主齿，第一锥形主齿和第二锥形主齿对设于驱动杆表面，且两者小径端相对，第一锥形主齿表面啮合有第一锥形从动齿，第一锥形从动齿底部中心连接有插入油井内的第一移动杆，第一移动杆表面套设有第一杆套，第二锥形主齿表面啮合有第二锥形从动齿，第二锥形从动齿底部中心连接有插入油井内的第二移动杆，第二移动杆表面套设有第二杆套，第一移动杆和第二移动杆之间连接有水平设置的压盘，压盘直径两端端面分别贴合第一杆套内壁和第二杆套内壁，压盘底部中心处经伸缩套连接有底盘，底盘置于油井底部。
优选的，所述驱动杆一端端部设有驱使其轴向转动的驱动电机，驱动电机置于油井口外部。
优选的，所述压盘表面开设有弧形槽，弧形槽成风车状均匀分布于压盘表面，多个弧形槽汇聚处设有圆形状固定环，固定环外周均匀绕设有多组弧形杆，单个弧形杆分别嵌入同圆心角的弧形槽内，弧形杆靠近弧形槽底的端面设有与弧形槽底部相连接的伸缩弹簧，伸缩弹簧两侧的弧形槽槽底分别开设有通孔。
优选的，所述弧形杆的弧度与所述弧形槽的弧度相一致。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过还原叠加络合的综合处理方法，有效降低酸液中Fe3+的含量，从而减缓酸渣的形成速度；
2、本发明利用氟表面活性剂快速破解油体表面，降低表界面张力，提高酸化反排能力，令助排率达到90%以上，同时结合反排装置对不可避免形成的酸渣先行压缩后再行反排，避免酸渣遗留于油井内，进而堵塞流动通道的问题，提升酸渣的反排效果；
3、本发明中抗酸渣助排剂酸溶性佳，可与各类酸液互溶，与其他添加剂配伍性良好，不仅能够在酸化中抗酸渣，而且还有良好的起泡、互溶、防膨、助排、稳定铁离子能力。
附图说明
图1是本发明中反排装置的结构示意图；
图2是本发明中压盘的结构示意图；
图3是本发明中弧形杆与弧形槽的连接结构示意图。
图中：1.驱动杆；2.定位架；3.第一锥形主齿；4.第二锥形主齿；5.第一锥形从动齿；6.第一移动杆；7.第一杆套；8.第二锥形从动齿；9.第二移动杆；10.第二杆套；11.压盘；12.伸缩套；13.底盘；14.弧形槽；15.固定环；16.弧形杆；17.伸缩弹簧；18.通孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对发明进一步说明：
一种多元酸化用抗酸渣助排剂的制备，包括以下步骤：向反应釜内加入一定量的氟表面活性剂、APE15、异抗坏血酸钠、EDTA以及PM-402，在180～250r/min的转速下混合10～20min后，再加入一定量的甲醇和余量水，在150～200r/min转速下混合搅拌20～40min均匀，静置1～3h，制得抗酸渣助排剂，所述多元酸化用抗酸渣助排剂，按质量分数计，包括以下组分：5～8%氟表面活性剂、4～8%APE15、2～5%异抗坏血酸钠、2～5%EDTA、3～4%PM-402、5～10%甲醇以及余量水；
所述氟表面活性剂为聚醚型氟碳表面活性剂，以六氟环氧丙烷齐聚制备成全氟氧杂酰氟原料，再经酯化反应合成。
氟表面活性剂为聚醚型氟碳表面活性剂，分子结构中含氟烃基，既是憎水基又是憎油基，当它与亲油基团相连后，可制成油溶性的氟表面活性剂，具有降低有机溶剂表面张力的能力，这种特性表现在碳氟化合物构成的固体表面上，不仅水不能伸展，碳氢油也不能铺展，因此，与水结合后能有效降低溶液表界面张力，起到助排作用；
乳化剂APE15为酚醛树脂和环氧乙烷的聚合物，能使原油中的胶质、沥青质有效分散，防止酸渣产生；
异抗坏血酸钠作为还原剂，能保持Fe2+在溶液中保持稳定，防止铁离子沉淀产生；
EDTA为络合剂，与异抗坏血酸钠结合后起到还原+络合的综合处理方法，对酸液中的Fe3+进行控制，避免大量结合溶液中，从而加速酸渣的形成，即从逆反应角度减缓酸渣的形成；
PM-402为二甲基二烯丙基氯化铵，是一种阳离子聚合物，能抑制地层黏土膨胀和黏土颗粒的运移，起到保护油藏的作用。
如图1—图3所示，一种多元酸化用抗酸渣助排剂的应用，包括将质量比为3:100的抗酸渣助排剂和酸液混合均匀后注入油井，关井反应20h后开井，结合反排装置进行反排，所述反排装置包括横置于油井端口的驱动杆1，驱动杆1中部经套轴与架设于油井上方的定位架2相连接，驱动杆1两端分别套设有第一锥形主齿3和第二锥形主齿4，第一锥形主齿3和第二锥形主齿4对设于驱动杆1表面，且两者小径端相对，第一锥形主齿3表面啮合有第一锥形从动齿5，第一锥形从动齿5底部中心连接有插入油井内的第一移动杆6，第一移动杆6表面套设有第一杆套7，第二锥形主齿4表面啮合有第二锥形从动齿8，第二锥形从动齿8底部中心连接有插入油井内的第二移动杆9，第二移动杆9表面套设有第二杆套10，第一移动杆6和第二移动杆9之间连接有水平设置的压盘11，压盘11直径两端端面分别贴合第一杆套7内壁和第二杆套10内壁，压盘11底部中心处经伸缩套12连接有底盘13，底盘13置于油井底部。
本发明中，所述驱动杆1一端端部设有驱使其轴向转动的驱动电机，驱动电机置于油井口外部。通过设置驱动电机，利用驱动电机带动驱动杆转动，进而带动压盘上下自由移动。
本发明中，所述压盘11表面开设有弧形槽14，弧形槽14成风车状均匀分布于压盘11表面，多个弧形槽14汇聚处设有圆形状固定环15，固定环15外周均匀绕设有多组弧形杆16，单个弧形杆16分别嵌入同圆心角的弧形槽14内，所述弧形杆16的弧度与所述弧形槽14的弧度相一致，弧形杆16靠近弧形槽14底的端面设有与弧形槽14底部相连接的伸缩弹簧17，伸缩弹簧17两侧的弧形槽14槽底分别开设有通孔18。
抗酸渣助排剂未投入油井中时，先将反排装置沿油井竖直方向缓慢插入，直至定位架2固定于油井端口，随后将一定质量比的抗酸渣助排剂和酸投入油井中，氟表面活性剂与水结合后有效降低溶液表界面张力，异抗坏血酸钠和EDTA络合剂在乳化剂APE15的乳化分散作用下，还原和络合Fe3+，防止铁离子沉淀产生，减缓酸渣的形成，同时PM-402抑制地层黏土膨胀和黏土颗粒转移，保护油藏，酸液对油层岩石胶结物或裂缝内堵塞物进行溶解时不可避免地令酸液破坏原油胶质，即使添加抗酸渣助排剂，仍不能完全避免，此时启动驱动电机，带动驱动杆1转动，驱动杆1表面的第一锥形主齿3和第二锥形主齿4镜像转动，第一锥形主齿3带动第一锥形从动齿5转动，第二锥形主齿4带动第二锥形从动齿8转动，进而带动第一移动杆6和第二移动杆9沿竖直轴心周向转动，从而使套设于第一移动杆6和第二移动杆9表面的底盘13沿竖直方向向下移动，移动过程中压盘11不断压制原油溶液中酸渣，原油透过压盘11表面弧形槽14内的通孔18向油井上端浮动，原油中富含的细微酸渣受弧形杆16阻挡后下落，即实现酸渣和原油的分离，随后经聚集后的酸渣沉积于底盘13表面，伸缩套12长度逐渐收缩，直至压盘11覆盖于底盘13表面后反向启动驱动电机，反向重复上述动作，酸渣经压盘11和底盘13覆合输送至油井端口，避免酸渣遗留于油井内堵塞流动通道，从物理和化学两方面着手减少酸渣的产生。
实施例1
一种多元酸化用抗酸渣助排剂的制备，包括以下步骤：向反应釜内加入6%氟表面活性剂、5%APE15、3%异抗坏血酸钠、3%EDTA以及4%PM-402，在180～250r/min的转速下混合10～20min后，再加入8%甲醇和71%水，在150～200r/min转速下混合搅拌20～40min均匀，静置1～3h，制得抗酸渣助排剂。将该抗酸渣助排剂与盐酸、土酸等酸液混合后无残渣,表面张力为26mN/m ,铁离子稳定能力650mg/L。
实施例2
一种多元酸化用抗酸渣助排剂的制备，包括以下步骤：向反应釜内加入5%氟表面活性剂、4%APE15、2%异抗坏血酸钠、2%EDTA以及3%PM-402，在180～250r/min的转速下混合10～20min后，再加入5%甲醇和余量水，在150～200r/min转速下混合搅拌20～40min均匀，静置1～3h，制得抗酸渣助排剂。将该抗酸渣助排剂与盐酸、土酸等酸液混合后无残渣,表面张力为27mN/m ,铁离子稳定能力550mg/L。
实施例3
一种多元酸化用抗酸渣助排剂的制备，包括以下步骤：向反应釜内加入8%氟表面活性剂、8%APE15、5%异抗坏血酸钠、5%EDTA以及4%PM-402，在180～250r/min的转速下混合10～20min后，再加入10%甲醇和余量水，在150～200r/min转速下混合搅拌20～40min均匀，静置1～3h，制得抗酸渣助排剂。将该抗酸渣助排剂与盐酸、土酸等酸液混合后无残渣,表面张力为25mN/m ,铁离子稳定能力680mg/L。
综上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (5)
1.一种多元酸化用抗酸渣助排剂的制备，其特征在于：包括以下步骤：向反应釜内加入一定量的氟表面活性剂、APE15、异抗坏血酸钠、EDTA以及PM-402，在180～250r/min的转速下混合10～20min后，再加入一定量的甲醇和余量水，在150～200r/min转速下混合搅拌20～40min均匀，静置1～3h，制得抗酸渣助排剂，所述多元酸化用抗酸渣助排剂，按质量分数计，包括以下组分：5～8%氟表面活性剂、4～8%APE15、2～5%异抗坏血酸钠、2～5%EDTA、3～4%PM-402、5～10%甲醇以及余量水；
所述氟表面活性剂为聚醚型氟碳表面活性剂，以六氟环氧丙烷齐聚制备成全氟氧杂酰氟原料，再经酯化反应合成。
2.一种多元酸化用抗酸渣助排剂的应用，其特征在于：包括将质量比为3:100的抗酸渣助排剂和酸液混合均匀后注入油井，关井反应20h后开井，结合反排装置进行反排，反排装置包括横置于油井端口的驱动杆，驱动杆中部经套轴与架设于油井上方的定位架相连接，驱动杆两端分别套设有第一锥形主齿和第二锥形主齿，第一锥形主齿和第二锥形主齿对设于驱动杆表面，且两者小径端相对，第一锥形主齿表面啮合有第一锥形从动齿，第一锥形从动齿底部中心连接有插入油井内的第一移动杆，第一移动杆表面套设有第一杆套，第二锥形主齿表面啮合有第二锥形从动齿，第二锥形从动齿底部中心连接有插入油井内的第二移动杆，第二移动杆表面套设有第二杆套，第一移动杆和第二移动杆之间连接有水平设置的压盘，压盘直径两端端面分别贴合第一杆套内壁和第二杆套内壁，压盘底部中心处经伸缩套连接有底盘，底盘置于油井底部。
3.根据权利要求2所述多元酸化用抗酸渣助排剂的应用，其特征在于：所述驱动杆一端端部设有驱使其轴向转动的驱动电机，驱动电机置于油井口外部。
4.根据权利要求2所述多元酸化用抗酸渣助排剂的应用，其特征在于：所述压盘表面开设有弧形槽，弧形槽成风车状均匀分布于压盘表面，多个弧形槽汇聚处设有圆形状固定环，固定环外周均匀绕设有多组弧形杆，单个弧形杆分别嵌入同圆心角的弧形槽内，弧形杆靠近弧形槽底的端面设有与弧形槽底部相连接的伸缩弹簧，伸缩弹簧两侧的弧形槽槽底分别开设有通孔。
5.根据权利要求4所述多元酸化用抗酸渣助排剂的应用，其特征在于：所述弧形杆的弧度与所述弧形槽的弧度相一致。
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