CN116694315A - 一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田化学应用领域，提供一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂，本发明解决了含钙砂岩地层酸化时，出现氟化钙沉淀、溶解能力差等问题，本发明按重量百分比由下列成分组成：10～25%盐酸、1～3%复合酸、1.0～2.0%钙离子络合剂、0.5～2.0%缓蚀剂、1～1.5%氯化铵、0.4～0.8%复合表面活性剂、0.6～1.0%铁离子稳定剂、余量为水。本发明对地层中的硅质和钙质组分均具有较强的溶解能力，对含钙地层可进行有效酸化，恢复地层渗透率，保证油井正常生产。
Description
技术领域
本发明涉及油田化学应用领域，是一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂。
背景技术
酸化技术是提高地层渗透率常用的技术之一，它是通过酸液溶蚀地层岩石孔隙中的堵塞物或基岩本身的某些矿物成份，从而改善岩石内部孔道的连通性，解除地层的污染，提高油水井的生产能力。
针对砂岩油层，通常应用土酸酸化技术。土酸是由盐酸、氢氟酸及各种添加剂按一定比例配制而成的，利用其中的盐酸溶解砂岩地层中的碳酸岩盐、铁质成分并保持低PH值，防止氟化钙和氢氧化硅沉淀生成；利用其中的氢氟酸溶解硅质矿物和钻井液，以及已膨胀的粘土矿物等所造成的堵塞物，恢复和提高近井地带的渗透率，达到增产增注的目的。酸化技术发展到目前，针对各种砂岩类型和堵塞因素，已研究形成了常规土酸、新型土酸、油水井清垢解堵剂、热气酸、粉末硝酸、复合酸等酸液体系。通过酸液体系和配套工艺的应用，较好地解决了砂岩油层增产增注问题。
针对砂岩油层，尽管在酸液体系方面已研究了各种酸液解堵液，但由于上述酸液都是以土酸为主酸液复配而成的酸化液，当地层中钙质含量升高时，对酸液中的盐酸消耗增大，因此过量的钙会与土酸中的氢氟酸反应，产生氟化钙沉淀，造成酸化无效，甚至引起油层堵塞。盐酸酸液体系不含氢氟酸，但酸液对岩石溶解能力差，因此也不适合于砂岩油层的酸化解堵。
发明内容
本发明的目的在于研制出一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂，解决含钙砂岩地层酸化时，出现氟化钙沉淀、溶解能力差等问题，本发明是一种对地层中的硅质和钙质组分均具有较强溶解能力，且不存在二次沉淀的酸化解堵剂。
本发明的技术方案通过以下措施来实现：它按重量百分比由下列成分组成：：10～25%盐酸、1～3%复合酸、1.0～2.0%钙离子络合剂、0.5～2.0%缓蚀剂、1～1.5%氯化铵、0.4～0.8%复合表面活性剂、0.6～1.0%铁离子稳定剂、余量为水。
所述复合酸由40%氨基磺酸、60%氟化铵组成。
所述钙离子络合剂由60% 3-（N，N-二甲基十二烷基胺）-2-羟基-丙基磺酸、40%乙二胺四乙酸组成。
所述缓蚀剂由50%吡啶季胺盐、25%辛炔醇、25%乙醇组成。
所述复合表面活性剂由40%烷基酚聚氧乙烯醚、20%乙二醇单丁醚、40%烷基苯磺酸组成。
所述铁离子稳定剂由50%三乙醇胺、50%柠檬酸组成。
本发明的一种适用于含钙砂岩油层酸化解堵剂，其作用原理如下：
一是通过复配钙离子络合剂，提高酸液络合钙离子的性能，二是利用复合酸代替土酸中的氢氟酸，通过缓慢电离，降低氢氟酸释放和反应速度，并保持酸液活性，从而抑制氟化钙等沉淀的产生。
本发明具有如下优点：
1）本发明既考虑酸液对地层中硅质矿物的溶解能力，同时又保持酸液对钙铁等敏感离子的络合能力，因此在保证酸液溶解能力的同时，还具有较好的抗二次沉淀性能；
2）本发明酸化施工时与一般普通酸化相同，不需要注入大剂量的前置酸和后置液，具有工艺简便、工艺成本低的特点；
3）本发明不仅对地层中的硅质和钙质组分均具有较强的溶解能力，而且对砂岩骨架的破坏作用小，本酸液适合钙质胶结砂岩地层，以及酸敏性地层的酸化解堵。
附图说明：图1 本发明实施例1中酸液溶蚀率随反应时间变化曲线；图2 本发明实施例1中酸液破碎率随反应时间变化曲线。
具体实施方式：下面结合实施例对本发明作进一步说明：一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂，它按重量百分比由下列成分组成：10～25%盐酸、1～3%复合酸、1.0～2.0%钙离子络合剂、0.5～2.0%缓蚀剂、1～1.5%氯化铵、0.4～0.8%复合表面活性剂、0.6～1.0%铁离子稳定剂、余量为水。
所述复合酸由40%氨基磺酸、60%氟化铵组成。
所述钙离子络合剂由60% 3-（N，N-二甲基十二烷基胺）-2-羟基-丙基磺酸、40%乙二胺四乙酸组成。
所述缓蚀剂由50%吡啶季胺盐、25%辛炔醇、25%乙醇组成。
所述复合表面活性剂由40%烷基酚聚氧乙烯醚、20%乙二醇单丁醚、40%烷基苯磺酸组成。
所述铁离子稳定剂由50%三乙醇胺、50%柠檬酸组成。
本发明酸化解堵剂配制方式与一般普通的酸化液相同。现场实施与一般普通的酸化施工相同，反应时间3或6小时后排酸，排酸量为注入酸量加20m3，排酸后正常生产。
实施例1：
钙组分含量<10%砂岩地层，本实施例中本发明按重量百分比由下列成分组成：10%盐酸、3%复合酸、1%钙离子络合剂、2.0%缓蚀剂、1.5%氯化铵、0.4%复合表面活性剂、1.0%铁离子稳定剂、余量为水。
其制备流程如下：
1）按配制重量百分比分别量取盐酸、复合酸、钙离子络合剂、缓蚀剂、氯化铵、复合表面活性剂、铁离子稳定剂、纯净水，放入不同塑料烧杯中；
2）将未稀释并且浓度36.0～38.0%的盐酸加入塑料烧杯，然后加入缓蚀剂，用玻璃棒搅拌均匀；
3）再加入复合酸、铁离子稳定剂、钙离子络合剂、氯化铵、纯净水，搅拌均匀；
4）将配制好的酸液倒入塑料容器中，密封保存。
实施例2：
钙组分含量15%左右砂岩地层，本实施例中本发明按重量百分比由下列成分组成：20%盐酸、2%复合酸、1.8%钙离子络合剂、1.5%缓蚀剂、1.2%氯化铵、0.5%复合表面活性剂、0.8%铁离子稳定剂、余量为水。
制备方法同实施例1。
实施例3：
钙组分含量25%左右砂岩地层，本实施例中本发明按重量百分比由下列成分组成：25%盐酸、1%复合酸、2.0%钙离子络合剂、0.5%缓蚀剂、1%氯化铵、0.4%复合表面活性剂、0.6%铁离子稳定剂、余量为水。
制备方法同实施例1。
实施例4，本实施例给出了本发明的物性评价
1.溶蚀性能：
1）分别量取实施例1、实施例2、实施例3酸液各60ml，放入60℃下恒温0.5小时以上；
2）分别称取0.9～1.6mm天然岩屑5g，放入100ml塑料烧杯；
3）分别量取实施例1、实施例2、实施例3酸液各50ml，倒入装有岩屑的塑烧杯中，并立即放入60℃恒温水浴中；
4）反应3或6小时，其中实施例1酸液反应时间6小时，实施例2和实施例3酸液反应时间3小时，取出，过滤、烘干，计算溶蚀率和破碎率，并观察残酸中是否有沉淀。
溶蚀实验表明，针对不同钙含量的岩屑，加入不同实施例酸液反应后，均取得较好的溶蚀效果，岩屑的破碎率低，且残液无二次沉淀。
表1 酸液试样对不同岩屑的溶蚀性能
2.缓蚀性能：
在60℃条件下，采用N80试片进行酸液腐蚀实验。
实验结果表明，三种实施例酸液腐蚀速率为1.685～2.154g/m2·h，符合酸液标准要求。
表2 酸液缓蚀性能测定实验
3.助排性能
取3种实施例酸液，采用JYW-200X型界面张力仪，分别测定其界面张力。
实验结果表明，3种实施例酸液界面张力均为1.8mN/m。
表3 表面活性剂筛选实验数据
| 酸液类型 | 实验介质 | 实验温度 | 界面张力（mN/m） |
| 实施例1酸液 | 0#柴油 | 常温 | 1.8 |
| 实施例2酸液 | 0#柴油 | 常温 | 1.8 |
| 实施例3酸液 | 0#柴油 | 常温 | 1.8 |
4.缓速性能
按性能评价1实验方法，开展不同反应时间溶蚀率和破碎率测定实验。实验酸液为实施例1酸液和对比的常规土酸酸液，岩屑为大庆油田英52井岩屑，钙含量5.23%。
实验结果表明，常规土酸1小时溶蚀率与实施例1酸液12小时相当，如图1所示，同时从破碎率对比可见图2，实施例1酸液破碎率远低于常规土酸，说明实施例1酸液不但具有较好的缓速性能，同时还能有效降低酸液对岩层骨架的破坏程度，降低了岩石的破碎率。
5.酸化性能
采用φ25×50mm大庆油田英52井天然岩心，按标准处理后，挤入实施例1酸液，反应6h，测定反应前后岩心渗透率变化。
实验结果表明，酸化后，岩心的渗透率提高率平均达98.12%，实验结果见表4。表4中：渗透率提高率=（酸后渗透率-酸前渗透率）/酸前渗透率。
表4 岩心酸化实验数据表
Claims (6)
1.一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂，其特征在于：它按重量百分比由下列成分组成：：10～25%盐酸、1～3%复合酸、1.0～2.0%钙离子络合剂、0.5～2.0%缓蚀剂、1～1.5%氯化铵、0.4～0.8%复合表面活性剂、0.6～1.0%铁离子稳定剂、余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂，其特征在于：所述复合酸由40%氨基磺酸、60%氟化铵组成。
3.根据权利要求1所述的一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂，其特征在于：所述钙离子络合剂由60% 3-（N，N-二甲基十二烷基胺）-2-羟基-丙基磺酸、40%乙二胺四乙酸组成。
4.根据权利要求1所述的一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂，其特征在于：所述缓蚀剂由50%吡啶季胺盐、25%辛炔醇、25%乙醇组成。
5.根据权利要求1所述的一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂，其特征在于：所述复合表面活性剂由40%烷基酚聚氧乙烯醚、20%乙二醇单丁醚、40%烷基苯磺酸组成。
6.根据权利要求1所述的一种适用于含钙砂岩油层的酸化解堵剂，其特征在于：所述铁离子稳定剂由50%三乙醇胺、50%柠檬酸组成。
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