CN117417734A - 一种用于天然气气井的解堵剂及解堵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于天然气气井的解堵剂及解堵方法；该解堵剂为混合水溶液；其中，所述混合水溶液中包括重量百分为5%～10%的焦亚硫酸盐和重量百分比为3%～5%的亚硫酸氢盐；该解堵剂含有还原性的焦亚硫酸根和亚硫酸氢根，其利用地层温度以及水中溶解氧的作用，能够将油田常见的大分子有机堵塞物降解为小分子的有机物，从而达到解堵的目的；该解堵剂中的焦亚硫酸根和亚硫酸氢根腐蚀性小，对有机堵塞物的解堵效果好，且成本低廉，环境污染小，适合大规模应用，有利于气井的快速、低成本解堵处理。
Description
技术领域
本发明涉及天然气开采技术领域，特别涉及一种用于天然气气井的解堵剂及解堵方法。
背景技术
由于受储层性质的影响，天然气井在投产前需要进行压裂才能获得较为理想的产气量。压裂过程中使用的增稠剂、减阻剂、暂堵剂等有机物会在储层中残留，对储层孔隙造成堵塞，从而不利于天然气井产量的提高。
为了提高天然气井产量，需要采用解堵剂对有机物造成的堵塞进行解堵。现用解堵效果较好的解堵剂通常是一些强氧化剂或者强酸。强氧化剂主要是过硫酸铵、过硫酸钾等；强酸主要是盐酸、氢氟酸以及土酸等。但强氧化剂或者强酸对井筒及管柱的腐蚀较严重。此外，螯合剂、有机溶剂和表面活性剂等也被用于天然气井解堵，但是上述解堵成分对有机物堵塞的适应性较差，解堵效果不明显。因此，急需一种用于天然气井中堵塞物为有机物的低腐蚀性、高解堵效果的解堵剂及解堵方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有解堵剂存在的腐蚀性强、对有机堵塞物的解堵效果差的缺陷，提出了一种用于天然气气井的解堵剂及解堵方法，该解堵剂含有还原性的焦亚硫酸根和亚硫酸氢根，其利用地层温度以及水中溶解氧的作用，能够将油田常见的大分子有机堵塞物（聚丙烯酰胺、减阻剂、增稠剂等）降解为小分子的有机物，从而达到解堵的目的；该解堵剂中的焦亚硫酸根和亚硫酸氢根腐蚀性小，对有机堵塞物的解堵效果好，且成本低廉，环境污染小，适合大规模应用，有利于气井的快速、低成本解堵处理。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种用于天然气气井的解堵剂，所述解堵剂为混合水溶液；其中，所述混合水溶液中包括重量百分为5%～10%的焦亚硫酸盐和重量百分比为3%～5%的亚硫酸氢盐。
本发明提供一种用于天然气气井的解堵剂，含有具有还原性的焦亚硫酸根和亚硫酸氢根，从而在地层温度（50℃以上）以及水中溶解氧的作用下，能够与有机堵塞物中含有氨基的有机物产生化学反应，并生成大量活性自由基，进而利用活性自由基将大分子有机堵塞物降解为小分子的有机物，实现解堵的效果；该解堵剂中的焦亚硫酸根和亚硫酸氢根腐蚀性小，对有机堵塞物的解堵效果好，且成本低廉，环境污染小，适合大规模应用于被有机堵塞物堵塞气井的解堵。
其中，优选的，所述的焦亚硫酸盐为焦亚硫酸钠或焦亚硫酸钾；所述亚硫酸氢盐为亚硫酸钠或亚硫酸氢钾；优选的焦亚硫酸盐和亚硫酸氢盐，溶解性更好，在解堵过程中，产生的自由基更多，解堵效果更好，成本更低，对环境的影响小，更适合大规模应用。
其中，优选的，所述混合水溶液中，还包括黏土稳定剂；所述的黏土稳定剂为能够调节解堵剂渗透压的无机盐，其能够防止解堵剂溶液进入储层后对地下水或土壤造成污染。
优选的，所述黏土稳定剂为氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾、硫酸钠中的一种或多种。
优选的，所述黏土稳定剂的重量百分比为1%～3%。
其中，优选的，所述混合水溶液中，包括以下重量百分比原料：8%的焦亚硫酸钠，4%亚硫酸氢钠和2%的黏土稳定剂；优选的解堵剂配比，解堵效果更好,。
其中，所述用于天然气气井的解堵剂，用于堵塞物为有机物的天然气井的解堵。
为了实现上述发明目的，进一步的，本发明提供了一种用于天然气井的解堵方法，包括以下步骤：
（1）在待解堵井的套管中下入油管；打开套管闸门，从油管中正替缓蚀剂溶液；
（2）待缓蚀剂溶液正替完成后，从油管中依次注入解堵剂和水；待解堵剂到达井中的生产层时，关闭套管闸门，加压，利用注入的水将解堵剂挤入地层并与堵塞物接触；
（3）关闭油管阀门，进行焖井处理；
（4）焖井完成后，开井排出井中的液体；检验解堵情况，如果已经解堵，则完成解堵；如果未能解堵，则重复步骤（2）～（4），直至完成解堵。
其中，步骤（1）中，所述的缓蚀剂溶液能对套管和油管进行保护，降低解堵剂等腐蚀性液体对套管和油管造成的腐蚀效果；优选的，所述的缓蚀剂包括咪唑啉和吡啶；更优选的，所述缓蚀剂中，咪唑啉与吡啶的质量比为1:1～2:1；优选的缓蚀剂种类，缓蚀效果更好，对套管和油管的保护效果更好。
其中，步骤（1）中，所述缓蚀剂溶液中，缓蚀剂（咪唑啉和吡啶的总质量）的质量浓度为0.2%～1.5%，优选的缓蚀剂浓度，缓蚀效果好，成本更低；所述缓蚀剂溶液的用量为每口井1～2m3；优选的缓蚀剂溶液用量，能够起到很好的缓蚀效果，且成本更低。
其中，步骤（2）中，所述的解堵剂为上述解堵剂。
其中，步骤（2）中，所述解堵剂的用量为每口井5～20m3；优选的解堵剂用量，解堵效果好，成本低，对环境污染小。
其中，步骤（2）中，所述水的用量为：以能够将解堵剂顶替至井中的生产层为准。
其中，步骤（3）中，所述焖井是指同时关闭油管闸门及套管闸门后，静置，使解堵剂与堵塞物充分反应；优选的，所述焖井处理的时间为1～5天；充分的反应时间，解堵剂才能更好与堵塞物进行化学反应，从而使堵塞物降解并溶解，实现解堵。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明一种用于天然气气井的解堵剂，该解堵剂含有还原性的焦亚硫酸根和亚硫酸氢根，其利用地层温度以及水中溶解氧的作用，能够将大分子有机堵塞物降解为小分子的有机物，从而达到解堵的目的。该解堵剂中的焦亚硫酸根和亚硫酸氢根。
2、本发明一种用于天然气气井的解堵剂，腐蚀性小，对有机堵塞物的解堵效果好，且成本低廉，环境污染小，适合大规模应用，有利于气井的快速、低成本解堵处理。
3、本发明一种用于天然气井的解堵方法，操作简单、普适性好，解堵效果优异，适合大规模应用于被有机堵塞物堵塞气井的解堵。
附图说明：
图1为本发明一种用于天然气井的解堵方法施工流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：
一种用于天然气气井的解堵剂，包括以下重量百分比原料：8%的焦亚硫酸钠，4%的亚硫酸氢钠，2%的氯化钾，余量为水。
实施例2：
一种用于天然气气井的解堵剂，包括以下重量百分比原料：10%的焦亚硫酸钾，3%的亚硫酸氢钠，1%的氯化钾，余量为水。
实施例3：
一种用于天然气气井的解堵剂，包括以下重量百分比原料：5%的焦亚氯化钾，5%的亚硫酸氢钾，3%的氯化钠，余量为水。
实施例4：
一种用于天然气气井的解堵剂，包括以下重量百分比原料：5%的焦亚硫酸钾，5%的亚硫酸氢钾，余量为水。
对比例1：
一种解堵剂，包括以下重量百分比原料：8%的焦亚硫酸钠，2%的亚硫酸氢钠，2%的氯化钾，余量为水。
对比例2：
一种解堵剂，包括以下重量百分比原料：4%的焦亚硫酸钠，4%的亚硫酸氢钠，2%的氯化钾，余量为水。
对比例3：
一种解堵剂，包括以下重量百分比原料：11%的焦亚硫酸钠，4%的亚硫酸氢钠，2%的氯化钾，余量为水。
对比例4：
一种解堵剂，包括以下重量百分比原料：8%的焦亚硫酸钠，6%的亚硫酸氢钠，2%的氯化钾，余量为水。
对比例5：
一种解堵剂，包括以下重量百分比原料：12%的焦亚硫酸钠，2%的氯化钾，余量为水。
对比例6：
一种解堵剂，包括以下重量百分比原料：12%的亚硫酸氢钠，2%的氯化钾，余量为水。
对比例7：
一种常规的解堵剂，包括以下重量百分比原料：12%的过硫酸铵，余量为水。
实验例：
将上述实施例1～4和对比例1～6中的解堵剂进行有机堵塞物的模拟解堵实验，具体实验方法如下：
实验器材：搅拌器，恒温箱，粘度计，分析天平。
有机堵塞物为：油田现用的增稠剂和减阻剂，增稠剂为油田压裂常用的天然高分子羟丙基胍胶，有效含量99.5%；减阻剂为丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物，分子量为3000万，水解度为28%。
实验条件：实验温度为85℃；实验用水为油田水源井清水，矿化度为2426mg/L。
实验时间：24h。
测试方法：分别用油田水源井清水配制浓度为5000mg/L的增稠剂溶液和减阻剂溶液，在上述溶液中加入等体积的解堵剂溶液，解堵剂溶液采用油田水源井清水配制，将混合溶液搅拌均匀，置于85℃的恒温箱中，24h后取出，采用粘度计测定混合溶液的粘度，并与混合溶液的初试粘度进行对比。降解率=（初试粘度-24h后的粘度）/初试粘度*100%。
实验结果：
| 组别 | 腐蚀性 | 对增稠剂的降解率（%） | 对减阻剂的降解率（%） |
| 实施例1 | 轻微腐蚀 | 86.1 | 93.5 |
| 实施例2 | 轻微腐蚀 | 85.3 | 95.8 |
| 实施例3 | 轻微腐蚀 | 84.4 | 92.7 |
| 实施例4 | 轻微腐蚀 | 85.8 | 93.6 |
| 对比例1 | 轻微腐蚀 | 62.2 | 72.4 |
| 对比例2 | 轻微腐蚀 | 63.7 | 70.8 |
| 对比例3 | 轻微腐蚀 | 72.4 | 76.9 |
| 对比例4 | 轻微腐蚀 | 71.1 | 74.3 |
| 对比例5 | 轻微腐蚀 | 43.5 | 46.7 |
| 对比例6 | 轻微腐蚀 | 25.3 | 31.1 |
| 对比例7 | 中等腐蚀 | 83.7 | 93.9 |
| 空白例 | 轻微腐蚀 | 10.5 | 10.8 |
分析上述实验结果可知，本发明解堵剂利用了焦亚硫酸根和亚硫酸氢根的还原性以及协同增效作用，不仅使本发明解堵剂对有机堵塞物具有了优异的解堵效果，更具有腐蚀性低的优点，从而更有利于大规模应用于油气田的解堵施工中。
应用例：
待解堵井情况：该气井投产初期产气量0.5万方/天，而同一区块相同层位的临井投产初期产气量2万方/天，地质分析该井存在堵塞，需要进行解堵。
类型：天然气井
井深：1958m
堵塞物：羟丙基胍胶增稠剂；丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物减阻剂；
上述天然气井的解堵方法，包括以下步骤：
（1）在待解堵井的套管中下入油管；打开套管闸门，从油管中正替缓蚀剂溶液（质量浓度为1%的、质量比为1:1的咪唑啉与吡啶；用量为2m3）；
（2）待缓蚀剂溶液正替完成后，从油管中依次注入解堵剂（实施例1中的解堵剂、用量为10m3）和水（油田水源井清水、用量为20m3）；待解堵剂到达井中的生产层时，关闭套管闸门，加压（10MPa），利用注入的水将解堵剂挤入地层并与堵塞物接触；
（3）关闭油管阀门，进行焖井处理（4d）；
（4）焖井完成后，开井排出井中的液体；经检验，解堵效果良好，气井产量达到2.6万方/天，达到解堵目标。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于天然气气井的解堵剂，其特征在于，所述解堵剂为混合水溶液；其中，所述混合水溶液中包括重量百分为5%～10%的焦亚硫酸盐和重量百分比为3%～5%的亚硫酸氢盐。
2.根据权利要求1所述的解堵剂，其特征在于，所述的焦亚硫酸盐为焦亚硫酸钠或焦亚硫酸钾；所述亚硫酸氢盐为亚硫酸钠或亚硫酸氢钾。
3.根据权利要求1或2所述的解堵剂，其特征在于，所述混合水溶液中，还包括黏土稳定剂。
4.根据权利要求3所述的解堵剂，其特征在于，所述黏土稳定剂为氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾、硫酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的解堵剂，其特征在于，包括以下重量百分比原料：8%的焦亚硫酸钠，4%亚硫酸氢钠，2%的黏土稳定剂，余量为水。
6.一种用于天然气气井的解堵方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在待解堵井的套管中下入油管；打开套管闸门，从油管中正替缓蚀剂溶液；
（2）待缓蚀剂溶液正替完成后，从油管中依次注入解堵剂和水；待解堵剂到达井中的生产层时，关闭套管闸门，加压，利用注入的水将解堵剂挤入地层并与堵塞物接触；
（3）关闭油管阀门，进行焖井处理；
（4）焖井完成后，开井排出井中的液体；检验解堵情况，如果已经解堵，则完成解堵；如果未能解堵，则重复步骤（2）～（4），直至完成解堵。
7.根据权利要求6所述的解堵方法，其特征在于，所述的缓蚀剂包括咪唑啉和吡啶。
8.根据权利要求7所述的解堵方法，其特征在于，所述缓蚀剂中，咪唑啉与吡啶的质量比为1:1～2:1。
9.根据权利要求6所述的解堵方法，其特征在于，所述缓蚀剂溶液中，缓蚀剂的质量浓度为0.2%～1.5%。
10.根据权利要求6所述的解堵方法，其特征在于，步骤（2）中，所述解堵剂的用量为每口井5～20m3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311285675.0A CN117417734A (zh) | 2023-10-07 | 2023-10-07 | 一种用于天然气气井的解堵剂及解堵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311285675.0A CN117417734A (zh) | 2023-10-07 | 2023-10-07 | 一种用于天然气气井的解堵剂及解堵方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117417734A true CN117417734A (zh) | 2024-01-19 |
Family
ID=89531617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311285675.0A Pending CN117417734A (zh) | 2023-10-07 | 2023-10-07 | 一种用于天然气气井的解堵剂及解堵方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117417734A (zh) |
-
2023
- 2023-10-07 CN CN202311285675.0A patent/CN117417734A/zh active Pending
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