一種碎屑砂巖氣藏酸化液的製作方法
2023-07-10 01:39:41
專利名稱：一種碎屑砂巖氣藏酸化液的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高溫碎屑砂巖氣藏酸化用液體體系。
背景技術：
砂巖基質酸化技術是油氣井解堵和增產的重要技術，土酸是用於砂巖酸化的一種最早最常用的酸液體系。專利USP 5529125介紹了有機膦酸鹽在HCl、HF中的應用，能夠起到很好的緩速作用；專利CN 101089118介紹了一種酸化劑組合物，可以解除砂巖油藏中低滲透率、高礦化度易結垢的砂巖儲層的堵塞問題。高溫砂巖儲層酸化面臨如下問題首先，高溫下常規土酸與地層礦物反應速度極快，酸液有效作用距離短，活性酸不能達到地層深 部；其次，HF與砂巖的化學反應不是簡單的一次反應，其副產物氟矽化物和氟鋁化物還可與鋁矽酸鹽發生二次反應和三次反應，形成一系列不溶性的沉澱物，對儲層造成嚴重傷害； 第三，高溫下酸液對井下管柱及工具腐蝕性很強，對緩蝕劑性能要求高。 川渝地區越來越多的高溫儲層被發現，因此迫切需要解決高溫砂巖儲層的酸化問題。該問題的解決可以促進氣藏的發現，為氣田穩產、增產提供技術支持。
發明內容
本發明的目的是提供一種高溫碎屑砂巖氣藏酸化液，該酸化液腐蝕小，助排效果好，不易產生二次沉澱，對儲層傷害小，能夠提高酸化改造效果。本發明所採用的一種高溫碎屑砂巖氣藏酸化液是組成按重量百分比為
鹽酸0.5 1.0%
有機多元膦酸3.0 6.0%
氟化氫銨2.0 4.5%
乙酸3.0 5.0%
有機緩蝕劑0.25 0.5%
鐵離子穩定劑0.5 1.0%
粘土穩定劑0.5 1.0%
助排劑A0.3-0.6%
助排劑B0.3 0.6%
水餘量。上述酸液體系中所述酸化緩蝕劑為有機酸緩蝕劑Lan-926，為市售產品；所述鐵離子穩定劑為氮川三乙酸(NTA)或異抗壞血酸；所述粘土穩定劑為長效聚季胺防膨劑，解決泥質含量高、水敏傷害嚴重的問題；
所述助排劑採用複合助排劑，復配碳氫鏈和氟碳鍊表面活性劑，既能大幅度降低液體的表面張力，又具有微乳化增能作用，其中助排劑A為平平加0-15、0-20，助排劑B為氟碳鍊表面活性劑FS0-100、FSN-100。上述有機多元膦酸為羥基亞乙基二膦酸，能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩定的絡合物。上述酸液體系的緩速機理是酸液中的有機多元膦酸緩慢電離H+，同時反應後的產物可與酸液形成緩衝溶液來控制PH在一定範圍內，因此可以控制HF分子的濃度在一定的水平進而達到緩速作用；酸液通過化學吸附和物理吸附作用使酸液緩速。上述酸液體系控制沉澱的機理是首先，有機多元膦酸對溶液中的多價金屬離子具有絡合作用，從而使一些容易生成沉澱的金屬離子(Ca2+、Al3+、Fe2+、Fe3+)保持溶液狀態；其次對Ca2+、Na+、K+、NH4+之類的離子有很強的吸附能力，使其很難與氟、氟矽酸形成沉澱。
上述有機緩蝕劑Lan-926的緩蝕機理是依靠分子吸附作用在金屬表面形成分子定向排列的保護膜，以防止金屬被酸所腐蝕。上述酸液中有機多元膦酸，在250°C下仍能起到良好的緩蝕阻垢作用，與有機緩蝕劑Lan-926能產生緩蝕協同效應，酸化時緩蝕劑用量小。本發明所述的砂巖酸液製備方法簡單易行，只需將上述組分按比例混合均勻即可。在酸化施工現場使用，方法簡單易操作，與常規土酸配製方法一致，使用時，需壓裂車將酸液擠入地層與砂巖反應，在地層中的停留時間依據地層溫度決定。發明的效果該砂巖酸液產生的有益效果是(I)良好的緩速性能，以利於深部解堵酸化；(2)具有很好的防止或減少二次沉澱能力，以減少二次傷害；(3)良好的緩蝕能力，以保證酸化管柱和施工設備的安全；(4)同時具備防垢除垢功能，以增強酸化效果；(5)在川渝地區低滲高溫砂巖使用10井次，增加井口測試產量27X 104m3/d以上，取得了良好的增產效果。
圖I酸液對巖屑的溶蝕性能
具體實施例方式實施例I在攪拌下加入2. 4g36%的分析純鹽酸、3. Og羥基亞乙基二膦酸、2. 2g氟化氫銨、
3.Og乙酸、O. 25g Lan-926,0. 5g氮川三乙酸、I. Og聚季胺，O. 5g助排劑A平平加0_15、0. 5g助排劑B氟碳鍊表面活性劑FS0-100、86. 65g水，混合均勻得到本發明所述砂巖酸化液。實施例2在攪拌下加入2. 4g36%的分析純鹽酸、3. Og羥基亞乙基二膦酸、3. Og氟化氫銨、5. Og乙酸、O. 25g Lan-926,0. 5g氮川三乙酸、I. Og聚季胺，O. 5g助排劑A平平加0_15、0. 5g助排劑B氟碳鍊表面活性劑FS0-100、83. 85g水，混合均勻得到本發明所述砂巖酸化液。實施例3在攪拌下加入2. 4g36%的分析純鹽酸、6. Og羥基亞乙基二膦酸、3. 7g氟化氫銨、
3.Og乙酸、O. 5g Lan-926,0. 5g氮川三乙酸、I. Og聚季胺，O. 5g助排劑A平平加0-15,0. 5g助排劑B氟碳鍊表面活性劑FS0-100、81. 9g水，混合均勻得到本發明所述砂巖酸化液。實施例4在攪拌下加入2. 4g36%的分析純鹽酸、6. Og羥基亞乙基二膦酸、4. 5g氟化氫銨、
5.Og乙酸、O. 5g Lan-926,0. 5g氮川三乙酸、I. Og聚季胺，O. 5g助排劑A平平加0-15,0. 5g助排劑B碳鍊表面活性劑FS0-100、79. Ig水，混合均勻得到本發明所述砂巖酸化液。在室內對該砂巖酸液的性能分別進行測試，其方法和結果如下。I、對砂巖儲層巖心的緩速能力參照SY/T 5886-93中靜態試驗方法，準確稱量5g左右儲層巖屑，加入上述實施例1-4製得的酸液100ml，常壓，110°C恆溫反應，記錄放入時間作為反應起始時間，快速攪拌至巖樣全部被酸液潤溼，靜置，反應時間為O. 5、1、2、4、8、 16、32、48，反應達到預定時間後，分別用定量濾紙過濾，用蒸餾水衝洗至濾液中性，將殘樣和濾紙放入105°C烘箱中乾燥，直至恆重，計算巖屑反應前後的失重率，即為酸液對巖屑的溶蝕率，酸液對巖屑不同時間的溶蝕率可以判定酸液的緩速能力。從附圖可以看出，該酸液對巖屑溶蝕效果好，相對常規土酸有較明顯的緩速效果。
2、酸液的腐蝕性能參照標準SY/T 5405-1996，使用CRS-500-35旋轉盤動態腐蝕測試系統，進行上述實施例1-4砂巖酸化液的腐蝕性能評價，實驗溫度為110°C，帶有一定壓力，鋼材材質為N80結果見下表。表I酸化液的腐蝕性能
測試時間，試片表面積，測試前鋼片質測試後鋼片腐蝕速率， hX 10'3m2量，g質量，gg/ m2,h
實施例 I44.601211.342011.31921.2388
實施例 244.601211.404611.38141.2605
實施例 344.597611.370711.34951.1527
實施例 444.600011.435311.41451.1304從上述試驗結果可以看出，該酸液的腐蝕速率低於行業一級標準。3、酸液對砂巖巖心的酸化效果實驗表2酸化效果
酸液初始滲透率md酸化後滲透率提高滲透率，%
md----
實施例 21.25122.364088.9
實施例 41..07632.067292.3該酸液在酸化施工現場使用，方法簡單易操作，與常規土酸配製方法一致，使用時，需壓裂車將酸液擠入地層與砂巖反應，在地層中的停留時間依據地層溫度決定。可以達到解除油層近井地帶汙染堵塞，深度酸化，改善油層滲透性。主要用於氣井增產。
權利要求
1.一種碎屑砂巖氣藏酸化液，其特徵在於按重量％計，各組分為鹽酸0.5~1.0%有機多元膦酸3.0 6.0%氟化氫銨2.0 4.5%乙酸3.0 5.0%有機緩蝕劑0.25 0.5%鐵離子穩定劑0.5 1.0%粘土穩定劑0.5 1.0%助排劑A0.3-0.6%助排劑B0.3 0.6%水餘量所述有機緩蝕劑為有機酸緩蝕劑Lan-926 ；所述有機多元膦酸為羥基亞乙基二膦酸；所述鐵離子穩定劑為氮川三乙酸或異抗壞血酸；所述粘土穩定劑為聚季胺防膨劑；所述助排劑A為碳氫鍊表面活性劑平平加0-15或0-20 ；所述助排劑B為氟碳鍊表面活性劑FS0-100或FSN-100。
全文摘要
本發明涉及一種碎屑砂巖氣藏酸化液；按重量％計鹽酸0.5～1.0％、羥基亞乙基二膦酸3.0～6.0％、氟化氫銨2.0～4.5％、乙酸3.0～5.0％、有機酸緩蝕劑Lan-926為0.25～0.5％、氮川三乙酸或異抗壞血酸0.5～1.0％、聚季胺防膨劑0.5～1.0％、碳氫鍊表面活性劑平平加O-15或O-20為0.3～0.6％、氟碳鍊表面活性劑FSO-100或FSN-100為0.3～0.6％、水餘量；該酸化液腐蝕小，助排效果好，不易產生二次沉澱，對儲層傷害小。
文檔編號C09K8/74GK102899013SQ201110216939
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月29日 優先權日2011年7月29日
發明者原勵, 張燕, 劉友權, 王川, 陳禮利, 張永國, 張倩 申請人:中國石油天然氣股份有限公司