一種砂巖儲層酸化用多元複合緩速酸的製作方法
2023-07-10 01:16:31
專利名稱：一種砂巖儲層酸化用多元複合緩速酸的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於砂巖油藏酸化領域中的多元複合緩速酸。
背景技術：
在砂巖油藏的酸化技術領域，土酸是用於砂巖儲層酸化的一種最為常見的酸液體系，它是鹽酸和氫氟酸以不同的比例組成的混合酸。砂巖油層用常規土酸處理，由於解除了部分地層傷害，提高了近井地帶的滲透率，因此作為一項油田增產措施有一定效果。然而，由於HF與粘土礦物反應非常迅速，造成酸液作用時間短，穿透距離短，增產效果並不理想。同時，HF與砂巖儲層的矽鋁酸鹽礦物反應生成的二次沉澱也將影響地層的滲透率以及最終的增產效果。為減緩HF在油層內的生成速度，延長酸液在油層的作用時間，發展出的砂巖深部酸化工藝主要包括SHF工藝，SGMA工藝，BRMA工藝，有機土酸工藝，氟硼酸工藝，磷酸酸化工藝等等。這些酸液體系比原來土酸酸液在各種性能以及增產效果方面都有不同程度的改進，但是由於粘土的複雜組分，當酸液注入地層與地層巖石接觸時，由於粘土的表面積遠大於石英的表面積，同時氫氟酸的酸巖反應主要受控於反應表面積，這兩個原因就導致酸液迅速消耗在與粘土的反應上，因此酸液的活性穿透深度有限，實際使用效果並不理想。
發明內容
本發明的目的是提供一種砂巖儲層酸化用多元複合緩速酸體系，該酸液體系能夠在減緩酸液與粘土礦物反應速度的同時，提高對於石英礦物的溶蝕能力和溶蝕速度，能夠較好的解決高速礦物和低速礦物巨大的反應速度差距的問題，避免酸液在近井筒地帶的迅速消耗，達到深部酸化的目 的。本發明所述的砂巖儲層酸化用多元複合緩速酸體系，是在常規土酸配方中引入有機磷酸、冰醋酸和銨鹽。首先，在常規土酸配方中加入相當量的有機磷酸和冰醋酸，以電離較弱的有機酸代替強電離的鹽酸體系，在一定程度上降低了酸液的反應速度，而有機酸在反應過程中的不斷電離所產生的高濃度氫離子又抑制了氫氟酸的電離。同時，由於有機磷酸在儲層表面的吸附作用，會在粘土表面形成一層「薄層」，這個薄層阻隔了酸液與粘土表面的接觸，從而極大地降低了酸液與粘土礦物的反應速度，達到緩速的目的。另外，有機磷酸能夠對溶液中的金屬離子起到絡合作用阻止其形成造成沉澱的金屬氟化物，而銨鹽溶液能夠有效溶解可能形成的氟化物，從而避免儲層的二次傷害發生。按重量100%計，由鹽酸6 8%，氫氟酸I 2%，有機磷酸4 6%，冰醋酸2%，銨鹽2%，混合均勻後加入1-2%酸化緩蝕劑、O. 5-1%破乳劑和餘量水組成；所述的有機磷酸為二乙烯三胺五亞甲基膦酸、氨基三甲叉膦酸、羥基乙叉二膦酸中的一種；所述的銨鹽為氯化銨、硫酸銨、碳酸銨中的一種；
所述的酸化緩蝕劑是甲醛、環己酮和苯胺的縮合物、甲醇和炔醇復配而成；所述的破乳劑是脂肪醇和環氧乙烷或環氧丙烷聚合反應形成的聚醚。本發明的有益效果是與常規砂巖酸化酸液體系相比，能夠較好的解決高速礦物和低速礦物巨大的反應速度差距的問題，避免酸液在近井筒地帶的消耗，達到深部酸化的目的。同時，能夠大幅度降低二次沉澱物的產生，避免對儲層的負面傷害。廣泛適用於120°c以下的砂巖儲層油藏，對於低孔低滲性油藏、泥質大量存在、膠結疏鬆的地層及礦物成分複雜、地下水含鹽量較高的儲層特別有利，能夠顯著減少地層傷害並降低地層垮塌的發生。對常規酸液體系酸化無效的井，多次酸化改造效果不佳的井、多次儲層改造對地層傷害的井以及長井段、用酸量大的井也有較好的使用前景。
具體實施例方式實施例1分別配製12%鹽酸+2%氫氟酸的土酸溶液和7%鹽酸+2%氫氟酸+5% 二乙烯三胺五亞甲基膦酸+2%冰醋酸+2%氯化銨的多元複合緩速酸溶液各600ml，然後在6個塑料燒杯分別加入IOOml 土酸溶液，另取6個塑料燒杯分別加入IOOml多元複合緩速酸溶液，在12個燒杯中分別放入一片石英玻璃片反應6小時。每間隔30min分別從土酸溶液和多元複合緩速酸溶液取出一件樣品測定其溶蝕率。結果表明，在90°C反應360min後，多元複合緩速酸溶液對石英玻璃的溶蝕率為15%，而土酸溶液對石英玻璃的溶蝕率為14%。其次，多元複合緩速酸溶液的溶蝕率隨著反應時間的增加而逐步升高，有效溶蝕時間長達6小時以上，而土酸液體系的溶蝕率2小時的時間後即達到峰值，這說明多元複合緩速酸體系在對石英類礦物溶蝕能力不低於常規土酸的同時，能夠延長有效反應時間，有利於增強酸液的穿透距離，提高深部酸化的能力。實施例2
分別配製12%鹽酸+2%氫氟酸的土酸溶液和8%鹽酸+1%氫氟酸+6%氨基三甲叉膦酸+2%冰醋酸+2%碳酸銨的多元複合緩速酸溶液各600ml，然後在6個塑料燒杯分別加入IOOml 土酸溶液，另取6個塑料燒杯分別加入IOOml多元複合緩速酸溶液，在12個燒杯中分別放入5g板土樣品反應2小時。每間隔20min分別從土酸溶液和多元複合緩速酸溶液取出一件樣品測定其溶蝕率。結果表明，90°C反應2小時後，多元複合緩速酸溶液對板土的溶蝕率為17%，而土酸溶液對板土的溶蝕率為57%。其次，多元複合緩速酸溶液的溶蝕率隨著反應時間的增加而逐步升高，有效溶蝕時間長達2小時以上，而土酸液體系的溶蝕率在反應40min後即達到峰值，這說明多元複合緩速酸體系較土酸而言能夠有效降低對粘土類礦物溶蝕速度，40min時緩速率達80%。能夠避免酸液在近井地帶的快速消耗，增強酸液的穿透距離。實施例3分別配製12%鹽酸+2%氫氟酸的土酸溶液和6%鹽酸+2%氫氟酸+4%羥基乙叉二膦酸+2%冰醋酸+2%硫酸銨的多元複合緩速酸溶液各100ml，在酸液中分別加入2%氯化鈣、2%氯化鈉、2%氯化鎂和2%氯化鉀後，用氫氧化鈉溶液調試pH值，觀察其沉澱現象。結果表明，常規土酸體系在pH = 3時就有沉澱生成，而多元複合緩速酸在pH值升高至pH=7時仍不會出現明顯的沉澱。能夠有效抑制二次沉澱物的生成。
權利要求
1.一種砂巖儲層酸化用多元複合緩速酸，其特徵在於 按重量100 %計，由鹽酸6 8 %，氫氟酸I 2 %，有機磷酸4 6 %，冰醋酸2 %，銨鹽2%，混合均勻後加入1-2%酸化緩蝕劑、O. 5-1 %破乳劑和餘量水組成； 所述的有機磷酸為二乙烯三胺五亞甲基膦酸、氨基三甲叉膦酸、羥基乙叉二膦酸中的一種； 所述的銨鹽為氯化銨、硫酸銨、碳酸銨中的一種； 所述的酸化緩蝕劑是甲醛、環己酮和苯胺的縮合物、甲醇和炔醇復配而成； 所述的破乳劑是脂肪醇和環氧乙烷或環氧丙烷聚合反應形成的聚醚。
全文摘要
本發明涉及一種砂巖儲層酸化用多元複合緩速酸；按重量100％計，由鹽酸6～8％，氫氟酸1～2％，有機磷酸4～6％，冰醋酸2％，銨鹽2％，混合均勻後加入1-2％酸化緩蝕劑、0.5-1％破乳劑和餘量水；有機磷酸為二乙烯三胺五亞甲基膦酸、氨基三甲叉膦酸、羥基乙叉二膦酸中的一種；銨鹽為氯化銨、硫酸銨、碳酸銨中的一種；酸化緩蝕劑是甲醛、環己酮和苯胺的縮合物、甲醇和炔醇復配而成；破乳劑是脂肪醇和環氧乙烷或環氧丙烷聚合反應形成的聚醚；本緩速酸能夠避免酸液的消耗，降低二次沉澱物的產生，對於低孔低滲性油藏、泥質大量存在、膠結疏鬆的地層及礦物成分複雜、地下水含鹽量較高的儲層能減少地層傷害降低地層垮塌的發生。
文檔編號C09K8/72GK103045227SQ20111031451
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優先權日2011年10月17日
發明者袁飛, 成一, 張健強, 王斌, 劉應根 申請人:中國石油天然氣股份有限公司