一種蚓孔酸酸液體系及其製備方法與流程
2023-04-30 14:39:31
本發明屬於石油化工技術領域，具體涉及一種蚓孔酸酸液體系及其製備方法，用於碳酸鹽巖儲層酸化過程中抑垢二次、三次沉澱。
背景技術：
針對目前國內碳酸鹽巖氣藏低孔、低滲、非均質性強等特徵，採用酸化技術能有效開發該部分儲層。但常規的酸液體系與碳酸鹽巖儲層的反應過程中存在眾多的顯著問題。例如，常規鹽酸體系酸化時存在酸巖反應速度快、有效作用時間短、近井帶過度溶蝕等問題，且酸化過程中產生的沉澱會對儲層造成嚴重的二次傷害。
為此，需要研製一種對巖石骨架溶蝕能力強，同時又能對酸化可能出現的沉澱有效抑制的新型螯合酸酸液體系，新型螯合酸酸液體系必須對鈣、鐵、鋁、鎂等容易成垢的金屬離子具有較強的螯合能力，且具有較好的緩速性能、腐蝕性能、酸化流動效果。
技術實現要素：
本發明的目的是克服現有碳酸鹽巖儲層常規酸化改造過程中酸巖反應速度快、酸液有效作用距離短、二次沉澱嚴重等問題。
為此，本發明提供了一種蚓孔酸酸液體系，由質量百分比的以下物質組成：有機酸10-25%，粘土穩定劑1-5%，多聚葡庚糖酸鹽15-20%，表面活性劑1-5%，其餘為水。
所述有機酸為甲酸、乙酸、三乙酸銨中任一種或幾種按照任意比例混合的混合物。
所述多聚葡庚糖酸鹽為多聚葡庚碳酸鈉、多聚葡庚碳酸鉀中一種或兩者按照任意比例混合的混合物。
所述表面活性劑為陰離子表面活性劑、非離子兩性表面活性劑中任一種或者幾種按照任意比例混合的混合物。
所述粘土穩定劑為ii型聚胺甲基丙烯醯胺。
本發明還提供了一種蚓孔酸酸液體系的製備方法，在水浴50~60℃實驗條件下，在圓底燒瓶中加入配方量的有機酸、水，之後在攪拌作用下依次加入粘土穩定劑和多聚葡庚糖酸鹽，最後加入表面活性劑並不斷攪拌，直至溶液透明、澄清、無沉澱停止攪拌，靜置1h後即可。
本發明的有益效果是：
1.本發明提供的這種蚓孔酸酸液體系，緩速性能好：使用的有機酸為多元酸，h+電離速度慢，所以h+濃度低，從源頭上降低酸巖反應速度，實現酸液的深穿透，形成更長的有效作用距離，提高導流能力。
2．金屬離子螯合能力強：多聚葡庚糖酸鹽具有多個羥基和多個羧基，能與金屬離子形成多個配位體，發揮螯合作用，對ca2+、fe3+、mg2+的螯合能力較高。
3．防止二次傷害：加入的粘土穩定劑能夠有效防止粘土礦物水化膨脹、運移，防止粘土礦物堵塞孔隙、吼道。
下面將做進一步詳細說明。
具體實施方式
為了克服現有碳酸鹽巖儲層常規酸化改造過程中酸巖反應速度快、酸液有效作用距離短、二次沉澱嚴重等問題。本發明提供了蚓孔酸酸液體系，由質量百分比的以下物質組成：有機酸10-25%，粘土穩定劑1-5%，多聚葡庚糖酸鹽15-20%，表面活性劑1-5%，其餘為水。
本發明原理：有機酸的h+在酸巖反應過程中的電離步驟分為多步，氫離子的電離速度較慢，能降低酸巖反應速率；粘土穩定劑能夠防止粘土礦物水化膨脹，防止堵塞細小孔吼；多聚葡庚糖酸鹽具有多個羥基和多個羧基，能與金屬離子形成多個配位體，發揮螯合作用；表面活性劑能降低油水的界面張力，增加巖石的水溼程度。
實施例1：
本實施例提供了一種蚓孔酸酸液體系，由質量百分比的以下物質組成：有機酸10%，粘土穩定劑3%，多聚葡庚糖酸鹽15%，表面活性劑3%，水69%。
製備過程：
在水浴50~60℃實驗條件下，在圓底燒瓶中加入配方量的有機酸、水，之後在攪拌作用下依次加入粘土穩定劑和多聚葡庚糖酸鹽，最後加入表面活性劑並不斷攪拌，直至溶液透明、澄清、無沉澱停止攪拌，靜置1h後即可。
在本實施例中，有機酸為甲酸；粘土穩定劑為ii型聚胺甲基丙烯醯胺，聚合度大於3000，生產廠家為成都安實得石油科技開發有限公司；多聚葡庚糖酸鹽為多聚葡庚碳酸鈉，相對分子量大於100000；表面活性劑為陰離子表面活性劑十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，聚合度大於3000，
實施例2：
本實施例提供了一種蚓孔酸酸液體系，由質量百分比的以下物質組成：有機酸20%，粘土穩定劑3%，多聚葡庚糖酸鹽15%，表面活性劑3%，水59%。
製備方法同實施例1。
在本實施例中，有機酸為乙酸；粘土穩定劑為ii型聚胺甲基丙烯醯胺，聚合度大於3000，生產廠家為成都安實得石油科技開發有限公司；多聚葡庚糖酸鹽為多聚葡庚碳酸鉀，相對分子量大於100000；表面活性劑為非離子兩性表面活性劑羥基合成醇聚氧乙烯醚，聚合度大於3000。
實施例3：
本實施例提供了一種蚓孔酸酸液體系，由質量百分比的以下物質組成：有機酸25%，粘土穩定劑3%，多聚葡庚糖酸鹽15%，表面活性劑3%，水49%。
製備方法同實施例1。
在本實施例中，有機酸為三乙酸銨，粘土穩定劑為ii型聚胺甲基丙烯醯胺，聚合度大於3000，生產廠家為成都安實得石油科技開發有限公司；多聚葡庚糖酸鹽為多聚葡庚碳酸鈉，相對分子量大於100000；表面活性劑為陰離子表面活性劑十二烷基硫酸銨。
實施例4：
本實施例提供了一種蚓孔酸酸液體系，由質量百分比的以下物質組成：有機酸25%，粘土穩定劑3%，多聚葡庚糖酸鹽15%，表面活性劑3%，水49%。
製備方法同實施例1。
在本實施例中，有機酸為甲酸、乙酸、三乙酸銨的混合物，質量比為1:2:1，粘土穩定劑為ii型聚胺甲基丙烯醯胺，聚合度大於3000，生產廠家為成都安實得石油科技開發有限公司；多聚葡庚糖酸鹽為多聚葡庚碳酸鈉和多聚葡庚碳酸鉀的混合物，質量比為1:1，多聚葡庚碳酸鈉和多聚葡庚碳酸鉀的相對分子量均大於100000；表面活性劑為陰離子表面活性劑十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（聚合度大於3000）和兩種非離子兩性表面活性劑羥基合成醇聚氧乙烯醚（聚合度大於3000）、壬基酚聚氧乙烯醚（聚合度大於3000）的混合物，質量比為2:1:1.
以油田現場的兩個區塊的巖芯為樣品，在90℃水浴條件下進行2h的酸巖溶蝕實驗。不同有機酸組分（實施例1-實施例3）下的蚓孔酸酸液體系的緩速率測試結果如表1。
表1蚓孔酸酸液體系對碳酸鹽巖礦物的溶蝕狀況
實驗結果表明不同有機酸組分下的蚓孔酸酸液體系緩速率均大於49%（緩速率以常規鹽酸的溶蝕率為基準，即常規鹽酸的緩蝕率是0），具有較強的緩速性；本發明蚓孔酸的溶蝕率介於21%~32%，具有一定的溶蝕能力（常規鹽酸的溶蝕率是35%左右）。
綜上所述，本發明提供的這種蚓孔酸酸液體系，緩速性能好：使用的有機酸為多元酸，h+電離速度慢，所以h+濃度低，從源頭上降低酸巖反應速度，實現酸液的深穿透，形成更長的有效作用距離，提高導流能力。
以上實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段，這裡不一一敘述。
以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，並不構成對本發明的保護範圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬於本發明的保護範圍之內。