低碳有機複合酸解堵劑及製備方法
2023-10-19 16:56:07
專利名稱：低碳有機複合酸解堵劑及製備方法
技術領域：
本發明涉及一種油田開發後期進行三次採油用的低碳有機複合酸解堵劑及製備方法。
背景技術：
現在油井解堵主要用無機類解堵劑，是應用較早也較為普遍的一種解堵劑，其解堵機理主要是通過無機酸對油層巖石強烈酸化溶蝕，提高滲透性，從而達到採出油層流體的目的，無機酸類進行酸化過程中，容易產生酸渣、酸敏等二次傷害，當傷害程度大於提高滲透率程度時，酸化本身就是一種傷害，致使無機酸酸化具有局限性。
當今普通酸化中主要存在有以下一些問題1、某些油層對普通無機酸比較敏感，普通無機酸酸化容易引起地層酸敏，傷害地層，起不到解堵的效果，影響產量；2、外來流體使粘土顆粒周圍水的鹽濃度降低，或提高pH值引起油氣儲層中粘土礦物的水化膨脹或分散釋放，從而減小儲層的孔隙通道，導致儲層受到損害；3、鹽酸、氫氟酸等無機酸進入地層，處理不當容易引起鈣、鐵離子的二次沉澱，堵塞地層；4、普通酸化對地層的處理半徑比較小，一般只能達到0.5m左右，對更深的堵塞和傷害無法解決。
所以急需要一種新的解堵劑來解決現在存在的這些問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種低碳有機複合酸解堵劑及製備方法，解決上述無機類解堵劑對油層易造成二次傷害，處理半徑小，對堵塞半徑比較大的油井處理效果差的問題。增大解堵半徑，提高解堵效果，提高原油產量或注水量。
本發明的技術方案是通過以下方式實現的低碳有機複合酸解堵劑，是分析造成油井堵塞原因入手，滿足油層配注要求，利用液蠟裂解合成低級脂肪酸和利用液蠟皂化反應合成洗衣粉、肥皂的回餾廢液，根據相似相溶原理藉助加成反應而成，其解堵劑成分有有機酸類、烷基呋喃酮類、烷烯烴、醇類、活性劑，各自含質量百分比為有機酸(甲乙丙酸)44.9-43.9，烷基呋喃酮類(甲乙丁基呋喃酮)12.9-11.9，烷烯烴(C6-C16)32.5-31.5，醇類(癸、十一醇)2.4-1.4，活性劑7.3-6.3。
低碳有機複合酸解堵劑合成工藝為a、對液蠟進行催化裂解反應生成低級脂肪酸。
b、對液蠟進行皂化反應生成洗衣粉、肥皂和回餾廢液。
C、將生成的低級脂肪酸和回餾廢液加入反應釜內攪拌加熱；加熱到200℃使低級脂肪酸與回餾廢液充分互溶並發生氧化加成反應，生成低碳有機複合酸解堵劑。
d、將生成的低碳有機複合酸加水配製不同濃度的解堵劑，也可以加熱使其結晶裝袋保存，待用時溶解配製使用。
低碳有機複合酸解堵劑技術指標外觀白色粉末，完全溶於水。溶於水後呈淡黃色透明液體。
粒徑＜0.30mm
有機複合酸酸含量＞44.9％密度(20℃，g/cm3)1.041、低碳有機複合酸解堵與已有技術相比所具有的技術特性低碳有機複合酸解堵技術，主要適用油井解堵和水井增注，尤其對瀝青質、膠質、蠟含量高的油井(如稠油井)解堵效果更顯著。該解堵劑與常規無機酸類解堵劑、有機酸類解堵劑以及複合類型解堵劑性能、應用效果對比，具有以下特性a、甲、乙、丙、丁(少量)有機酸是一種緩速酸，對儲層巖石具有較強的溶蝕性，與標準土酸溶蝕效果相同。極大提高儲層滲透率，有效作用半徑是10％的鹽酸的3倍，且不產生鐵、鈣質等二次沉澱，它溶蝕時間長，可緩解對巖石的溶蝕，對地層傷害程度小，儘可能保護儲層。對油、套管無腐蝕性，可以不動管柱酸化。(不加任何緩蝕劑，腐蝕速度符合原部頒標準)b、酮類、醛類、醇類是一種較強的有機溶劑，對瀝青、膠質、蠟等有機物具有較強的溶解(分散)性，進而降低原油粘度。同時，對巖石起潤溼反轉作用，使巖石呈水潤溼，進一步減小油流阻力。
c、陽離子小分子表面活性劑、強隱形酸(複合三氟酸+隱蔽劑)是一種較好的油層處理劑，對儲層的粘土膨脹具有較強的抑制性，並對已經膨脹的粘土有一定的收縮作用(已膨脹的鈉搬土，經過有機複合酸解堵劑處理，晶格層間距可壓縮(10％-15％)。同時，有機複合酸不會對儲層造成出砂、粘土運移、不會對地層產生二次傷害，酸化後可以不外排液。
d、利用不飽和烯烴特性，藉助氧化加成反應，合成性能良好的阻垢劑，尤其對有機垢、無機垢以及有機一無機垢，具有好的溶解性，並且起到有很好的防垢作用。
e、添加劑中含有一種氧化劑，該氧化劑可以在常溫條件下使聚合物如胍膠破膠，使高聚物斷鏈形成小分子而解除堵塞。解除油井因壓裂時，返排差、破膠不徹底造成的壓裂液汙染等問題。
f、添加劑中含有分散滲透劑使形成的乳狀液進一步微乳化，從而解除油井在各種作業環節產生液鎖、水鎖傷害，最大限度恢復油井產能，特別是針對造成油井液量突然下降或相對含水上升的油井堵塞，恢復產能效果顯著。
四
圖1—本發明的化學反應工藝示意中 1—液蠟 2—裂解反應 3—皂化反應 4—低級脂肪酸 5—回餾液 6—洗衣粉、肥皂 7—加成反應 8—低碳有機複合酸 9—加水配製不同濃度的解堵劑 10—加熱結晶的低碳有機複合酸五具體實施方式
為進一步公開本發明的技術方案，下面結合說明書附圖通過實施例作詳細描述合成原理 低碳有機複合酸解堵劑，是從分析造成油井堵塞原因入手，並滿足儲層配伍性要求，利用液蠟裂解合成低級脂肪酸和利用液蠟皂化反應合成洗衣粉、肥皂的回餾廢液，根據相似相溶原理並藉助氧化加成反應，研製開發的複合型油井解堵增產、水井解堵增注技術。
低碳有機複合酸解堵劑所含成分有(質量百分比)有機酸類(甲、乙、丙酸)44.9，烷基呋喃酮類(甲、乙、丁呋喃酮)12.9，烷烯烴(C6-C16)32.5，醇類(癸、十一醇)2.4，活性劑7.3。
低碳有機複合酸解堵劑合成工藝如圖1所示，對液蠟1分別裂解反應2和皂化反應3，各自生成低級脂肪酸4和回餾廢液5及副產品洗衣粉、肥皂6，將低級脂肪酸和回餾廢液置於反應釜內攪拌，加熱200℃進行氧化加成反應7生成低碳有機複合酸液8，加水配製不同濃度低碳有機複合酸解堵劑9或加熱結晶裝袋10，待用時用水稀釋不同濃度的低碳有機複合酸解堵劑。
例1低碳有機複合酸解堵劑的室內實驗在以下性能測試中都使用取自牛25-C區塊的不含油巖芯。巖芯的礦物組成如下；石英石35.2％-38.0％，正長石33.4％-36.2％，巖屑10.1％-19.2％，方解石少量，粘土礦物13.5％-19.8％。測試溫度為室溫。
1、低碳有機複合酸對巖樣的溶蝕率土酸(12％鹽酸+3％氫氟酸)和10％低碳有機複合酸溶液對地層巖樣的溶蝕率對比列於表1。
表1 常規土酸和10％低碳有機複合酸對地層巖樣的溶蝕率對比(25℃)
圖1中可以看出，巖芯在常規土酸中溶蝕很快，6小時溶蝕率高達10.2％，而在低碳有機複合酸酸液中溶蝕速率要低得多，16小時溶蝕率只有9.31％。低碳有機複合酸酸液是一種緩速酸，在解堵過程中可以達到地層深部。
2、低碳有機複合酸腐蝕速率表2測定N80鋼片在10％低碳有機複合酸、15％鹽酸、常規土酸中腐蝕速率對比
從表2可知低碳有機複合酸的腐蝕速率遠遠小於無機酸的腐蝕速率，低於部頒標準指標要求，對油套管無腐蝕性。未加緩蝕劑的10％低碳有機複合酸酸液是一種低腐蝕性酸液。
3、低碳有機複合酸粘土膨脹率表3 常規土酸、5％KCl溶液、10％低碳有機複合酸引起膨脹率比
將地層巖芯砸碎，過20目篩，加入15％的膨潤土，混合均勻，壓成巖晶片，放入粘土膨脹儀中測得結果。從表和圖1、圖2中可以看出，粘土在10％低碳有機複合酸溶液中的膨脹率遠遠低於在常規土酸中的膨脹率。低碳有機複合酸引起的粘土膨脹是輕微的，與粘土含量高的地層有良好的配伍性。
4、低碳有機複合酸巖芯酸化實驗取牛101井兩塊地層巖芯，用地層水測定原始滲透率K0，分別注入常規土酸酸化液和10％低碳有機複合酸酸化液，在室溫下放置12小時，測定地層水滲透值K，實驗結果列於表4。
表4 地層巖芯酸化實驗結果對比
由表4數據可知，常規土酸、低碳有機複合酸酸化液都能有效地酸化地層巖芯，使巖芯滲透率成倍增大。有機複合酸酸化和常規土酸酸化後，巖芯滲透率的增加倍數基本相同。
例2在勝利油田牛25-55井現場試驗表5
權利要求
1.一種低碳有機複合酸解堵劑，其特徵在於利用液蠟裂解合成低級脂肪酸和利用液蠟皂化反應合成洗衣粉、肥皂的回餾廢液，根據相似相溶原理藉助加成反應而成，其解堵劑成分有有機酸類、烷基呋喃酮類、烷烯烴、醇類、活性劑，各自含質量百分比為有機酸(甲乙丙酸)44.9-43.9，烷基呋喃酮類(甲乙丁基呋喃酮)12.9-11.9，烷烯烴(C6-C16)32.5-31.5，醇類(癸、十一醇)2.4-1.4，活性劑7.3-6.3。
2.一種低碳有機複合酸解堵劑合成工藝，其特徵在於a、對液蠟進行催化裂解反應生成低級脂肪酸。b、對液蠟進行皂化反應生成洗衣粉、肥皂和回餾廢液。C、將生成的低級脂肪酸和回餾廢液加入反應釜內攪拌加熱；加熱到200℃使低級脂肪酸與回餾廢液充分互溶並發生氧化加成反應，生成低碳有機複合酸解堵劑。d、將生成的低碳有機複合酸加水配製不同濃度的解堵劑，也可以加熱使其結晶裝袋保存，待用時溶解配製使用。
全文摘要
一種低碳有機複合酸解堵劑，其特徵在於利用液蠟裂解合成低級脂肪酸和利用液蠟皂化反應合成洗衣粉、肥皂的回餾廢液，根據相似相溶原理藉助加成反應而成，其解堵劑成分有有機酸類、烷基呋喃酮類、烷烯烴、醇類、活性劑，各自含質量百分比為有機酸(甲乙丙酸)44.9－43.9，烷基呋喃酮類(甲乙丁基呋喃酮)12.9－11.9，烷烯烴(C
文檔編號E21B43/28GK1693657SQ20051004363
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月30日 優先權日2005年5月30日
發明者臧寶仁, 韓賓 申請人:東營昊德石油新技術開發有限公司