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一种基于基磺酸的酸化洗井剂及其制备方法

阅读:814发布:2020-05-08

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1.一种基于基磺酸的酸化洗井剂的制备方法,其特征在于,先在搅拌条件下将氨基磺酸加入清水中,搅拌至完全溶解,然后加入十二烷基磺酸钠和聚丙烯酸,搅拌至完全溶解,即得所述的水井酸化洗井剂,其中,氨基磺酸的质量浓度为10~15%,十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸的用量分别为氨基磺酸重量的1%、1%。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在加入十二烷基磺酸钠之后还加入氨基磺酸重量0.3~0.5%的预混液,声波振荡20~30分钟,即得所述的水井酸化洗井剂;其中,所述预混液是以改性胶、仲烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷和去离子水按照重量比1~2:5~8:10~12:12~15:100混合得到。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述预混液的制备方法如下:先将烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷加入去离子水中,搅拌至完全溶解,然后加入改性硅胶,超声波振荡30~40分钟,即得所述预混液。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述改性硅胶是将微粉硅胶利用3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙基硅烷进行改性处理得到。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,以重量份计,先将1份微粉硅胶置于6~8份质量浓度10~12%盐酸溶液中浸泡4~6小时,洗涤,干燥,得活化硅胶;然后将活化硅胶加入7~10份质量浓度8~10% 3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡15~22小时,过滤,洗涤,干燥,然后在8~10份质量浓度10~12%氨基磺酸水溶液中回流处理8~10小时,即得所述的改性硅胶。
6.利用权利要求1~5中任一项所述制备方法得到的一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂。
7.一种利用上述洗井剂实现的水井酸化洗井方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)利用较低浓度洗井剂进行第一次酸洗,若达到酸洗预期,则结束洗井,若未达到,则进入步骤(2);
(2)利用较高浓度洗井剂进行第二次酸洗。
8.根据权利要求7所述的水井酸化洗井方法,其特征在于,较低浓度洗井剂和较高浓度洗井剂中氨基磺酸的质量浓度分别为10%和15%。
9.根据权利要求7所述的水井酸化洗井方法,其特征在于,第一次酸洗和第二次酸洗的时间为36~48小时。
10.根据权利要求7所述的水井酸化洗井方法,其特征在于,每次酸洗时洗井剂的用量为所需洗井段总容积的1.5倍。

说明书全文

一种基于基磺酸的酸化洗井剂及其制备方法

[0001]

技术领域

[0002] 本发明涉及一种水井酸化洗井剂,具体涉及一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂及其制备方法。属于水文水井技术领域。

背景技术

[0003] 目前,国内水文水井行业,对于水井成井后的酸化洗井作业,一直采用工业盐酸(HCl)进行酸化洗井,此方法自上世纪70年代始至今已沿用了40余年,其酸化洗井机理如下:当水井含水层为石灰岩(主要成分:CaCO3)或白岩(MgCO3)时,通过钻杆把足量的质量百分数为10~20%浓度的稀盐酸自井底一次性入石灰岩或白云岩介质的含水层中,稀盐酸与含水层介质发生剧烈的化学复分解反应,借以此反应扩容含水介质的涌水通道(含水层裂隙、溶孔、溶蚀裂隙等),达到水井增产目的,起化学反应方程式如下:
(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
(2)MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2
在四十余年水井酸化洗井生产实践中,的确解决了生产的实际困难,大多数酸盐类含水层介质水井,通过盐酸酸化作业,不同程度的获得增产,但同时也暴露了诸多缺陷和不足。现将常规盐酸酸化洗井的问题及缺点分述如下:
1、注酸洗井过程中对设备机具的破坏性(盐酸是三大强酸之一,对材极具破坏性和腐蚀性)
(1)腐蚀性
盐酸对钢材具有很强的“点蚀”作用,沐酸后,钢材表面被“点蚀”出现深浅不一麻坑。
[0004] (2)“氢脆”性破坏设备机具浸酸后,盐酸氢离子与元素亲和强,氢离子极易渗入钢铁金属晶格中,发生“氢脆”现象。致使材料韧性下降,脆性增强。严重破坏了钢材原有强度,更有甚者,会造成钻探管材报废。
[0005] 2、酸洗过程中会产生或多或少的化学沉淀物,达不到洗井预期,严重时酸洗后水井严 重减产。碳酸盐岩层不是纯净物,而是混有其它各种矿物,如偏酸盐、酸盐、亚汞盐 等。有些矿物及盐类参与了盐酸的化学反应,会发生新生成盐的沉淀析出现象,堵塞了含 水介质的裂隙通道,其化学反应式如下:NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl
NaSiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
CaSiO3+2HCl=H2SiO3↓+CaCl
3、人畜伤害、环境污染。
[0006] (1)在酸洗搅拌稀释过程中,会有大量挥发性酸雾飘逸到空气中,操作人员尽管配备有劳保用品,过后仍有不同程度的身体不适。
[0007] (2)残酸随井喷洒落地表后,降低了土壤的PH值,造成植物枯萎甚至死亡。
[0008] (3)井内残酸被抽出地表后,排入河道,威胁水生动物生存,严重污染了水体,破坏生态平衡。
[0009] 综上所述,现有常规盐酸洗井方法存在先天性的各种不足,国际国内均对盐酸等危险化学品实行管制,限购、限卖、限制运输的三限管制,常规盐酸洗井已不适应社会发展及生产实际所需,淘汰已成为必然。
[0010] 氨基磺酸为尿素和发烟硫酸的反应产物,白色晶体,可溶于水。氨基磺酸的中文名为氨基磺酸,代号AR;分子式为NH2SO3H;分子量97.09,密度2.126g/cm3,纯品外观:白色,斜方晶体,无味,无臭,不挥发,不吸湿,市售商品为白色粉末,纯度为98%-99%。氨基磺酸水溶呈强酸性,电离度很高,其酸性较甲酸草酸磷酸强,可与硫酸、硝酸、盐酸相提并论。故别名又叫固体硫酸。
[0011] 氨基磺酸具有以下性质:在常温环境中,不吸湿、不挥发,适宜长期保存及远途运输;易溶于水,溶解度:146.8g/l(20℃时)溶解度中等,水溶液呈强酸性,其水溶液属于电离物;在209℃高温时,发生分解,放出氮、硫的化物等毒性气体。
[0012] 氨基磺酸作为重要的精细化工产品,广泛应用于医药、清洗、金属和陶瓷制造等等制造行业,同时其又是合成食品新型甜味剂的重要产品。美国食品药品管理局批准氨基磺酸作为清洗剂用于食品接触用纸和纸板的生产,也可将其用在鲜肉、禽蛋加工,令其作为酸性清洗剂使用。德国联邦险评估所也建议其用于食品消毒及清洗业。2016年7月22日中华人民共和国国家卫生计生委发布了氨基磺酸等5种食品相关产品新品种的安全性评估材料审查的公告,准许将其作为食品接触材料(国家卫生计生委2016年第10号公告)。
[0013] 目前尚无将氨基磺酸应用于水井酸化洗井剂的相关报道。

发明内容

[0014] 本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂及其制备方法。
[0015] 为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂的制备方法,先在搅拌条件下将氨基磺酸加入清水中,搅拌至完全溶解,然后加入十二烷基磺酸钠和聚丙烯酸,搅拌至完全溶解,即得所述的水井酸化洗井剂,其中,氨基磺酸的质量浓度为10~15%,十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸的用量分别为氨基磺酸重量的1%、1%。
[0016] 优选的,在加入十二烷基磺酸钠之后还加入氨基磺酸重量0.3~0.5%的预混液,声波振荡20~30分钟,即得所述的水井酸化洗井剂;其中,所述预混液是以改性硅胶、仲烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷和去离子水按照重量比1~2:5~8:10~12:12~15:100混合得到。
[0017] 进一步优选的,所述预混液的制备方法如下:先将烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷加入去离子水中,搅拌至完全溶解,然后加入改性硅胶,超声波振荡30~40分钟,即得所述预混液。
[0018] 进一步优选的,所述改性硅胶是将微粉硅胶利用3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷进行改性处理得到。
[0019] 更进一步优选的,以重量份计,先将1份微粉硅胶置于6~8份质量浓度10~12%盐酸溶液中浸泡4~6小时,洗涤,干燥,得活化硅胶;然后将活化硅胶加入7~10份质量浓度8~10% 3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡15~22小时,过滤,洗涤,干燥,然后在8~10份质量浓度10~12%氨基磺酸水溶液中回流处理8~10小时,即得所述的改性硅胶。
[0020] 利用上述制备方法得到的一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂。
[0021] 一种利用上述洗井剂实现的水井酸化洗井方法,具体步骤如下:(1)利用较低浓度洗井剂进行第一次酸洗,若达到酸洗预期,则结束洗井,若未达到,则进入步骤(2);
(2)利用较高浓度洗井剂进行第二次酸洗。
[0022] 优选的,较低浓度洗井剂和较高浓度洗井剂中氨基磺酸的质量浓度分别为10%和15%。
[0023] 优选的,第一次酸洗和第二次酸洗的时间为36~48小时。
[0024] 优选的,所述酸洗预期的评判标准为:单位涌水量为5~6L/(s·m)。
[0025] 优选的,利用钻井用双作用往复式拉杆的压液浆泵,将酸液吸入,经钻井液循环管路及钻杆泵入井底,再返至井孔一定深度处。
[0026] 进一步优选的,为确保洗井剂更多更远渗透,运移至远井围岩裂隙中,通过密封井壁管井口,连接高压泥浆泵循环管路,每隔2小时,向井内泵压清水,增压时间为5~10分钟,借以清水压力在顶部施压,以“脉动”方式将洗井剂更多更远地压入围岩裂隙中,达到酸化洗井效果的最大化。
[0027] 优选的,每次酸洗时洗井剂的用量为所需洗井段总容积的1.5倍。
[0028] 本发明的有益效果:本发明以氨基磺酸为主要原料制成一种水井酸化洗井剂,利用氨基磺酸的酸性作用与岩石中的矿物发生反应,扩容含水介质的涌水通道,大大提高了单位涌水量,达到水井增产目的。本发明引入了十二烷基磺酸钠(阴离子表面活性剂),增强氨基磺酸的活性,并加入聚丙烯酸,有助于分散水井含水介质裂隙中的泥质成分,更有利于氨基磺酸酸蚀岩石。具体分析如下:
1、氨基磺酸含有氨基和磺基,反应后的溶液皆为真溶液,不会发生新物质沉淀析出的现象,规避了常规盐酸洗井带来新生成盐堵塞含水通道的缺陷。
[0029] 氨基磺酸可与岩石中的矿物进行以下化学反应:与碳酸盐类反应
CaCO3+2NH2SO3H=Ca(NH2SO3)2+H2O+CO2↑
MgCO3+2NH2SO3H=Mg(NH2SO3)2+H2O+CO2↑
与氢氧化物反应
Mg(OH)2+2NH2SO3H= Mg(NH2SO3)2+H2O+CO2↑
Ca(OH)2+2NH2SO3H= Ca(NH2SO3)2+H2O+CO2↑
与金属氧化物反应
Fe2O3+6 NH2SO3H=2Fe(NH2SO3)3+3H2O
与亚硝酸盐及硝酸盐反应
NHO3+NH2So3H=H2SO4+N2O+H2O
NHO2+NH2So3H=H2SO4+N2+H2O
氨基磺酸与水井含水介质的碳酸盐类岩石相关反应形态表现为“面蚀”剥离反应速度较盐酸稍慢,但剥离更彻底,剥离空间更大,且与其他与之反应矿物新生成盐不会发生沉淀析出。
[0030] 2、氨基磺酸在全国各地化工市场,均有现货销售,不受国家管制,购买方便,更不像盐酸那样,务须凭公安部购买许可证,方可采购。氨基磺酸对人畜无害,无施工伤害事故,氨基磺酸在酸化配置过程中,对人畜无害,对空气无污染,更不会像盐酸那样产生酸雾,伤害人体,污染环境。因此,本发明基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂是替代现有盐酸酸化洗井剂的极佳选择,具有良好的社会效益及经济效益。
[0031] 3、氨基磺酸的浓度非常关键,过低则不能与岩石中的矿物充分反应,对单位涌水量的提高有限,过高则增大了金属(钻井用机具、钻杆、井管等)对腐蚀风险。十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸的用量也应当适宜,过少或过多都会影响酸洗效果。
[0032] 4、氨基磺酸虽对金属(钻井用机具、钻杆、井管等)具有腐蚀性,但仅仅是缓蚀,要比盐酸洗井对金属腐蚀破坏要弱地多,更不会像盐酸那样,对金属产生“氢脆”性破坏,氨基磺酸对金属腐蚀形态为“面蚀”,而盐酸则为“点蚀”。
[0033] 但是,氨基磺酸对金属仍有一定的腐蚀性,为了克服这一缺点,本发明加入了一定量的预混液,该预混液是由改性硅胶、仲烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷和去离子水混合制成。改性硅胶是由微粉硅胶利用3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷进行改性处理得到,引入羟基促进在水性体系中的分散;改性硅胶具有多孔结构和活性较大的硅羟基,可对微小矿物起到吸附作用,促进氨基磺酸与其反应,提高洗井效果。仲烷基磺酸钠也是一种阴离子表面活性剂,具有优良的渗透力,含有磺酸基;磺化琥珀酸二辛酯钠盐渗透性快速均匀,含有磺酸基和酯基;烷基多苷对表面活性剂的协同效应明显,含有羟基和醚键;通过这些基团与氨基磺酸、十二烷基磺酸钠等的氢键作用促进氨基磺酸的充分渗透,提高洗井效果。另一方面,改性硅胶的吸附作用使得氨基磺酸集中在改性硅胶附近进行相应反应,对氨基磺酸和金属之间形成物理隔离作用;而且,仲烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯钠盐和烷基多苷等,又与金属表面通过物理作用或化学键形成表面膜,从而抑制对金属的腐蚀。
[0034] 烷基多苷具有降低水活度、改变水流动状态的作用,通常被作为抑制剂使用,因此本发明的烷基多苷用量不可过多,以免抑制水涌出。
[0035] 5、在洗井时先用较低浓度进行第一次酸洗,达到酸洗预期则可结束,以防过度酸洗破坏井体结构;未达到酸洗预期可以用较高浓度进行第二次酸洗,即可实现较好的洗井效果。酸洗时间也应该控制,过短则酸洗不充分,过长则会破坏井体结构。附图说明
[0036] 图1是注酸操作示意图;图2是脉动增压酸洗示意图。

具体实施方式

[0037] 下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述,应该说明的是,下述说明仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。
[0038] 实施例1:一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂的制备方法,先在搅拌条件下将氨基磺酸加入清水中,搅拌至完全溶解,然后加入十二烷基磺酸钠和聚丙烯酸,搅拌至完全溶解,即得所述的水井酸化洗井剂,其中,氨基磺酸的质量浓度为10~15%,十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸的用量分别为氨基磺酸重量的1%、1%。
[0039] 利用上述制备方法得到的一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂。
[0040] 一种利用上述洗井剂实现的水井酸化洗井方法,具体步骤如下:(1)利用较低浓度洗井剂进行第一次酸洗,若达到酸洗预期,则结束洗井,若未达到,则进入步骤(2);
(2)利用较高浓度洗井剂进行第二次酸洗。
[0041] 较低浓度洗井剂和较高浓度洗井剂中氨基磺酸的质量浓度分别为10%和15%。
[0042] 第一次酸洗和第二次酸洗的时间为48小时。
[0043] 酸洗预期的评判标准为:单位涌水量为5L/(s·m)。
[0044] 利用钻井用双作用往复式拉杆的压液浆泵,将酸液吸入,经钻井液循环管路及钻杆泵入井底,再返至井孔一定深度处。(图1)为确保洗井剂更多更远渗透,运移至远井围岩裂隙中,通过密封井壁管井口,连接高压泥浆泵循环管路,每隔2小时,向井内泵压清水,增压时间为5分钟,借以清水压力在顶部施压,以“脉动”方式将洗井剂更多更远地压入围岩裂隙中,达到酸化洗井效果的最大化。(图
2)
每次酸洗时洗井剂的用量为所需洗井段总容积的1.5倍。
[0045] 实施例2:一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂的制备方法,先在搅拌条件下将氨基磺酸加入清水中,搅拌至完全溶解,然后加入十二烷基磺酸钠和聚丙烯酸,搅拌至完全溶解,即得所述的水井酸化洗井剂,其中,氨基磺酸的质量浓度为10~15%,十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸的用量分别为氨基磺酸重量的1%、1%。
[0046] 在加入十二烷基磺酸钠之后还加入氨基磺酸重量0.3%的预混液,超声波振荡30分钟,即得所述的水井酸化洗井剂;其中,所述预混液是以改性硅胶、仲烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷和去离子水按照重量比1: 8:10: 15:100混合得到。
[0047] 预混液的制备方法如下:先将烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷加入去离子水中,搅拌至完全溶解,然后加入改性硅胶,超声波振荡30分钟,即得所述预混液。
[0048] 所述改性硅胶是将微粉硅胶利用3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷进行改性处理得到。以重量份计,先将1份微粉硅胶置于8份质量浓度10%盐酸溶液中浸泡6小时,洗涤,干燥,得活化硅胶;然后将活化硅胶加入7份质量浓度10% 3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡15小时,过滤,洗涤,干燥,然后在10份质量浓度10%氨基磺酸水溶液中回流处理10小时,即得所述的改性硅胶。
[0049] 利用上述制备方法得到的一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂。
[0050] 一种利用上述洗井剂实现的水井酸化洗井方法,具体步骤如下:(1)利用较低浓度洗井剂进行第一次酸洗,若达到酸洗预期,则结束洗井,若未达到,则进入步骤(2);
(2)利用较高浓度洗井剂进行第二次酸洗。
[0051] 较低浓度洗井剂和较高浓度洗井剂中氨基磺酸的质量浓度分别为10%和15%。
[0052] 第一次酸洗和第二次酸洗的时间为36小时。
[0053] 酸洗预期的评判标准为:单位涌水量为5.5L/(s·m)。
[0054] 利用钻井用双作用往复式拉杆的压液浆泵,将酸液吸入,经钻井液循环管路及钻杆泵入井底,再返至井孔一定深度处。(图1)为确保洗井剂更多更远渗透,运移至远井围岩裂隙中,通过密封井壁管井口,连接高压泥浆泵循环管路,每隔2小时,向井内泵压清水,增压时间为10分钟,借以清水压力在顶部施压,以“脉动”方式将洗井剂更多更远地压入围岩裂隙中,达到酸化洗井效果的最大化。(图
2)
每次酸洗时洗井剂的用量为所需洗井段总容积的1.5倍。
[0055] 实施例3:一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂的制备方法,先在搅拌条件下将氨基磺酸加入清水中,搅拌至完全溶解,然后加入十二烷基磺酸钠和聚丙烯酸,搅拌至完全溶解,即得所述的水井酸化洗井剂,其中,氨基磺酸的质量浓度为10~15%,十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸的用量分别为氨基磺酸重量的1%、1%。
[0056] 在加入十二烷基磺酸钠之后还加入氨基磺酸重量0.4%的预混液,超声波振荡25分钟,即得所述的水井酸化洗井剂;其中,所述预混液是以改性硅胶、仲烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷和去离子水按照重量比1.5:6:11:13:100混合得到。
[0057] 预混液的制备方法如下:先将烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷加入去离子水中,搅拌至完全溶解,然后加入改性硅胶,超声波振荡35分钟,即得所述预混液。
[0058] 所述改性硅胶是将微粉硅胶利用3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷进行改性处理得到。以重量份计,先将1份微粉硅胶置于7份质量浓度11%盐酸溶液中浸泡5小时,洗涤,干燥,得活化硅胶;然后将活化硅胶加入8份质量浓度9% 3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡20小时,过滤,洗涤,干燥,然后在9份质量浓度11%氨基磺酸水溶液中回流处理9小时,即得所述的改性硅胶。
[0059] 利用上述制备方法得到的一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂。
[0060] 一种利用上述洗井剂实现的水井酸化洗井方法,具体步骤如下:(1)利用较低浓度洗井剂进行第一次酸洗,若达到酸洗预期,则结束洗井,若未达到,则进入步骤(2);
(2)利用较高浓度洗井剂进行第二次酸洗。
[0061] 较低浓度洗井剂和较高浓度洗井剂中氨基磺酸的质量浓度分别为10%和15%。
[0062] 第一次酸洗和第二次酸洗的时间为40小时。
[0063] 酸洗预期的评判标准为:单位涌水量为6L/(s·m)。
[0064] 利用钻井用双作用往复式拉杆的压液浆泵,将酸液吸入,经钻井液循环管路及钻杆泵入井底,再返至井孔一定深度处。(图1)为确保洗井剂更多更远渗透,运移至远井围岩裂隙中,通过密封井壁管井口,连接高压泥浆泵循环管路,每隔2小时,向井内泵压清水,增压时间为8分钟,借以清水压力在顶部施压,以“脉动”方式将洗井剂更多更远地压入围岩裂隙中,达到酸化洗井效果的最大化。(图
2)
每次酸洗时洗井剂的用量为所需洗井段总容积的1.5倍。
[0065] 实施例4:一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂的制备方法,先在搅拌条件下将氨基磺酸加入清水中,搅拌至完全溶解,然后加入十二烷基磺酸钠和聚丙烯酸,搅拌至完全溶解,即得所述的水井酸化洗井剂,其中,氨基磺酸的质量浓度为10~15%,十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸的用量分别为氨基磺酸重量的1%、1%。
[0066] 在加入十二烷基磺酸钠之后还加入氨基磺酸重量0.4%的预混液,超声波振荡25分钟,即得所述的水井酸化洗井剂;其中,所述预混液是以仲烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷和去离子水按照重量比6:11:13:100混合得到。
[0067] 预混液的制备方法如下:将烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯、烷基多苷加入去离子水中,搅拌至完全溶解,即得所述预混液。
[0068] 利用上述制备方法得到的一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂。
[0069] 一种利用上述洗井剂实现的水井酸化洗井方法,具体步骤如下:(1)利用较低浓度洗井剂进行第一次酸洗,若达到酸洗预期,则结束洗井,若未达到,则进入步骤(2);
(2)利用较高浓度洗井剂进行第二次酸洗。
[0070] 较低浓度洗井剂和较高浓度洗井剂中氨基磺酸的质量浓度分别为10%和15%。
[0071] 第一次酸洗和第二次酸洗的时间为40小时。
[0072] 酸洗预期的评判标准为:单位涌水量为6L/(s·m)。
[0073] 利用钻井用双作用往复式拉杆的压液浆泵,将酸液吸入,经钻井液循环管路及钻杆泵入井底,再返至井孔一定深度处。(图1)为确保洗井剂更多更远渗透,运移至远井围岩裂隙中,通过密封井壁管井口,连接高压泥浆泵循环管路,每隔2小时,向井内泵压清水,增压时间为8分钟,借以清水压力在顶部施压,以“脉动”方式将洗井剂更多更远地压入围岩裂隙中,达到酸化洗井效果的最大化。(图
2)
每次酸洗时洗井剂的用量为所需洗井段总容积的1.5倍。
[0074] 实施例5:一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂的制备方法,先在搅拌条件下将氨基磺酸加入清水中,搅拌至完全溶解,然后加入十二烷基磺酸钠和聚丙烯酸,搅拌至完全溶解,即得所述的水井酸化洗井剂,其中,氨基磺酸的质量浓度为10~15%,十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸的用量分别为氨基磺酸重量的1%、1%。
[0075] 在加入十二烷基磺酸钠之后还加入氨基磺酸重量0.4%的预混液,超声波振荡25分钟,即得所述的水井酸化洗井剂;其中,所述预混液是以改性硅胶、仲烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯和去离子水按照重量比1.5:6:11:100混合得到。
[0076] 预混液的制备方法如下:先将烷基磺酸钠、磺化琥珀酸二辛酯加入去离子水中,搅拌至完全溶解,然后加入改性硅胶,超声波振荡35分钟,即得所述预混液。
[0077] 所述改性硅胶是将微粉硅胶利用3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷进行改性处理得到。以重量份计,先将1份微粉硅胶置于7份质量浓度11%盐酸溶液中浸泡5小时,洗涤,干燥,得活化硅胶;然后将活化硅胶加入8份质量浓度9% 3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷三乙氧基硅烷的甲苯溶液中,浸泡20小时,过滤,洗涤,干燥,然后在9份质量浓度11%氨基磺酸水溶液中回流处理9小时,即得所述的改性硅胶。
[0078] 利用上述制备方法得到的一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂。
[0079] 一种利用上述洗井剂实现的水井酸化洗井方法,具体步骤如下:(1)利用较低浓度洗井剂进行第一次酸洗,若达到酸洗预期,则结束洗井,若未达到,则进入步骤(2);
(2)利用较高浓度洗井剂进行第二次酸洗。
[0080] 较低浓度洗井剂和较高浓度洗井剂中氨基磺酸的质量浓度分别为10%和15%。
[0081] 第一次酸洗和第二次酸洗的时间为40小时。
[0082] 酸洗预期的评判标准为:单位涌水量为6L/(s·m)。
[0083] 利用钻井用双作用往复式拉杆的压液浆泵,将酸液吸入,经钻井液循环管路及钻杆泵入井底,再返至井孔一定深度处。(图1)为确保洗井剂更多更远渗透,运移至远井围岩裂隙中,通过密封井壁管井口,连接高压泥浆泵循环管路,每隔2小时,向井内泵压清水,增压时间为8分钟,借以清水压力在顶部施压,以“脉动”方式将洗井剂更多更远地压入围岩裂隙中,达到酸化洗井效果的最大化。(图
2)
每次酸洗时洗井剂的用量为所需洗井段总容积的1.5倍。
[0084] 对比例1一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂的制备方法,先在搅拌条件下将氨基磺酸加入清水中,搅拌至完全溶解,然后加入聚丙烯酸,搅拌至完全溶解,即得所述的水井酸化洗井剂,其中,氨基磺酸的质量浓度为10~15%,聚丙烯酸的用量为氨基磺酸重量的1%。
[0085] 利用上述制备方法得到的一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂。
[0086] 一种利用上述洗井剂实现的水井酸化洗井方法,具体步骤如下:(1)利用较低浓度洗井剂进行第一次酸洗,若达到酸洗预期,则结束洗井,若未达到,则进入步骤(2);
(2)利用较高浓度洗井剂进行第二次酸洗。
[0087] 较低浓度洗井剂和较高浓度洗井剂中氨基磺酸的质量浓度分别为10%和15%。
[0088] 第一次酸洗和第二次酸洗的时间为48小时。
[0089] 酸洗预期的评判标准为:单位涌水量为5L/(s·m)。
[0090] 利用钻井用双作用往复式拉杆的压液浆泵,将酸液吸入,经钻井液循环管路及钻杆泵入井底,再返至井孔一定深度处。(图1)为确保洗井剂更多更远渗透,运移至远井围岩裂隙中,通过密封井壁管井口,连接高压泥浆泵循环管路,每隔2小时,向井内泵压清水,增压时间为5分钟,借以清水压力在顶部施压,以“脉动”方式将洗井剂更多更远地压入围岩裂隙中,达到酸化洗井效果的最大化。(图
2)
每次酸洗时洗井剂的用量为所需洗井段总容积的1.5倍。
[0091] 对比例2一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂的制备方法,先在搅拌条件下将氨基磺酸加入清水中,搅拌至完全溶解,然后加入十二烷基磺酸钠,搅拌至完全溶解,即得所述的水井酸化洗井剂,其中,氨基磺酸的质量浓度为10~15%,十二烷基磺酸钠的用量为氨基磺酸重量的
1%。
[0092] 利用上述制备方法得到的一种基于氨基磺酸的水井酸化洗井剂。
[0093] 一种利用上述洗井剂实现的水井酸化洗井方法,具体步骤如下:(1)利用较低浓度洗井剂进行第一次酸洗,若达到酸洗预期,则结束洗井,若未达到,则进入步骤(2);
(2)利用较高浓度洗井剂进行第二次酸洗。
[0094] 较低浓度洗井剂和较高浓度洗井剂中氨基磺酸的质量浓度分别为10%和15%。
[0095] 第一次酸洗和第二次酸洗的时间为48小时。
[0096] 酸洗预期的评判标准为:单位涌水量为5L/(s·m)。
[0097] 利用钻井用双作用往复式拉杆的压液浆泵,将酸液吸入,经钻井液循环管路及钻杆泵入井底,再返至井孔一定深度处。(图1)为确保洗井剂更多更远渗透,运移至远井围岩裂隙中,通过密封井壁管井口,连接高压泥浆泵循环管路,每隔2小时,向井内泵压清水,增压时间为5分钟,借以清水压力在顶部施压,以“脉动”方式将洗井剂更多更远地压入围岩裂隙中,达到酸化洗井效果的最大化。(图
2)
每次酸洗时洗井剂的用量为所需洗井段总容积的1.5倍。
[0098] 试验例对实施例1~5和对比例1~2的单位涌水量(洗井处理之前的单位涌水量均为5L/(s·m))进行考察,结果见表1。
[0099] 表1.单位涌水量考察  单位涌水量(L/(s·m))
实施例1 6
实施例2 8.9
实施例3 9.5
实施例4 7.5
实施例5 7.6
对比例1 5.2
对比例2 5.3
由表1可知,实施例1~5洗井处理后单位涌水量高,对比例1略去十二烷基磺酸钠,对比例2略去聚丙烯酸,单位涌水量均明显降低。实施例2~4与实施例1相比加入了预混液,单位涌水量优于实施例1;实施例4在实施例3的基础上略去活性硅胶,实施例5在实施例3的基础上略去烷基多苷,实施例4和实施例5的单位涌水量比实施例2、3差。
[0100] 采用电阻法测定井中钻杆的腐蚀速度,结果见表2。
[0101] 表2.钻杆腐蚀速度考察结果  钻杆腐蚀速度(mm/年)
实施例1 0.0015
实施例2 0.0007
实施例3 0.0005
实施例4 0.0010
实施例5 0.0011
由表2可知,实施例1~5洗井处理的金属抗腐蚀性强。实施例2~4与实施例1相比加入了预混液,金属抗腐蚀性比实施例1更强;实施例4在实施例3的基础上略去活性硅胶,实施例5在实施例3的基础上略去烷基多苷,实施例4和实施例5的金属抗腐蚀性比实施例2、3更差。
[0102] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改变形仍在本发明的保护范围以内。
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