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用于蚀化砂岩的酸

阅读:967发布:2020-05-12

专利汇可以提供用于蚀化砂岩的酸专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种用于蚀化 砂岩 的酸,其重量百分比组成为: 磷酸 络合物2~20%, 氟化氢 铵1~20%,乙酸0.01~5%, 柠檬酸 0.01~2%, 酸化 缓蚀剂0.1~3%,互 溶剂 0.1~5%,防乳破乳剂0.1~2%,粘土稳定剂0.01~10%,余量为 水 。本发明的主要特点:1)作用效果显著,增产效果明显,有效期长;2)保护储层,阻垢,防止水 锁 、水敏伤害;3)酸化速度慢,反应均匀,伤害 岩石 骨架少,强度高;4)表面张 力 低,诱导油流效果好。,下面是用于蚀化砂岩的酸专利的具体信息内容。

1、一种用于蚀化砂岩的酸,由以下重量百分比的原料组成:
磷酸络合物PBTCA 2~20%
氟化氢铵 1~20%
乙酸 0.01~5%
柠檬酸 0.01~2%
酸化缓蚀剂 0.1~3%
溶剂 0.1~5%
防乳破乳剂 0.1~2%
粘土稳定剂 0.01~10%
余量为
2、根据权利要求1所述的用于蚀化砂岩的酸,其特征在于所述酸化 缓蚀剂为缩合聚合物,或四甲基吡啶与氯苄聚合物。
3、根据权利要求1所述的用于蚀化砂岩的酸,其特征在于所述互溶 剂为乙二醇单丁醚或非离子氟表面活性剂
4、根据权利要求1所述的用于蚀化砂岩的酸,其特征在于所述防乳 破乳剂为聚乙烯醚非离子表面活性剂、聚环氧乙烷环氧丙烷四嵌段聚醚 或聚环氧乙烷环氧丙烷三嵌段聚醚。
5、根据权利要求1所述的用于蚀化砂岩的酸,其特征在于所述粘土 稳定剂为聚二甲基烯丙基胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵或聚环氧氯丙烷二 甲胺。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种油井酸化工艺使用的化学剂,具体涉及一种油层解 堵用的用于蚀化砂岩的酸

背景技术

目前,为使渗透率低的油井增产,普遍采用向油井注入酸的方法,使 酸与砂岩储层中的砂岩反应,蚀化砂岩,提高油井的渗透率,达到增产的 目的。现有的对砂岩储层酸化处理通常使用盐酸氢氟酸的混和酸,即土 酸,常规的土酸是按HCl∶HF为4∶1的比例配制的,也有将二氟化铵 (NH4HF2)溶于HCl中制备HF,形成土酸解堵液。但最近的研究表明, 要减少潜在的氟化盐沉淀,该比例至少应为6∶1,最好是9∶1,另外, 常规的土酸酸化技术反应速度快,腐蚀强,容易产生沉淀,降低了增产效 果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足,而提供的一种解堵、腐蚀小, 不易产生沉淀的用于蚀化砂岩的酸。从而起到解除堵塞和增加基质渗透率 的作用。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种用于蚀化砂岩的 酸,由以下重量百分比的原料组成:
磷酸络合物2~20%
氟化氢铵1~20%
乙酸0.01~5%
柠檬酸0.01~2%
酸化缓蚀剂0.1~3%
溶剂0.1~5%
防乳破乳剂0.1~2%
粘土稳定剂0.01~10%
余量为
所述酸化缓蚀剂为缩会聚合物、四甲基吡啶与氯苄聚合物、哌 嗪混和物与烷基苄聚合物或多烷基氯化苄聚合物;所述互溶剂为乙二醇单 丁醚或非离子氟表面活性剂;所述防乳破乳剂为聚乙烯醚非离子表面活 性剂、聚氧有机非离子表面活性剂、聚环氧乙烷环氧丙烷四嵌段聚醚或 聚环氧乙烷环氧丙烷三嵌段聚醚;所述粘土稳定剂为聚二甲基烯丙基胺、 聚二甲基二烯丙基氯化铵或聚环氧氯丙烷二甲胺。
在制备本发明的过程中,氟化物的阴离子是由溶解的氟化盐离子化提 供,1个HF分子是由1个水合氢离子和1个氟化物阴离子结合成。由于 该混和物的pH值的原因造成水合氢离子和活性HF浓度均很低,所以弱 酸和弱酸盐的缓冲作用形成平衡。当该酸与地层发生反应时,该体系的平 衡被破坏,再次活化上述过程,直到重新建立平衡,只要溶质的浓度充分, 该溶剂的酸化反应速度是很稳定的。制备用于蚀化砂岩的酸时,只有3个 最强的氢离子水解产生HF,其余的不发生作用,因它们需在PH>4的条 件下水解。最强的氢离子的特性类似盐酸,而最弱的氢离子特性类似酸, 这种缓冲效应使酸与粘土和碳酸盐的反应速度减慢了好几倍,相当于缓速 酸。而且反应速度可由其它酸替代若干蚀化砂岩的酸来改变,例如盐酸比 有机酸形成HF的速度要快。
此外,当酸化地层时还有下列协同效应:(1)当与地层开始反应时,由 于化学吸附作用在粘土周围形成一层-硅酸盐-磷酸盐层,其厚度小于 1μm,在弱酸和水中溶解度很低,但可被HCl快速溶解。这层薄膜阻塞了 粘土进一步反应,因而可防止基岩破碎;(2)用于蚀化砂岩的酸具有抗吸 附和水润湿特性,促进HF与石英的反应,尽管反应速度比土酸慢,但对 石英的溶解度较高;(3)用于蚀化砂岩的酸是一种良好的分散剂和防垢 剂,因此在近井地带可延迟并抑制沉淀形成。
本发明与现有技术相比具有以下优点:本发明能有效地保证酸进入油 水井井眼深处,对地层伤害小,克服以往酸化易形成酸渣、需要返排、作 用半径小、有效期短、现场危险性大的问题。具有低毒性、低气味、低腐 蚀性的优点,不但可以解决常规油水井结垢、油层堵塞的问题,产品本身 还具有一定的杀菌作用,能够解决和抑制细菌产生的排泄物堵塞,经过协 同调整技术,可以解决聚合物驱造成的堵塞问题。在解堵的过程中不对地 层造成新的伤害,不产生二次沉淀,具有长时间沉积阻垢作用;解堵后还 可产生良好的防膨稳砂的作用,由于其解堵的过程缓慢,不对岩心骨架造 成剧烈伤害,避免出现常规土酸酸化后,容易对地层造成骨架伤害、地层 坍塌、容易出砂、解堵有效期短的问题。
附图说明
图1是本发明和常规土酸酸化速度变化示意图。
图2是使用本发明和常规土酸后的岩心强度变化示意图。
图中:A表示5%土酸水溶液酸化速度变化曲线,B表示5%本发明水 溶液酸化速度变化曲线,C表示使用5%土酸水溶液后的岩心强度变化曲 线,D表示使用5%本发明水溶液后的岩心强度变化曲线,β表示砂岩溶 蚀量,η表示岩心强度变化率,t表示时间。

具体实施方式

以下实施例均按重量计:
实施例1
磷酸络合物10%
氟化氢铵10%
乙酸2%
柠檬酸1%
醛胺酮缩合聚合物1%
乙二醇单丁醚1%
聚氧乙烯醚非离子表面活性剂1%
聚二甲基烯丙基胺2%
水为72%。
将上述各组分混和后制成本发明用于蚀化砂岩的酸。
实施例2
磷酸络合物15%
氟化氢铵15%
乙酸3%
柠檬酸2%
四甲基吡啶与氯苄聚合物3%
非离子氟表面活性剂5%
聚氧有机硅非离子表面活性剂2%
聚二甲基二烯丙基氯化铵5%
水为50%。
将上述各组分混和后制成本发明用于蚀化砂岩的酸。
实施例3
磷酸络合物20%
氟化氢铵20%
乙酸1%
柠檬酸0.5%
哌嗪混和物与烷基苄聚合物0.5%
乙二醇单丁醚2%
聚氧乙烯醚非离子表面活性剂0.5%
聚环氧氯丙烷二甲胺0.5%
水为55%。
将上述各组分混和后制成本发明用于蚀化砂岩的酸。
实施例4
磷酸络合物8%
氟化氢铵7%
乙酸4%
柠檬酸1%
醛胺酮缩合聚合物1%
非离子氟表面活性剂2%
聚环氧乙烷环氧丙烷三嵌段聚醚1.5%
聚二甲基烯丙基胺3.5%
水为72%。
将上述各组分混和后制成本发明用于蚀化砂岩的酸。
实施例5
磷酸络合物20%
氟化氢铵5%
乙酸3%
柠檬酸1.5%
多烷基氯化苄聚合物2.5%
乙二醇单丁醚5%
聚环氧乙烷环氧丙烷四嵌段聚醚0.1%
聚环氧氯丙烷二甲胺0.9%
水为62%。
将上述各组分混和后制成本发明用于蚀化砂岩的酸。
本发明磷酸络合物(PBTCA)的结构式:

本发明的主要特点:1)作用效果显著,增产效果明显,有效期长;2) 保护储层,阻垢,防止水、水敏伤害;3)酸化速度慢,反应均匀,伤 害岩石骨架少,强度高;4)表面张低,诱导油流效果好。
本发明不仅可以单独应用于油井解堵工艺,还可以作为辅助剂应用于 压裂酸化工艺中。
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