專利名稱：用于蝕化砂巖的酸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油井酸化工藝使用的化學(xué)劑，具體涉及一種油層解 堵用的用于蝕化砂巖的酸。
背景技術(shù)：
目前，為使?jié)B透率低的油井增產(chǎn)，普遍采用向油井注入酸的方法，使 酸與砂巖儲(chǔ)層中的砂巖反應(yīng)，蝕化砂巖，提高油井的滲透率，達(dá)到增產(chǎn)的 目的?，F(xiàn)有的對(duì)砂巖儲(chǔ)層酸化處理通常使用鹽酸與氫氟酸的混和酸，即土酸，常規(guī)的土酸是按hci : hf為4 : l的比例配制的，也有將二氟化銨(nh4hf2)溶于hc1中制備hf,形成土酸解堵液。但最近的研究表明，要減少潛在的氟化鹽沉淀，該比例至少應(yīng)為6:1,最好是9:1,另外，常規(guī)的土酸酸化技術(shù)反應(yīng)速度快，腐蝕強(qiáng)，容易產(chǎn)生沉淀，降低了增產(chǎn)效 果。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供的一種解堵、腐蝕小， 不易產(chǎn)生沉淀的用于蝕化砂巖的酸。從而起到解除堵塞和增加基質(zhì)滲透率 的作用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所釆用的技術(shù)方案是 一種用于蝕化砂巖的 酸，由以下重量百分比的原料組成 磷酸絡(luò)合物2~20% 氟化氬銨1~20% 乙酸0.01~5% 檸檬酸0.01~2% 酸化緩蝕劑0.1~3% 互溶劑0.1 5%
防乳破乳劑0.1~2% 粘土穩(wěn)定劑0.01~10% 余量為水。所述酸化緩蝕艄為醛胺酮縮合聚合物、西甲基吡嚏與氯節(jié)聚合物、哌嗪混和物與烷基芐聚合物或多烷基氯化芐聚合物；所述亙?nèi)芮G為乙二醇單丁醚或非離子氟表面活性刺；所述防乳破乳劑為聚氧乙烯醚非離子表面活 性刺、聚氧有機(jī)硅非離子表面活性劑、聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷四嵌段聚醚或 聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷三嵌段聚醚;所述粘土穩(wěn)定荊為聚二甲基烯丙基胺、 聚二甲基二烯丙基氯化銨或聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺。在制備本發(fā)明的過(guò)程中，氟化物的陰離子是由溶解的氟化鹽離子化提 供，1個(gè)HF分子是由l個(gè)水合氫離子和l個(gè)氟化物陰離子結(jié)合成。由于 該混和物的pH值的原因造成水合氬離子和活性HF濃度均很低，所以弱 酸和弱酸鹽的緩沖作用形成平衡。當(dāng)該酸與地層發(fā)生反應(yīng)時(shí)，該體系的平 衡被破壞，再次活化上述過(guò)程，直到重新建立平衡，只要溶質(zhì)的濃度充分， 該溶劑的酸化反應(yīng)速度是很穩(wěn)定的。制備用于蝕化砂巖的酸時(shí)，只有3個(gè) 最強(qiáng)的氫離子水解產(chǎn)生HF,其余的不發(fā)生作用，因它們需在PI^4的條 件下水解。最強(qiáng)的氫離子的特性類似鹽酸，而最弱的氫離子特性類似碳酸, 這種緩沖效應(yīng)使酸與粘土和碳酸鹽的反應(yīng)速度減慢了好幾倍，相當(dāng)于緩速 酸。而且反應(yīng)速度可由其它酸替代若干蝕化砂巖的酸來(lái)改變，例如鹽酸比 有機(jī)酸形成HF的速度要快。此外，當(dāng)酸化地層時(shí)還有下列協(xié)同效應(yīng)(1)當(dāng)與地層開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，由 于化學(xué)吸附作用在粘土周?chē)纬梢粚愉X-硅酸鹽-磷酸鹽層，其厚度小于 lpm，在弱酸和水中溶解度很低，但可被HC1快速溶解。這層薄膜阻塞了 粘土進(jìn)一步反應(yīng)，因而可防止基巖破碎；(2)用于蝕化砂巖的酸具有抗吸 附和水潤(rùn)濕特性，促進(jìn)HF與石英的反應(yīng)，盡管反應(yīng)速度比土酸慢，但對(duì) 石英的溶解度較高；(3)用于蝕化砂巖的酸是一種良好的分散劑和防港 劑，因此在近井地帶可延遲并抑制沉淀形成。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明能有效地保證酸進(jìn)入油 水井井眼深處，對(duì)地層傷害小，克服以往酸化易形成酸渣、需要返排、作 用半徑小、有效期短、現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)性大的問(wèn)題。具有低毒性、低氣味、低腐
蝕性的優(yōu)點(diǎn)，不但可以解決常規(guī)油水井結(jié)港、油層堵塞的問(wèn)題，產(chǎn)品本身 還具有一定的殺菌作用，能夠解決和抑制細(xì)菌產(chǎn)生的排泄物堵塞，經(jīng)過(guò)協(xié) 同調(diào)整技術(shù)，可以解決聚合物驅(qū)造成的堵塞問(wèn)題。在解堵的過(guò)程中不對(duì)地層造成新的傷害，不產(chǎn)生二次沉淀，具有長(zhǎng)時(shí)間沉積阻垢作用；解堵后還 可產(chǎn)生良好的防膨穩(wěn)砂的作用，由于其解堵的過(guò)程緩慢，不對(duì)巖心骨架造 成劇烈傷害，避免出現(xiàn)常規(guī)土酸酸化后，容易對(duì)地層造成骨架傷害、地層 坍塌、容易出砂、解堵有效期短的問(wèn)題。
圖l是本發(fā)明和常規(guī)土酸酸化速度變化示意圖。圖2是使用本發(fā)明和常規(guī)土酸后的巖心強(qiáng)度變化示意圖。圖中A表示5M土酸水溶液酸化速度變化曲線，8表示5%本發(fā)明水 溶液酸化速度變化曲線，C表示使用5%土酸水溶液后的巖心強(qiáng)度變化曲 線，D表示使用5%本發(fā)明水溶液后的巖心強(qiáng)度變化曲線，P表示砂巖溶 蝕量，n表示巖心強(qiáng)度變化率，t表示時(shí)間。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例均按重量計(jì) 實(shí)施例1磷酸絡(luò)合物10%氟化氫銨10%乙酸2%檸檬酸1%醛胺酮縮合聚合物1%乙二醇單丁酸1%聚氧乙烯醚非離子表面活性劑1%聚二甲基烯丙基胺2%水為72%。將上述各組分混和后制成本發(fā)明用于蝕化砂巖的酸。 實(shí)施例2 磷酸絡(luò)合物15% 氟化氫銨15%
乙酸3% 杼檬酸2%四甲基吡啶與氯芐聚合物3% 非離子氟表面活性劑5% 聚氣有機(jī)硅非離子表面活性劑2% 聚二甲基二烯丙基氯化銨5% 水為50%。將上述各組分混和后制成本發(fā)明用于蝕化砂巖的酸。實(shí)施例3磷酸絡(luò)合物20%氟化氫銨20%乙酸1%杼檬酸0.5%銀嗪混和物與烷基芐聚合物0.5% 乙二醇單丁醚2%聚氧乙烯醚非離子表面活性劑0.5%聚環(huán)氧氯丙嫁二甲胺0.5%水為55%。將上述各組分混和后制成本發(fā)明用于蝕化砂巖的酸。實(shí)施例4磷酸絡(luò)合物8%氟化氫銨7%乙酸4%醛胺酮縮合聚合物1% 非離子氟表面活性劑2% 聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷三嵌段聚醚1.5% 聚二甲基烯丙基胺3.5% 水為72%。將上述各組分混和后制成本發(fā)明用于蝕化砂巖的酸。
實(shí)施例5 磷酸絡(luò)合物20% 氟化氫銨5% 乙酸3% 杼檬酸1.5%多烷基氯化笮聚合物2.5% 乙二醇單丁醚5%聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷西嵌段聚醚0.1% 聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺0.9% 水為62%。將上述各組分混和后制成本發(fā)明用于蝕化砂巖的i 本發(fā)明磷酸絡(luò)合物(PBTCA)的結(jié)構(gòu)式<formula>formula see original document page 7</formula>
本發(fā)明的主要特點(diǎn)l)作用效果顯著，增產(chǎn)效果明顯，有效期長(zhǎng)；2) 保護(hù)儲(chǔ)層，阻垢，防止水鎖、水敏傷害；3)酸化速度慢，反應(yīng)均勻，傷 害巖石骨架少，強(qiáng)度高；4)表面張力低，誘導(dǎo)油流效果好。本發(fā)明不僅可以單獨(dú)應(yīng)用于油井解堵工藝，還可以作為輔助劑應(yīng)用于 壓裂酸化工藝中。
權(quán)利要求
1、一種用于蝕化砂巖的酸，由以下重量百分比的原料組成磷酸絡(luò)合物2～20％氟化氫銨1～20％乙酸0.01～5％檸檬酸0.01～2％酸化緩蝕劑0.1～3％互溶劑0.1～5％防乳破乳劑0.1～2％粘土穩(wěn)定劑0.01～10％余量為水。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蝕化砂巖的酸，其特征在于所述酸化 緩蝕劑為醛胺酮縮合聚合物、四甲基吡啶與氯芐聚合物、哌嗪混和物與烷 基芐聚合物或多烷基氯化芐聚合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蝕化砂巖的酸，其特征在于所述互溶 劑為乙二醇單丁醚或非離子氟表面活性荊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蝕化砂巖的酸，其特征在于所述防乳 破乳劑為聚氧乙烯醚非離子表面活性擁、聚氧有機(jī)磁非離子表面活性劑、 聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷四嵌段聚醚或聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷三嵌段聚醚，
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蝕化砂巖的酸，其特征在于所述粘土 穩(wěn)定劑為聚二甲基烯兩基胺、聚二甲基二烯丙基氯化銨或聚環(huán)氧氯丙烷二 甲胺。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于蝕化砂巖的酸，其重量百分比組成為磷酸絡(luò)合物2～20％，氟化氫銨1～20％，乙酸0.01～5％，檸檬酸0.01～2％，酸化緩蝕劑0.1～3％，互溶劑0.1～5％，防乳破乳劑0.1～2％，粘土穩(wěn)定劑0.01～10％，余量為水。本發(fā)明的主要特點(diǎn)1)作用效果顯著，增產(chǎn)效果明顯，有效期長(zhǎng)；2)保護(hù)儲(chǔ)層，阻垢，防止水鎖、水敏傷害；3)酸化速度慢，反應(yīng)均勻，傷害巖石骨架少，強(qiáng)度高；4)表面張力低，誘導(dǎo)油流效果好。
文檔編號(hào)C09K8/74GK101161762SQ20071001919
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者王俊奇, 蓋海防, 陳軍斌 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)