CN102899012A - 自生酸、其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自生酸、其制备方法和用途，该自生酸包括多聚甲醛、氯化铵和水。本发明提供的自生酸，为一种在高温碳酸盐岩储层条件下，逐渐产生盐酸的潜在酸。可有效提高酸液对碳酸盐岩储层的深穿透能力，从而能够对储层深部进行改造，提高了油气田产油量。

Description

自生酸、其制备方法和用途
技术领域
本发明属于碳酸盐岩储层改造领域，特别涉及一种自生酸、其制备方法和用途。
背景技术
在油气田开采过程中，常常采用酸化压裂技术改造碳酸盐岩储层，从而提高油气田产油量。酸化压裂技术具体为：将酸注入到由粘滞性流体前置液产生的裂缝中，或是酸本身用于形成裂缝。当酸沿着裂缝流动时，会溶蚀裂缝壁面，扩大油气流通道，提高储层的导流能力。
在酸压处理过程中，主要工作介质为盐酸，其进入储层缝隙后，与岩石壁面发生化学反应。例如：对于主要成分为方解石(CaCO3)和白云石(CaMg(CO)3)的碳酸盐岩储层，当注入盐酸后，发生的主要化学反应为：
CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2t+H2O
CaMg(CO3)2+4HCl＝MgCl2+CaCl2+2CO2+2H2O
计算可得，1m3体积28％浓度的盐酸可溶解438kg碳酸钙，生成486kg氯化钙、79kg水和193kg二氧化碳，而被溶解的碳酸钙，体积相当于0.162m3，由此可见，与1m328％的盐酸反应后的储层能增加0.162m3空间，从而增大了油气流通道。
现在技术中，酸化压裂工艺中通常使用稠化酸，稠化酸主要成分为盐酸，因此，当将稠化酸注入碳酸盐岩储层内部时，其与碳酸盐反应速度较快，因此，稠化酸被消耗的速度较快，进而导致酸液无法到达裂缝的深部，即无法实现对储层深部改造的目的，从而降低了产油量。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种自生酸，可有效提高酸液对碳酸盐岩储层的深穿透能力，从而能够对储层深部进行改造，提高了油气田产油量。
本发明第一目的为提供一种自生酸，包括多聚甲醛、氯化铵和水。
优选的，所述多聚甲醛和所述氯化铵的质量配比为5∶11---7∶10。
优选的，还包括黄原胶。
优选的，所述黄原胶的质量分数为0.2％-0.5％。
优选的，所述黄原胶的质量分数为0.4％。
优选的，所述多聚甲醛包括甲醛和/或戊二醛。
本发明第二目的为提供一种自生酸的制备方法，包括以下步骤：
向配液罐中加入配液量的水、多聚甲醛和氯化铵，得到的混合液搅拌均匀即为所述自生酸。
优选的，还包括：
向所述配液罐中还加入配液量的黄原胶。
本发明第三目的为提供一种自生酸的用途，所述自生酸用于碳酸盐岩储层酸蚀的酸液。
优选的，所述自生酸酸蚀碳酸盐岩储层具体包括以下步骤：
S2，将所述自生酸注入到碳酸盐岩储层内部；
S2，在碳酸盐岩储层内部的高温作用下，所述自生酸中的多聚甲醛和氯化铵反应生成盐酸，生成的盐酸对碳酸盐岩储层进行酸蚀。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的自生酸，为一种在高温碳酸盐岩储层条件下，逐渐产生盐酸的潜在酸。可有效提高酸液对碳酸盐岩储层的深穿透能力，从而能够对储层深部进行改造，提高了油气田产油量。
附图说明
图1为本发明制备得到的自生酸酸岩的反应温度与酸蚀酸液浓度之间的关系曲线图；
图2为采用本发明制备得到的自生酸进行岩芯酸化后的微观结构图；
图3为采用20％HCl进行岩芯酸化后的微观结构图。
具体实施方式
实施例1-6
改变配液量的组分和配比，进行六组实验，实验方法为：向配液罐中加入配液量的组分，得到的混合液搅拌均匀得到六种自生酸。6组实验中各组分的配比如表1所示。
表1
试验例
本试验例用于考察本发明制备得到的自生酸的酸蚀酸液浓度与温度的关系。
对于本发明实施例1，改变自生酸酸岩的反应温度，2小时后，测量自生酸的酸蚀酸液浓度，实验结果见表2和图1。
表2
Figure BDA00002399624900032
从表2和图1可以看出，本发明制备得到的自生酸，随着反应温度的升高，其产生的盐酸浓度越高。自生酸在高于120℃的温度下，2小时产生HCl的浓度接近20％。
对本发明其他实施例进行了相同实验，实验结果相似。
比较例1
以本发明实施例1制备得到的自生酸为试验品，以市售常规稠化酸为对照品，分别进行酸岩反应，考察其在不同酸岩反应时间后的剩余酸量，实验结果见表3。
表3
Figure BDA00002399624900041
从上表可以看出，常规稠化酸酸岩反应15分钟，本发明制备得到的自生酸酸岩反应时间能够达到1小时40分钟。可见，本发明制备得到的自生酸的酸岩反应时间远远超过常规稠化酸，可以有效提高酸蚀作用距离。具体理由为：本发明制备得到的自生酸，为一种在高温碳酸盐岩储层条件下，逐渐产生盐酸的潜在酸。由于自生酸产生酸需要一定的温度，且产生酸是逐步进行的，因此可降低酸岩反应速率，延长酸液作用距离，同时降低对井下管柱的腐蚀作用。
对本发明其他实施例进行了相同实验，实验结果相似。
比较例2
以本发明实施例1制备得到的自生酸为试验品，以20％HCl为对照品，分别进行酸蚀实验，考察二者酸蚀效果。
岩板取自四川盆地高温碳酸盐岩储层，地层温度140℃-160℃，井深6000米左右。20MPa闭合压力、120℃的实验条件下向岩板中分别注入试验品和对照品，1小时后，测量岩板损失质量；另外，采用扫描电镜法分析岩芯酸化前后的微观结构，实验结果见表4和图2、图3。
表4
Figure BDA00002399624900051
从表4和图2、图3可以看出，本发明制备得到的自生酸与储层碳酸盐岩反应作用时间长，酸蚀效果优于工业盐酸。
对本发明其他实施例进行了相同实验，实验结果相似。

Claims (10)

1.一种自生酸，其特征在于，包括多聚甲醛、氯化铵和水。
2.根据权利要求1所述的自生酸，其特征在于，所述多聚甲醛和所述氯化铵的质量配比为5∶11---7∶10。
3.根据权利要求1所述的自生酸，其特征在于，还包括黄原胶。
4.根据权利要求3所述的自生酸，其特征在于，所述黄原胶的质量分数为0.2％-0.5％。
5.根据权利要求4所述的自生酸，其特征在于，所述黄原胶的质量分数为0.4％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的自生酸，其特征在于，所述多聚甲醛包括甲醛和/或戊二醛。
7.一种权利要求1-6任一项所述自生酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
向配液罐中加入配液量的水、多聚甲醛和氯化铵，得到的混合液搅拌均匀即为所述自生酸。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，还包括：
向所述配液罐中还加入配液量的黄原胶。
9.一种权利要求1-6任一项所述自生酸的用途，其特征在于，所述自生酸用于碳酸盐岩储层酸蚀的酸液。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述自生酸酸蚀碳酸盐岩储层具体包括以下步骤：
S2，将所述自生酸注入到碳酸盐岩储层内部；
S2，在碳酸盐岩储层内部的高温作用下，所述自生酸中的多聚甲醛和氯化铵反应生成盐酸，生成的盐酸对碳酸盐岩储层进行酸蚀。
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