CN104479656A - 一种用于酸化处理的变粘酸液 - Google Patents

Abstract

一种变粘酸液，由以下重量百分比的组分组成：盐酸19.9-25.0％，氢氟酸1.0-7.5％，变粘剂5-7％，酸化缓蚀剂1-2％，铁离子稳定剂0.1-0.5％，破乳助排剂0.3-0.4％，粘土稳定剂1-1.5％，酸化互溶剂1-2％，余量为水。本发明提供了一种变粘酸液，该变粘酸液具有自转向分流作用，可以实现笼统酸化均匀布酸。

Description

一种用于酸化处理的变粘酸液

技术领域

本发明涉及一种用于酸化处理的变粘酸液，属于油田化学领域。

背景技术

在水平井的钻井、完井过程中，钻井液、完井液不可避免地长时间、大面积与油气层接触，其固相、液相进入井壁周围的地层中，有可能形成大范围的污染带，增大了流体在地层中的渗流阻力，使油层受到较直井更为严重的伤害。因此，水平井酸化的目的一方面是解除近井带地层污染，主要是钻井泥浆污染，恢复水平井产能；另一方面，是对水平井近井带进行基质改造，提高渗流能力，增加产能。

在具体酸化过程中，酸液置放是酸化施工成功的关键技术之一。因此在基质酸化中，为了达到清除近井带的污染、扩大低渗透层的油流通道、增加产能或注入量等预期目的，必须解决好酸液沿处理井段分布的问题。为了使酸液沿处理井段均匀分布，一般从两方面进行研究：酸化工艺及酸液体系。酸化工艺整体比较成熟，一般为堵球、机械封隔器等方法。但是由于操作复杂且费用昂贵，因此如果没有特殊的要求，工艺上一般采用笼统酸化技术。

CN101033685A公开了一种用于油井酸化解堵的油井复合酸解堵技术，该技术是利用常规酸与油、酸高分散体系形成的复合体系进行解堵施工，在成本较低的情况下达到加大酸化处理半径、解除油层堵塞、实现原油增产、避免或减轻近井地带酸蚀伤害程度的目的。该技术的实施步骤及要点包括配制常规酸酸液、配制油、酸高分散体系和施工工艺。该技术配制常规酸酸液配制常规酸酸液所用的原料和用量占酸液总重量的百分比如下：氢氟酸3％；盐酸12％；缓蚀剂0.5％；缓速剂0.6％；铁稳定剂3％；防乳-破乳剂1％；粘土稳定剂1％，其余为水。

CN103436247A公开了一种注水用增注酸化液。按质量比该缓速酸酸化液的配方为(10-14％)盐酸、(1-4％)氢氟酸、(1-4％)酸化缓速剂、(1-2％)酸化缓蚀剂、(0.1-0.5％)铁离子稳定剂、(0.2-0.7％)破乳助排剂、(1-2％)粘土稳定剂和(72.5-84.7％)水。本发明在酸液中添加了酸化缓速剂，可以延长酸岩反应时间，增加活性酸的有效作用距离，提高酸化的有效率，能够达到深度酸化的目的。能够解决常规土酸与地层矿物反应速率快，造成近井地带过度溶蚀，而达不到深部酸化的问题。

为了使得酸化成功进行，必须对酸液体系进行研究，要求体系具有良好的转向分流作用，使得酸液均匀分布。上述现有技术都存在着自转向能力差，耐温效果差等缺陷。实践中急需要克服现有技术中存在的上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种变粘酸液，该变粘酸液具有自转向分流作用，可以实现笼统酸化均匀布酸。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所提供的一种变粘酸液，由以下重量百分比的组分组成：

盐酸19.9-25.0％，氢氟酸1.0-7.5％，变粘剂5-7％，

酸化缓蚀剂1-2％，铁离子稳定剂0.1-0.5％，破乳助排剂0.3-0.4％，

粘土稳定剂1-1.5％，酸化互溶剂1-2％，余量为水。

所述变粘剂选自芥酸酰胺丙基甜菜碱。

所述酸化缓蚀剂选自YHS-2酸化缓蚀剂、HSJ-2酸化缓蚀剂或PTC-1酸化缓蚀剂。

所述铁离子稳定剂选自CX-301高温强效铁离子稳定剂、WC-1酸化用铁离子稳定剂、PY-33酸化用铁离子稳定剂、柠檬酸或乙二胺四乙酸钠。

所述破乳助排剂选自CX-307破乳助排剂、DL-6破乳助排剂或CF-5D破乳助排剂。

所述粘土稳定剂选自氯化钾、NW-2粘土稳定剂、COP-1粘土稳定剂或WN-200粘土稳定剂。

所述酸化互溶剂选自乙二醇单丁醚或二乙二醇丁醚。

本发明还公开了一种制备所述变粘酸液的方法，包括以下具体步骤：

按质量百分比称取盐酸、氢氟酸、变粘剂、酸化缓蚀剂、铁离子稳定剂、破乳助排剂、粘土稳定剂与水，室温下混合，摇匀静置，以备使用。

普通酸液体系加入本发明配成的变粘酸液体系为自转向酸液体系，与现有技术相比有以下优点：

1、鲜酸(新配制的、未经反应的酸，盐酸浓度一般是20-25％)有一定的粘度，可以降低摩擦阻力，有利于泵入；

2、反应初期，变粘酸液表观粘度随酸浓度降低而升高，增粘比大于10，变粘酸液反应速率降低，可实现酸液转向分流，促进变粘酸液均匀分布；

3、酸液酸浓度过低，成为废酸时，酸液粘度降低，有利于返排；

4、本变粘酸液具有良好的耐温效果。

附图说明

图1为本发明实施例2所述变粘酸液粘度与酸浓度的关系曲线图

图2为不同变粘剂浓度下本发明实施例2所述变粘酸液粘度与温度的关系曲线图

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

变粘剂芥酸酰胺丙基甜菜碱的制备方法。

在三口烧瓶中加入10g N，N-二甲氨基丙胺、11g芥酸，0.1g催化剂KOH，反应温度130℃，反应时间2小时。反应结束后，减压抽真空至8～12kPa，蒸出过量的二甲氨基丙胺，得到中间产物芥酸酰胺基叔胺。取中间产物芥酸酰胺基叔胺加入三口瓶中，加入混合溶剂，升温到设定温度，再加入氯乙酸钠水溶液，搅拌回流，在60～90℃反应6～9h，得到黄色至褐色黏稠液体，经过后处理即为芥酸酰胺丙基甜菜碱固体。

实施例2：

1、变粘酸液的制备：采用盐酸、氢氟酸、变粘剂、酸化缓蚀剂、铁离子稳定剂、破乳助排剂、粘土稳定剂与水配制变粘酸液，变粘酸液中各组分重量百分含量为如下表1所示：

表1实施例1配方

2、施工时按施工设计把前置液、主体酸、顶替液依次注入地层。

3、施工结束后按施工设计返排。

实施例3：

1、变粘酸液的制备：采用盐酸、氢氟酸、变粘剂、酸化缓蚀剂、铁离子稳定剂、破乳助排剂、粘土稳定剂与水配制变粘酸液，变粘酸液中各组分重量百分含量为如下表2所示：

表2实施例2配方

药剂名称	质量(吨)
		HCl	25.0
芥酸酰胺丙基甜菜碱	5.0
		HF	2.5
HSJ-2酸化缓蚀剂	1.0

WC-1酸化用铁离子稳定剂	1.0
		DL-6破孚L助排剂	0.3
COP-1粘土稳定剂	1.0
		二乙二醇丁醚	2.0
水	62.2

2、施工时按施工设计把前置液、主体酸、顶替液依次注入底层。

3、施工结束后按施工设计返排。

实施例4：

1、变粘酸液的制备：采用盐酸、氢氟酸、变粘剂、酸化缓蚀剂、铁离子稳定剂、破乳助排剂、粘土稳定剂与水配制变粘酸液，变粘酸液中各组分重量百分含量为如下表1所示：

表3实施例3配方

药剂名称	质量(吨)
		质量分数31％的HCl	19.9
芥酸酰胺丙基甜菜碱	7.0
		HF	1.0
PTC-1酸化缓蚀剂	1.0
		PY-33酸化用铁离子稳定剂	1.0
CF-5D破乳助排剂	0.3
		WN-200粘土稳定剂	1.0
乙二醇单丁醚	1.0
		水	67.8

2、施工时按施工设计把前置液、主体酸、顶替液依次注入底层。

3、施工结束后按施工设计返排。

实施例5

试验仪器：

(1)、以实施例2酸液配方为基础评价变粘剂的转向作用和耐温能力主要仪器：

由于本发明是两性的，这意味着本发明所带电荷的改变依靠酸液的浓度，因此，对本发明酸液流变性的研究分为两种类型：鲜酸(高浓度酸液)和残酸(反应后的酸液)。

鲜酸的配制方法：在酸液中加入酸液添加剂，然后加入本发明，最后加入蒸馏水至指定浓度，并对混合液进行搅拌，使添加剂和本发明混合均匀，最终配制成不同酸液浓度的鲜酸样品。

残酸的配制方法：在适当数量的蒸馏水中溶解所需数量的氯化钙或者氯化铵，加入酸液调节调节到给定酸液浓度，在搅拌中向溶液中加入添加剂和本发明。然后在高的剪切速度下促使溶液形成均匀而稳定的胶束。所有的本发明要迅速地加入到溶液中，而不能滴加或少批量分次加入，因为慢速加入表面活性剂容易混入更多的空气而产生不必要的泡沫。由于在此混合过程中不会产生二氧化碳气体，可得到没有泡沫的残酸。如果体系中混入了少量的空气，也不会对测量造成影响。

测定方法：利用千得乐高温高压流变仪进行流变实验，剪切速率为170S^-1，压力为1MPa，温度分别为45℃。结果如附图1所示，表观粘度单位为毫帕·秒(mP·s)。

(2)、以实施例2酸液配方为基础测定不同变粘剂浓度下变粘酸液粘度与温度的关系

由于温度对溶液的粘度影响非常大，成胶酸液体系而言，温度主要影响表面活性剂棒状胶束的缔合与柔软度，了解温度对其溶液的表观粘度影响至关重要，此性质决定了的变粘剂所能够应用的地层温度。

残酸的配制方法：按上面实施例酸液配制方法依次配制变粘剂浓度为3％，4％，5％，6％的酸液。

测定方法：利用千得乐高温高压流变仪进行流变实验，剪切速率为170S^-1，压力为1MPa，温度逐渐升高，分别记录酸液表观粘度。结果如附图2所示，表观粘度单位为毫帕·秒(mP·s)。

由图1可见，本发明可以实现酸化的自转向，并且耐温效果好。

由图2可见，本发明变粘剂浓度为5％，6％时，变粘效果较变粘剂浓度为3％，4％时更好。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种变粘酸液，由以下重量百分比的组分组成：

盐酸19.9-25.0％，氢氟酸1.0-7.5％，变粘剂5-7％，酸化缓蚀剂1-2％，铁离子稳定剂0.1-0.5％，破乳助排剂0.3-0.4％，粘土稳定剂1-1.5％，酸化互溶剂1-2％，余量为水。

2.如权利要求1所述的变粘酸液，其中，所述变粘剂选自芥酸酰胺丙基甜菜碱。

3.如权利要求1所述的变粘酸液，其中，所述酸化缓蚀剂选自YHS-2酸化缓蚀剂、HSJ-2酸化缓蚀剂或PTC-1酸化缓蚀剂。

4.如权利要求1所述的变粘酸液，其中，所述铁离子稳定剂选自CX-301高温强效铁离子稳定剂、WC-1酸化用铁离子稳定剂、PY-33酸化用铁离子稳定剂、柠檬酸或乙二胺四乙酸钠。

5.如权利要求1所述的变粘酸液，其中，所述破乳助排剂选自CX-307破乳助排剂、DL-6破乳助排剂或CF-5D破乳助排剂。

6.如权利要求1所述的变粘酸液，其中，所述粘土稳定剂选自氯化钾、NW-2粘土稳定剂、COP-1粘土稳定剂或WN-200粘土稳定剂。

7.如权利要求1所述的变粘酸液，其中，所述酸化互溶剂选自乙二醇单丁醚或二乙二醇丁醚。

8.一种制备权利要求1所述变粘酸液的方法，包括以下具体步骤：按质量百分比称取盐酸、氢氟酸、变粘剂、酸化缓蚀剂、铁离子稳定剂、破乳助排剂、粘土稳定剂与水，室温下混合，摇匀静置，以备使用。

9.权利要求1所述的变粘酸液在油田化学领域中的用途。