CN106398673A - 一种用于油气田的生物酶解堵剂及应用 - Google Patents

一种用于油气田的生物酶解堵剂及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种油气田开采领域中用于地层解堵的生物酶解堵剂。该解堵剂由络合剂、酸、缓蚀剂、渗透剂、粘土稳定剂、pH调节剂及一定量的生物酶组成。本发明的解堵剂对油气田多种原因造成的堵塞有很好的解除效果，能够大大激发油气田的产能，可获得良好的增产效果。

Description

一种用于油气田的生物酶解堵剂及应用
技术领域
本发明涉及一种油气田开采领域中用于地层解堵的一种生物酶解堵剂，属于一种复合解堵剂。
背景技术
地层堵塞是油气田普遍存在的现象，钻井，固井，完井，压裂和注水等各种措施都有可能对地层造成伤害，导致堵塞的发生。发生堵塞后会导致水注不进、油气采不出，甚至死井等现象的发生，最终导致严重的经济损失。
堵塞主要由在钻井，固井，压裂，酸化等作业过程中采用措施不当造成。作业过程中发生地层变化、地层原始孔隙受损或外来物堵塞地层喉孔等现象，导致地层渗透率下降，产生堵塞现象。从堵塞物性质上主要分为泥浆颗粒，粘土膨胀，次生矿物沉淀，有机垢堵，无机垢堵，乳化堵塞，水锁，润湿性反转，注入流体携微粒堵塞，地层内微粒运移，粘土矿物酸敏水敏造成的膨胀粉碎，细菌作用，出砂等。上述这些状况均可通过解堵解决。
目前广泛应用于油气田的解堵技术为酸化解堵技术。该技术存在着诸多缺点，施工不便；对设备及管线造成腐蚀；给油层带来二次污染，高浓度的酸会破坏砂岩的胶结物，造成油井严重出砂，给地层带来新的堵塞；返排时造成输油管线的腐蚀；原油中残留的酸会对电脱水站造成影响；由于其强烈的酸性，对地面植被会造成严重破坏。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的不足，提出一种新型油层解堵剂，以解决传统方法存在的缺点，具有溶蚀、溶解堵塞物，解除部分有机、无机的堵塞物，达到提高渗透率，达到解堵地层堵塞的目的。
本发明分别针对有机、无机堵塞物，制定相应解决堵塞的技术方案。
本发明的实施方案如下：
1、使用络合剂溶蚀无机堵塞物，所述的络合剂为乙二胺四甲叉磷酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐、柠檬酸(钠、钾、铵)盐、乙二胺四乙酸钠盐中的一种或其混合物；
2、使用渗透剂乳化有机堵塞物，使有机堵塞物乳化、分散，具有流动性。所述的渗透剂为十二烷基硫酸钠、醇醚硫酸钠、烷基葡萄糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或其混合物；
3、复配酸提高络合剂溶蚀无机堵塞物的速度和能力，所述的酸为盐酸、乳酸、柠檬酸、醋酸、氢氟酸中的一种或其混合物；优选的酸为乳酸、柠檬酸和醋酸；
4、复配pH调节剂降低体系的酸性，降低对施工人员的刺激性，并复配缓蚀剂，降低对井上、井下设备的腐蚀性；
5、复配粘土稳定剂保证粘土在解堵剂在处理过程的稳定性；
所述解堵剂各组分除特别说明外，均为市售工业级产品。
更重要的是，使用生物酶，降解由钻井泥浆、压裂体系等带入地层的聚合物。这些聚合物是造成地层堵塞的重要原因之一。所述的生物酶为甘露聚糖酶、纤维素酶、黄原胶裂解酶、脂肪酶中的一种或其混合物。
按照所述的方案，并进行优选实验，能够很好的解除由聚合物、无机堵塞物、有机堵塞物及由它们组合所造成的地层堵塞，提高地层渗透率。
本发明具有显著的效果，具体表现在：
1、本发明所研制的解堵剂酸用量少，对环境友好，对施工人员无刺激性伤害；
2、所研制的解堵剂现场配制简单，只需加水稀释成设计浓度即可使用；
3、本发明所研制的解堵剂综合性能优良，可以有效的保护油层，减少油层的二次伤害，并且不腐蚀井下设备及管线；
4、采用耐高温的生物酶，可耐受地层温度，在高温地层条件下可发挥生物催化功能，解除由生物聚合物导致的地层堵塞；建立新的空隙和流道，恢复和增大油气流渗透率，激发油气井的产油气能力。
附图说明
图1为生物酶复合解堵剂处理辽河某采油厂泥浆样品，处理前后效果与土酸(终质量浓度10％盐酸+终质量浓度5％氢氟酸溶液)处理效果对比图。
具体实施方式
实施例1：
解堵剂配方(按重量百分比计)
室内评估方法参考大连百奥泰科技有限公司企业标准《Q/DBIT0003—2014》中的试验方法进行。
取烘干的3g泥浆样品加入配制好的10倍稀释的解堵剂100g中，80℃水浴处理3h后，过滤，干燥，称重，计算降解率为18.9％。处理后的泥浆呈疏松状颗粒或粉末，流动性好，易于返排。
对比实施例1：
取3g泥浆样品加入水中，80℃水浴处理3h后，过滤，干燥，称重，计算降解率为6.9％。处理后的泥浆有的粘性，粘连在滤纸上，流动性差，不易返排。
实施例2：
解堵剂配方(按重量百分比计)
取烘干的3g泥浆样品加入配制好的10倍稀释的解堵剂100g中，80℃水浴处理3h后，过滤，干燥，称重，计算降解率为20.5％。处理后的泥浆呈疏松状颗粒或粉末，流动性好，易于返排。
实施例3：
(1)生物酶复合解堵剂配方(按重量百分比计)
(2)解堵模拟实验
岩心实验可以近似地模拟堵塞的形成和清除效果。实验中用到的仪器为FDS800-6000储层伤害评价装置。实验中用到的岩心为陶瓷岩心，岩心相关参数及实验过程中的有关参数见下表。
表1：相关参数和实验结果
参数 流量，ml/min 流体粘度，mPa·s 岩心长度，cm 岩心直径，cm
值 2.0 0.50 6.005 2.521
渗透率计算公式如下：
式中，K——渗透率，μm2；
△P——岩心两端压差，MPa；
A——岩心截面积，cm2；
μ——流体粘度，mPa·s；
L——岩心长度，cm；
Q——流量，ml/s。
将岩心初始压差(3％NH4Cl溶液测试，4.86MPa)，污染后压差(将岩心放置到堵塞物样品中(为一压裂返排液)48h，再用3％NH4Cl溶液测试，16.41MPa)、解堵处理后压差(再次注入3％NH4Cl溶液进行测试，4.05MPa)带入上式，可得如表实验结果。
表2：实验结果
参数 初始渗透率/10-3μm2 污染后渗透率/10-3μm2 解堵后渗透率/10-3μm2 渗透率恢复％
值 4.130 1.223 4.956 120.0％
实验结果表明，生物酶复合解堵剂对伤害后的岩心进行解堵处理后，岩心渗透率是解堵前渗透率的120％，说明发明的解堵剂具有很好的解堵效果。
实施例4：
生物酶复合解堵剂配方
其中，生物酶复合解堵剂处理辽河某采油厂泥浆样品，处理前后效果与土酸(终质量浓度10％盐酸+终质量浓度5％氢氟酸溶液)处理效果对比见附图1。
实验现象：
土酸组：一大块泥浆滤饼崩解成小块，反应剧烈产生气泡，有较多细小颗粒物产生，但不能完全崩解；
生物酶解堵剂组：可快速过滤，泥浆完全崩解。过滤后，滤饼颜色为棕色，呈粉末状或细小颗粒，利于流动，易于返排。

Claims (9)

1.一种油气田用生物酶解堵剂，其特征在于：按重量百分比计组成成份包括，
络合剂 1～50％；
酸 1～30％；
缓蚀剂 1～10％；
渗透剂 1～5％；
粘土稳定剂 1～25％；
pH调节剂 1～10％；
生物酶 0.01％～5％；
水 余量；
所述缓蚀剂为咪唑啉类缓蚀剂、硫脲、硝酸钠、氟化钾、葡萄糖酸钠中的一种或二种以上混合；渗透剂为十二烷基硫酸钠、醇醚硫酸钠、烷基葡萄糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或二种以上混合；所述的粘土稳定剂为氯化钾、氯化铵、氯化钠中的一种或二种以上混合。
2.根据权利要求1所述的一种油气田用生物酶解堵剂，其特征在于：所述的络合剂为乙二胺四甲叉磷酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐、醋酸钠、柠檬酸钠盐、柠檬酸钾盐、柠檬酸铵盐、乙二胺四乙酸钠盐中的一种或二种以上混合；优选的络合剂为乙二胺四甲叉磷酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐和柠檬酸铵中的一种或二种以上。
3.根据权利要求1所述的一种油气田用生物酶解堵剂，其特征在于：所述酸为盐酸、乳酸、乙醇酸、柠檬酸、醋酸、氢氟酸中的一种或二种以上混合；优选的酸为乳酸、柠檬酸和醋酸中的一种或二种以上。
4.根据权利要求1所述的一种油气田用生物酶解堵剂，其特征在于：还复配0.01％～5％生物酶；所述的生物酶为甘露聚糖酶、纤维素酶、黄原胶裂解酶、脂肪酶中的一种或二种以上混合。
5.根据权利要求1或4所述的一种油气田用生物酶解堵剂，其特征在于：所述特别优选的生物酶为可耐受140℃的甘露聚糖酶。
6.根据权利要求1所述的一种油气田用生物酶解堵剂，其特征在于：复配1～10％的pH调节剂，所述的pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨水或氨气、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或其混合物；调节解堵剂的pH至1～10，优选pH为4～8，更为优选pH为4～6。
7.一种权利要求1-6任一所述的生物酶解堵剂在油气开发中的应用。
8.根据权利要求7所述的生物酶解堵剂的应用，其特征在于：
所述的生物酶解堵剂特别是应用于油井、注水井、注聚井或气井堵塞的解除。
9.根据权利要求1所述的生物酶解堵剂的应用，使用过程是将生物酶解堵剂用水按质量比稀释1～20倍，优选稀释5～11倍后使用。
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