CN111073617A - 一种自乳化解堵液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自乳化解堵液及其制备方法。本发明提供了一种自乳化解堵液，包括如下组分：非离子乳化剂0.2～3wt％，阳离子表面活性剂0.5～5wt％，水溶性氧化剂1～5wt％，有机酸溶蚀剂1～15wt％，缓蚀剂0.5～2wt％，以及水余量。本发明还提供了一种自乳化解堵液的制备方法，包括如下步骤：将非离子乳化剂和部分水混合搅拌得到混合液A；将阳离子表面活性剂、水溶性氧化剂、有机酸溶蚀剂、缓蚀剂和剩余水混合搅拌得到混合液B；将混合液A和混合液B混合搅拌，得到自乳化解堵液。本发明提供的自乳化解堵液具有优良的洗油能力和解堵性能，解堵效果显著，同时对管道的腐蚀性较低、安全性较高。

Description

一种自乳化解堵液及其制备方法
技术领域
本发明涉及油田化学技术领域。更具体地，涉及一种自乳化解堵液及其制备方法。
背景技术
我国许多油田先后进行了聚合物驱油技术的试验和应用，随着聚合物的连续注入，虽然可提高油井产量，但是由于聚合物和原油发生交联及其在地层中的吸附作用，出现了严重的堵塞现象，导致注入压力上升、地层的吸液指数下降，影响聚驱的效果。因此，注聚井堵塞问题亟待解决。堵塞物中，聚合物与稠油大量缠绕，解堵难度较大。
油田常用的解堵剂中，常含有大量芳烃类、石油醚类、烷烃等有机萃取型洗油剂，这类洗油剂不仅毒性较高，还存在易挥发和闪点低等问题，注入过程中带来较大安全隐患，且使用成本较高。因此在保证注聚井堵塞物解除效果的前提下，如何提升解堵体系安全性至关重要。
因此，本发明提供了一种自乳化解堵液及其制备方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种自乳化解堵液。
本发明的另一个目的在于提供一种自乳化解堵液的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种自乳化解堵液，按质量百分数计，包括如下组分：
Figure BDA0002292794380000011
本发明提供的自乳化解堵液中的非离子乳化剂可与阳离子表面活性剂产生协同效应，能够显著降低油水界面张力，改变堵塞物表面润湿性，在轻微搅拌下能形成稳定乳状液，使油从堵塞物中自动分离出来，具有优异洗油能力的同时，避开了使用有机萃取剂，体系不存在闪点，具有很高的稳定性和安全性；此外，自乳化解堵液中引入了水溶性氧化剂和有机酸溶蚀剂，能够有效降解暴露出来的聚合物以及无机类堵塞物，具有优良的复合解堵效果和较高的解堵效率；加入缓蚀剂，能够有效地降低解堵液对井筒的腐蚀。
优选地，所述非离子乳化剂为聚乙烯醇、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和烷基糖苷中的一种或几种。
优选地，所述烷基糖苷为癸基葡糖苷和/或辛癸基葡糖苷。
优选地，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。
优选地，所述水溶性氧化剂为过硫化物和/或过氧化物。
优选地，所述过氧化物为过氧化尿素和/或过氧化钙。
优选地，所述过硫化物为过硫酸铵和/或过硫酸钾。
优选地，所述有机酸溶蚀剂为柠檬酸、草酸、马来酸、有机磷酸盐和过氧乙酸中的一种或几种。
优选地，所述缓蚀剂为曼尼希碱、咪唑啉季铵盐、聚氧乙烯烷基酚醚和硫脲中的一种或几种。
优选地，所述水为蒸馏水。
本发明还提供了上述自乳化解堵液的制备方法，包括如下步骤：
将非离子乳化剂和部分水混合搅拌得到混合液A；
将阳离子表面活性剂、水溶性氧化剂、有机酸溶蚀剂、缓蚀剂和剩余水混合搅拌得到混合液B；
将混合液A和混合液B混合搅拌，得到自乳化解堵液。本发明对部分水和剩余水的用量没有特殊要求，能使试剂充分溶解且水的总量在前述用量范围内即可。
优选地，所述将非离子乳化剂和部分水混合搅拌时的温度为45～55℃。
优选地，所述将非离子乳化剂和部分水混合搅拌时的转速为300～500r/min。
优选地，所述将阳离子表面活性剂、水溶性氧化剂、有机酸溶蚀剂、缓蚀剂和剩余水混合搅拌时的温度为45～55℃。
优选地，所述将阳离子表面活性剂、水溶性氧化剂、有机酸溶蚀剂、缓蚀剂和剩余水混合搅拌时的转速为300～500r/min。
优选地，所述将混合液A和混合液B混合搅拌时的温度为45～55℃。
优选地，所述将混合液A和混合液B混合搅拌时的转速为500～1000r/min。
优选地，所述制备方法具体包括如下步骤：将非离子乳化剂加入到容器中，加入部分水，搅拌速度设置为300～500r/min，在45～55℃搅拌均匀，得到混合液A，装入密封容器备用；然后，将剩余水、阳离子表面活性剂、水溶氧化剂、有机酸溶蚀剂和缓蚀剂在300～500r/min搅拌下混合均匀得到混合液B；最后，将混合液A和混合液B混合，在500～1000r/min下搅拌均匀后得到自乳化解堵液，密封备用。
另外，如无特殊说明，本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
(1)本发明提供的自乳化解堵液具有优良的洗油能力和解堵能力，同时对管道的腐蚀性较低、安全性较高。
(2)本发明提供的自乳化解堵液以非离子乳化剂与阳离子表面活性剂构筑自乳化解堵体系，避开了使用有机萃取剂，体系稳定不具备闪点，安全性高。
(3)本发明提供的自乳化解堵液在油藏条件下，能够自动乳化、剥离堵塞物表面油污，残液稳定，洗油能力优异。
(4)本发明提供的自乳化解堵液为一种复合解堵剂，水溶氧化剂能够快速清除聚合物造成堵塞，自乳化体系对油污清除能力强，同时采用有机酸溶蚀无机垢，能够有效清除注聚井成分复杂的堵塞物，且对井筒的腐蚀速率较小。
附图说明
图1示出本发明实施例5得到的自乳化解堵液对填砂管堵塞模型注入压力随时间变化曲线图。
图2示出本发明实施例3得到的自乳化解堵液和对比例2得到的解堵液的乳化效果对比图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明中，制备方法如无特殊说明则均为常规方法；所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得。
本发明下述实施例中，制备得到的自乳化解堵液进行降解能力测试的步骤如下：
将自乳化解堵液装入塑料试管中；再放入质量m1为的现场堵塞物，并均匀震荡5次后放入60℃烘箱；静置24h，取出垢样、过滤、洗涤3次；将垢样放入60℃烘箱烘干，取出垢样，称其重量m2，根据公式(I)计算解除率；
Figure BDA0002292794380000041
式(I)中，
Figure BDA0002292794380000042
表示解除率，单位为wt％；
m1表示现场堵塞物的质量，单位为g；
m2表示垢样的质量，单位为g；
重复上述步骤三次，取平均值。
本发明下述实施例中，制备得到的自乳化解堵液进行腐蚀性测试的条件如下：使用A3铁片进行腐蚀实验，实验标准参照行业标准(SY-5273)。
本发明下述实施例中，制备得到的自乳化解堵液进行填砂管物理模型实验的步骤如下：
将现场堵塞物烘干至恒重，与100目石英砂按照质量比1:10混合；测量砂样基础数据，饱和油田模拟地层水，测原始水测渗透率k1；计算孔隙体积；以0.5mL/min的注入速度注入自乳化解堵液，注入体积为5PV后进行后续水驱，计算渗透率k2；根据公式(II)计算解堵率；
Figure BDA0002292794380000043
式(II)中，
φ表示解堵率，单位为％；
k1表示原始水测渗透率，单位为mD；
m2表示自乳化解堵液测渗透率，单位为mD。
实施例1
本实施例1提供了一种自乳化解堵液，该自乳化解堵液的原料组分包括：
Figure BDA0002292794380000044
Figure BDA0002292794380000051
本实施例1提供的该自乳化解堵液的制备方法包括如下步骤：
将1g聚乙烯醇加入到容器中，加入10g蒸馏水，搅拌速度设置为300r/min，在45℃搅拌均匀，得到混合液A，装入密封容器备用；然后，将62g蒸馏水、5g十六烷基三甲基溴化铵、5g过硫酸铵、15g柠檬酸、2g咪唑啉季铵盐在300r/min搅拌下混合均匀得到混合液B；最后，将混合液A和混合液B混合，在1000r/min下搅拌均匀后得到自乳化解堵液，密封备用。
采用本实施例1制备的自乳化解堵液进行降解能力测试：使用质量为2g的现场堵塞物，降解后剩余质量为0.2096g，解除率达到89.52wt％。
对比例1
本对比例1提供了一种解堵液，该解堵液的原料组分和制备方法同实施例1，不同之处仅在于：使用0.5g聚乙烯醇替代实例1中1g聚乙烯醇，使用72.5g蒸馏水替代实例1中72g蒸馏水。
采用本对比例1制备的解堵液进行降解能力测试：使用质量为2g的现场堵塞物，降解后剩余质量为0.4182g，解除率降低至79.09wt％。
与实施例1相比，对比例1在其他条件不变仅改变聚乙烯醇质量浓度的情况下，解除率降低了10.43个百分点(wt％)，因此，聚乙烯醇质量浓度不宜过低。
实施例2
本实施例2提供了一种自乳化解堵液，该自乳化解堵液的原料组分包括：
Figure BDA0002292794380000052
本实施例2提供的该自乳化解堵液的制备方法包括如下步骤：
将0.5g聚氧乙烯辛基苯酚醚-10加入到容器中，加入5g蒸馏水搅拌速度设置为300r/min，在45℃搅拌均匀，得到混合液A，装入密封容器备用；然后，将76g蒸馏水、3g十六烷基三甲基溴化铵、4g过氧化尿素、10g柠檬酸、1.5g曼尼希碱在300r/min搅拌下混合均匀混合均匀得到混合液B；最后，将混合液A和混合液B混合，在500r/min下搅拌均匀后得到自乳化解堵液，密封备用。
采用本实施例2制备的自乳化解堵液进行降解能力测试：使用质量为2g的现场堵塞物，降解后剩余质量为0.3668g，解除率为81.66wt％。
实施例3
本实施例3提供了一种自乳化解堵液，该自乳化解堵液的原料组分包括：
Figure BDA0002292794380000061
本实施例3提供的该自乳化解堵液的制备方法包括如下步骤：
将2g聚氧乙烯辛基苯酚醚-10加入到容器中，加入10g蒸馏水搅拌速度设置为300r/min，在45℃搅拌均匀，得到混合液A，装入密封容器备用；然后，将62.5g蒸馏水、5g十二烷基三甲基氯化铵、4g过硫酸铵、15g柠檬酸、1.5g聚氧乙烯烷基酚醚在300r/min搅拌下混合均匀得到混合液B；最后，将混合液A和混合液B混合，在1000r/min下搅拌均匀后得到自乳化解堵液，密封备用。
采用本实施例3制备的自乳化解堵液进行腐蚀性测试：在60℃下测试24h内的平均腐蚀速率为：1.2299g/(m2 h)，腐蚀性小。
采用本实施例3制备的自乳化解堵液进行降解能力测试：使用质量为2.0g的现场堵塞物，降解后剩余质量为0.3398g，解除率为83.01wt％。
对比例2
本对比例2提供了一种解堵液，该解堵液的原料组分和制备方法同实施例3，不同之处仅在于：使用吐温60替代实施例3中聚氧乙烯辛基苯酚醚-10。
采用本对比例2制备的解堵液进行降解能力测试：使用质量为2g的现场堵塞物，降解后剩余质量为0.7378g，解除率为63.11wt％。
图2示出实施例3中解堵液和对比例2中解堵液的乳化效果对比图，可看出，实施例3红聚氧乙烯辛基苯酚醚-10与十二烷基三甲基氯化铵形成的自乳化解堵液，具有优异的洗油效果。
实施例4
本实施例4提供了一种自乳化解堵液，该自乳化解堵液的原料组分包括：
Figure BDA0002292794380000071
本实施例4提供的该自乳化解堵液的制备方法包括如下步骤：
将1g癸基葡糖苷加入到容器中，加入9g蒸馏水搅拌速度设置为300r/min，在45℃搅拌均匀，得到混合液A，装入密封容器备用；然后，将72.5g蒸馏水、2.5g十二烷基三甲基溴化铵、3g过硫酸铵、10g柠檬酸、2g聚氧乙烯烷基酚醚在500r/min搅拌下混合均匀得到混合液B；最后，将混合液A和混合液B混合，在1000r/min下搅拌均匀后得到自乳化解堵液，密封备用。
采用本实施例4制备的自乳化解堵液进行腐蚀性测试：在60℃下测试24h内的平均腐蚀速率为：1.1725g/(m2·h)，腐蚀性小。
采用本实施例4制备的自乳化解堵液进行降解能力测试：使用质量为2g的现场堵塞物，降解后剩余质量为0.3156g，解除率为84.22wt％。
对比例3
本对比例3提供了一种解堵液，该解堵液的原料组分和制备方法同实施例4，不同之处仅在于：使用硫酸替代实施例4中柠檬酸。
采用本对比例3制备的解堵液进行腐蚀性测试：在60℃下测试24h内的平均腐蚀速率为：5.1267g/(m2·h)，腐蚀速度提升。
采用本对比例3制备的解堵液进行降解能力测试：使用质量为2g的现场堵塞物，降解后剩余质量为0.3122g，解除率为84.39wt％。
结果表明，在堵塞物解除率提升不大的情况下，腐蚀性变强。
实施例5
本实施例5提供了一种自乳化解堵液，该自乳化解堵液的原料组分包括：
Figure BDA0002292794380000081
本实施例5提供的该自乳化解堵液的制备方法包括如下步骤：
将1g聚丙烯醇加入到容器中，加入7g蒸馏水搅拌速度设置为500r/min，在45℃搅拌均匀，得到混合液A，装入密封容器备用；然后，将70g蒸馏水、5g十六烷基三甲基溴化铵、5g过硫酸铵、10g柠檬酸、2g聚氧乙烯烷基酚醚在500r/min搅拌下混合均匀得到混合液B；最后，将混合液A和混合液B混合，在1000r/min下搅拌均匀后得到自乳化解堵液，密封备用。
采用本实施例5制备的自乳化解堵液进行降解能力测试：使用质量为2g的现场堵塞物，降解后剩余质量为0.3844g，解除率为80.78wt％。
采用本实施例5制备的自乳化解堵液进行腐蚀性测试：在60℃下测试24h内的平均腐蚀速率为：1.1205g/(m2·h)，腐蚀性小。
采用本实施例5制备的自乳化解堵液进行填砂管物理模型实验：自乳化解堵液对填砂管堵塞模型的最终解堵率为65.09％，注入压力随时间变化见图1。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自乳化解堵液，其特征在于，按质量百分数计，所述自乳化解堵液包括如下组分：
Figure FDA0002292794370000011
2.根据权利要求1所述的自乳化解堵液，其特征在于，所述非离子乳化剂为聚乙烯醇、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10和烷基糖苷中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的自乳化解堵液，其特征在于，所述烷基糖苷为癸基葡糖苷和/或辛癸基葡糖苷。
4.根据权利要求1所述的自乳化解堵液，其特征在于，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的自乳化解堵液，其特征在于，所述水溶性氧化剂为过硫化物和/或过氧化物。
6.根据权利要求5所述的自乳化解堵液，其特征在于，所述过氧化物为过氧化尿素和/或过氧化钙。
7.根据权利要求5所述的自乳化解堵液，其特征在于，所述过硫化物为过硫酸铵和/或过硫酸钾。
8.根据权利要求1所述的自乳化解堵液，其特征在于，所述有机酸溶蚀剂为柠檬酸、草酸、马来酸、有机磷酸盐和过氧乙酸中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的自乳化解堵液，其特征在于，所述缓蚀剂为曼尼希碱、咪唑啉季铵盐、聚氧乙烯烷基酚醚和硫脲中的一种或几种。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的自乳化解堵液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将非离子乳化剂和部分水混合搅拌得到混合液A；
将阳离子表面活性剂、水溶性氧化剂、有机酸溶蚀剂、缓蚀剂和剩余水混合搅拌得到混合液B；
将混合液A和混合液B混合搅拌，得到自乳化解堵液。
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