CN113429952A - 一种碱性解堵剂及其制备方法和一种近油井地带的碱性解堵方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及油井解堵领域，具体公开了一种碱性解堵剂及其制备方法和一种近油井地带的碱性解堵方法。一种碱性解堵剂包括碱土金属氢氧化物、驱油用表面活性剂、粘土稳定剂、铁离子稳定剂、原油破乳剂、助排剂、水。一种碱性解堵剂的制备方法，将碱土金属氢氧化物、驱油用表面活性剂、粘土稳定剂、铁离子稳定剂、原油破乳剂和助排剂依次加入并溶解在水中，制得碱性解堵剂。一种近油井地带的碱性解堵方法包括如下步骤：S1：向油井内注入碱性解堵剂；S2：碱性解堵剂溶蚀油井堵塞物，油井堵塞物溶蚀完成后，返排。本申请碱性解堵液在解堵时不改变岩石结构，解堵后出砂不增加，能够解决油层近井地带堵塞及解堵后出砂严重的问题。
Description
技术领域
本申请涉及油井解堵领域，更具体而言，其涉及一种碱性解堵剂及其制备方法和一种近油井地带的碱性解堵方法。
背景技术
油田在开发生产过程中，油层近井地带产生损害与堵塞，严重影响油井产量，甚至使油井不出油。矿场上应用的油层近井地带解堵措施基本归结为两类：物理振动法和化学法。物理振动法利用振动波作用，激发振动场内介质，通过剥蚀、崩解、降低毛细管力、解除“贾敏效应”等作用，实现油层解堵；化学法利用酸性解堵剂溶蚀、溶解、改变相界面性质等，起到解堵、恢复或提高油层近井地带渗透率等作用。
目前，油层近井地带解堵通常采用化学法解堵、化学法-物理振动法联合解堵。
但是，在实际解堵过程中，采用化学法解堵或化学法-物理振动法联合解堵后，部分油井由于酸化而造成出砂，地层大量出砂而导致油井停产清砂，频繁清砂又推高了生产成本，在极端严重的情况下还导致井壁垮塌，油井报废，给油田带来巨大损失。
发明内容
为了避免油井由于酸化解堵而导致地层出砂，本申请提供一种碱性解堵剂及其制备方法和一种近油井地带的碱性解堵方法。
第一方面，本申请提供的一种碱性解堵剂，采用如下的技术方案：
一种碱性解堵剂，以重量份数计，其原料包括：无机碱5-25份、驱油用表面活性剂0.2-0.8份、粘土稳定剂2-5份、铁离子稳定剂0.1-1份、原油破乳剂6-8份、助排剂1-5份、水65-80份。
通过采用上述技术方案，堵塞的成因是：在原油与岩石接触中，原油中的沥青质、胶质、石蜡等成分吸附在岩石孔隙表面并形成坚硬的刚性薄膜，这种刚性薄膜使充塞在岩石孔隙内的油流阻力增加，限制原油通过岩石孔道，宏观上表现为堵塞。
在解堵过程中，由于界面化学作用，碱性解堵液被吸入到油相中，这种溶胀的油相破坏了油水界面上的刚性薄膜，被破坏的刚性薄膜被增溶进入水相，从而达到解堵的目的，并且本申请碱性解堵液在解堵时不改变岩石结构，解堵后出砂不增加，能够解决油层近井地带堵塞及解堵后出砂严重的问题。
优选的，所述碱土金属氢氧化物选自氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种。
通过采用上述技术方案，上述碱土金属氢氧化物在水中的溶解度较高，适用于配制不同浓度的碱性解堵剂。
优选的，所述驱油用表面活性剂选自阴离子磺酸盐或非离子型表面活性剂中的至少一种；所述阴离子磺酸盐选自重烷基苯磺酸钠或烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐中的至少一种；所述非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
通过采用上述技术方案，驱油用表面活性剂和水之间形成双电层的吸附引力，被破坏的刚性薄膜更易被增溶进入水相。
优选的，所述原油破乳剂选自破乳剂TA-1031、破乳剂SP-169中的至少一种。更优选的，所述原油破乳剂为破乳剂TA-1031和破乳剂SP-169的混合物，且所述破乳剂TA-1031和破乳剂SP-169的重量比为(1-4):1。最优选的，所述破乳剂TA-1031和破乳剂SP-169的重量比为3:1。
优选的，所述铁离子稳定剂包括乙二胺四乙酸四钠盐、乙酸、柠檬酸、异维C钠中的至少一种。优选的，所述铁离子稳定剂为乙二胺四乙酸四钠盐。
通过采用上述技术方案，由于油井堵塞物中含有较多的离子(如铁离子)，铁离子稳定剂能够和铁离子发生络合反应，避免铁离子与碱土金属氢氧化物结合而发生沉淀。
优选的，所述粘土稳定剂选自无机盐粘土稳定剂、无机多核聚合物类粘土稳定剂、Gemini阳离子表面活性剂类粘土稳定剂、有机阳离子聚合物类粘土稳定剂中的至少一种。
优选的，所述助排剂为CT5-4助排剂。
第二方面，本申请提供的一种碱性解堵剂的制备方法，采用如下的技术方案：
一种碱性解堵剂的制备方法，将碱土金属氢氧化物、驱油用表面活性剂、粘土稳定剂、铁离子稳定剂、原油破乳剂和助排剂依次加入并溶解在水中，制得所述碱性解堵剂。
第三方面，本申请提供的一种近油井地带的碱性解堵方法，采用如下的技术方案：
一种近油井地带的碱性解堵方法，包括如下步骤：
S1：向油井内注入上述碱性解堵剂；
S2：碱性解堵剂溶蚀油井堵塞物，油井堵塞物溶蚀完成后，返排。
优选的，步骤S1中，所述碱性解堵剂的用液量的计算公式为：
其中，V1为碱性解堵剂的用液量的体积，
Φ为油层物理孔隙度，
d为射孔段的长度，
R为油井射孔半径，
r1为油层套管的半径。
优选的，步骤S1中，在向油井内注入所述碱性解堵剂之前，向油井内注入前置液；所述前置液包括以重量份数计的氯化钾5-15份、水50-150份。
通过采用上述技术方案，用于降低油相和水相的界面张力，利于后续碱性解堵剂进入堵塞的近井地带油层。
优选的，步骤S1中，在向油井内注入所述碱性解堵剂之后，向油井内注入后置液；所述后置液包括以重量份数计的氯化钾5-15份、水50-150份。
通过采用上述技术方案，顶替处于油管内的碱性解堵剂，并使碱性解堵剂进入地层到达处理位置。
优选的，步骤S2中，在碱性解堵剂溶蚀油井堵塞物过程中，联合物理振动法解堵。
综上所述，本申请具有以下有益效果：本申请碱性解堵液直接作用于沥青质胶质等有机油井堵塞物上，并且在解堵时不改变岩石结构，解堵后出砂不增加，能够解决油层近井地带堵塞及解堵后出砂严重的问题。
附图说明
图1是油井的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请所涉及的破乳剂TA-1031购自西安物华巨能***器材有限责任公司；
破乳剂SP-169购自西安物华巨能***器材有限责任公司；
CT5-4助排剂购自西安物华巨能***器材有限责任公司。
碱性解堵剂的实施例及其解堵率的测定
本申请所涉及的碱性解堵剂的具体制备方法是：将无机碱/碱金属盐、驱油用表面活性剂、粘土稳定剂、铁离子稳定剂、原油破乳剂和助排剂依次加入并溶解在水中，制得碱性解堵剂。
本申请所涉及的碱性解堵剂的解堵率的测定方法：称取解堵剂60.0g并置于100mL锥形瓶中，再向锥形瓶中加入制作成球状的油井堵塞物20.0g，采用封口膜或者锥形瓶塞封堵锥形瓶瓶口，经过一定解堵方式后分离出残留油井堵塞物，分离出的残留油井堵塞物经过干燥后称量得油井堵塞物残留量，计算解堵率。
其中，油井堵塞物来自哈萨克斯坦国南图尔盖盆地BEKTAS油田，取自采油管柱和地面输油管线中的沉积物，来代替油井近井地带的堵塞物。油井堵塞物包括蜡71.3wt％，沥青质10.02wt％，胶质11.23wt％。
解堵方式包括静置解堵、静置-振荡解堵；其中静置-振荡解堵的具体操作步骤为：先静置10分钟后手动振荡5分钟，依次交替进行，手动振动的频次为10次/分钟。
表1实施例1-4碱性解堵剂的配料表
表2实施例1的解堵率
表3实施例2的解堵率
表4实施例3的解堵率
表5实施例4的解堵率
表6实施例5-8碱性解堵剂的配料表
表7实施例5的解堵率
表8实施例6的解堵率
表9实施例7的解堵率
表10实施例8的解堵率
由表1-5可知，随着氢氧化钾的重量百分比浓度的增大，碱性解堵剂的解堵率逐渐提高；并且相比于静置解堵，静置-振荡解堵的解堵率显著提升。
由表6-10可知，随着氢氧化钠的重量百分比浓度的增大，碱性解堵剂的解堵率逐渐提高；并且相比于静置解堵，静置-振荡解堵的解堵率显著提升。
由表1-10可知，氢氧化钠和氢氧化钾的解堵率相差不大，但是氢氧化钾的解堵效率略优于氢氧化钠的解堵效率。
表11实施例9-10制备的碱性解堵剂的配料表
实施例9-10与实施例4的不同是，原油破乳剂的组成不同。
表12实施例9的解堵率
表13实施例10的解堵率
由表5和表1-13可知，相比于单独使用破乳剂TA-1031、以及单独使用破乳剂SP-169，由破乳剂TA-1031和破乳剂SP-169复配而成的原油破乳剂可以明显提高碱性解堵剂的解堵率
实施例11：与实施例4相比不同的是，将乙二胺四乙酸四钠盐替换为乙酸。
实施例12：与实施例4相比不同的是，将乙二胺四乙酸四钠盐替换为柠檬酸。
实施例13：与实施例4相比不同的是，将乙二胺四乙酸四钠盐替换为异维C钠。
表14实施例11的解堵率
表15实施例12的解堵率
表16实施例13的解堵率
由表5和表14-16可知，相比于四钠盐替换为乙酸、柠檬酸和异维C钠，乙二胺四乙酸能够使碱性解堵剂的解堵率略有提高。
表17：对比例1-4的解堵率
表18：对比例1的解堵率
表19：对比例2的解堵率
表20：对比例3的解堵率
表21：对比例4的解堵率
表22：对比例5-8的配料表
表23：对比例5的解堵率
表24：对比例6的解堵率
表25：对比例7的解堵率
表26：对比例8的解堵率
由表17-26可知，采用碱土金属的碳酸盐氢氧化物作为碱性解堵剂中的碱性物质，解堵效果不佳。
对比例9：与实施例4的不同是，将氢氧化钾替换为乙二胺。
对比例10：与实施例4的不同是，将氢氧化钾替换为四氢呋喃。
表27：对比例9的解堵率
表28：对比例10的解堵率
由表27-28可知，采用有机碱作为碱性解堵剂中的碱性物质，解堵效果不佳。
对比例11：与实施例4的不同是，将氢氧化钾替换为浓盐酸。
表29对比例11的解堵率
由表29可知，将本申请碱性解堵剂中的碱土金属氢氧化物替换为酸性物质进行解堵，几乎不发挥解堵效果，这是由于本申请碱性解堵剂中的环境体系不适用于酸性物质发挥解堵作用。
一种近油井地带的碱性解堵方法的实施例1
一种近油井地带的碱性解堵方法，具体包括如下步骤：
S1：向油井内注入采用上述任一实施例提供的碱性解堵剂；
S2：随后关井操作，在关井条件下碱性解堵剂溶蚀油井堵塞物，待油井堵塞物溶蚀完成后，返排；
其中，步骤S1中，碱性解堵剂的用液量的计算公式为：
其中，V1为碱性解堵剂的用液量的体积，
Φ为油层物理孔隙度，
d为射孔段的长度，
R为油井射孔半径，
r1为油层套管的半径。
一种近油井地带的碱性解堵方法的实施例2
与实施例1的不同在于，步骤S2中，不进行关井操作，并且在碱性解堵剂溶蚀油井堵塞物过程中，联合物理振动法解堵。
一种近油井地带的碱性解堵方法的实施例3
与实施例1的不同在于，步骤S1中，在向油井内注入所述碱性解堵剂之前，向油井内注入前置液；在向油井内注入所述碱性解堵剂之后，向油井内注入后置液；
前置液包括重量比为1:10的氯化钾和水；后置液包括重量比为1:10的氯化钾和水。
其中，前置液的用液量的计算公式为：
其中，V2为前置液的用液量的体积，
Φ为油层物理孔隙度，
d为射孔段的长度，
R为油井射孔半径，
r1为油层套管的半径；
后置液的用量的计算公式为：
其中，V3为后置液的用液量的体积，
L为下入油井的油管长度，
r2为油管的半径。
一种近油井地带的碱性解堵方法的实施例4
与实施例3的不同在于，步骤S2中，不进行关井操作，并且在碱性解堵剂溶蚀油井堵塞物过程中，联合物理振动法解堵。
应用例：
本申请选取由实施例4提供的碱性解堵剂对油井进行现场解堵操作，场地是：哈萨克斯坦国南图尔盖盆地BEKTAS油田B-22井。
具体解堵操作如下：
1、开环空，向油管正循环打前置液，排量0.5m3/min，压力不大于2MPa，在前置液注满入油管时，停泵，关闭环空；
2、继续正注打入剩余的前置液，排量0.5m3/min，压力不大于5MPa，压力达到5MPa暂停，等一等，继续直至全部注入；
3、继续正注打入碱性解堵剂，排量0.5m3/min，压力不大于5MPa，压力达到5MPa暂停，等一等，继续直至全部注入；
4、继续正注打入后置液。排量0.5m3/min，压力不大于5MPa，压力达到5MPa暂停，等一等，继续直至全部注入；
5、起出油管，下入振荡搅拌装置至射孔段上顶与下底界的中间位置；
6、启动振荡搅拌装置振荡处理，冲程为射孔段长D，冲次10次/分钟；
7、振荡处理4小时，起出振荡搅拌装置；
8、下入抽油泵，启抽返排，监测出口液变化，出油后接入生产***。
解堵前该油井的原油产量产液量21.6m3/d，含水79％，原油产量4.5m3/d，动液面544m；解堵后该油井产液量25.4m3/d，含水46％，原油产量13.7m3/d，动液面328m。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种碱性解堵剂，其特征在于，以重量份数计，其原料包括：碱土金属氢氧化物5-25份、驱油用表面活性剂0.2-0.8份、粘土稳定剂2-5份、铁离子稳定剂0.1-1份、原油破乳剂6-8份、助排剂1-5份、水65-80份。
2.根据权利要求1所述的一种碱性解堵剂，其特征在于，所述碱土金属氢氧化物包括氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种碱性解堵剂，其特征在于，所述驱油用表面活性剂选自阴离子磺酸盐或非离子型表面活性剂中的至少一种；所述阴离子磺酸盐选自重烷基苯磺酸钠或烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐中的至少一种；所述非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
4.根据权利要求1所述的一种碱性解堵剂，其特征在于，所述原油破乳剂选自破乳剂TA-1031、破乳剂SP-169中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种碱性解堵剂，其特征在于，所述铁离子稳定剂包括乙二胺四乙酸四钠盐、乙酸、柠檬酸、异维C钠中的至少一种。
6.一种碱性解堵剂的制备方法，其特征在于，将碱土金属氢氧化物、驱油用表面活性剂、粘土稳定剂、铁离子稳定剂、原油破乳剂和助排剂依次加入并溶解在水中，制得所述碱性解堵剂。
7.一种近油井地带的碱性解堵方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：向油井内注入如权利要求1-5中任意一项所述的碱性解堵剂；
S2：碱性解堵剂溶蚀油井堵塞物，油井堵塞物溶蚀完成后，返排。
8.根据权利要求7所述的近油井地带的碱性解堵方法，其特征在于，步骤S1中，所述碱性解堵剂的用液量的计算公式为：
其中，V1为碱性解堵剂的用液量的体积，
Φ为油层物理孔隙度，
d为射孔段的长度，
R为油井射孔半径，
r1为油层套管的半径。
9.根据权利要求7所述的近油井地带的碱性解堵方法，其特征在于，步骤S1中，在向油井内注入所述碱性解堵剂之前，向油井内注入前置液；所述前置液包括以重量份数计的氯化钾5-15份、水50-150份。
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的近油井地带的碱性解堵方法，其特征在于，步骤S1中，在向油井内注入所述碱性解堵剂之后，向油井内注入后置液；所述后置液包括以重量份数计的氯化钾5-15份、水50-150份。
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|---|---|---|---|
| CN202110658743.8A CN113429952B (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 一种碱性解堵剂及其制备方法和一种近油井地带的碱性解堵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202110658743.8A CN113429952B (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 一种碱性解堵剂及其制备方法和一种近油井地带的碱性解堵方法 |
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| CN108690588A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-10-23 | 北京鼐宝隆能源科技有限公司 | 环保型油井解堵体系、制备方法及其解堵方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108690588A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-10-23 | 北京鼐宝隆能源科技有限公司 | 环保型油井解堵体系、制备方法及其解堵方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 何志勇等: "大港油田官109-1断块稠油油藏碱/表面活性剂吞吐采油技术", 《油田化学》 * |
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| CN113429952B (zh) | 2022-02-08 |
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