CN116120912B - 一种固态酯类储层改造剂及其制备方法 - Google Patents

一种固态酯类储层改造剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种固态酯类储层改造剂，包括三氟甲烷磺酸乙酯和丙烯酸甲酯，其中，所述三氟甲烷磺酸乙酯和所述丙烯酸甲酯的质量比为1：1‑3：1。所述三氟甲烷磺酸乙酯的粉末粒径为40‑60目。所述丙烯酸甲酯的粉末粒径为40‑60目。按照质量组分计，该固态酯类储层改造剂的组分为：三氟甲烷磺酸乙酯2‑6份、丙烯酸甲酯1‑3份、环氧树脂交联剂2‑3份、水30‑40份、反相聚合聚丙烯酰胺乳液1‑2份、硇砂1‑2份、乳液稠化剂3‑4份、阳离子聚丙烯酰胺3‑4份。本申请的固态酯类储层改造剂，能够提高酯类储层改造剂溶蚀率，改善其释酸速度，使酸液能有效均匀地与岩层发生作用，满足储层改造应用。

Description

一种固态酯类储层改造剂及其制备方法
技术领域
本申请属于储层改造技术领域，具体涉及一种固态酯类储层改造剂及其制备方法。
背景技术
进行油气井等开发时，会遇到深度改造的过程中，从而需要使用储层改造剂，为了提高井筒与储层的连通性，达到增产增注的目的。石油工业中对于开发低渗、特低渗油气田，对于近井筒附近受污染的中、高渗油气田，为了达到工业油气流，储层改造技术是必不可少的。
储层改造液的种类很多，如水力压裂技术、酸压裂技术、泡沫压裂技术、高能气体压裂技术等，而水基储层改造液从发展之初就一直占据主导地位。
目前的酯类酸前体储层改造剂在生产中更加受到重视，受益于其能在与水混合溶解后才水解释放出氢离子，释酸速度慢，可以实现远端深部酸化，提高酸化穿透深度，很好的满足实际生产需求。但是，因为目前的含有酯类储层改造剂的溶蚀有限，且不能达到最佳的反应速度。
为此，我们提出一种固态酯类储层改造剂及其制备方法来解决上述问题。
发明内容
本申请提供一种固态酯类储层改造剂，能够提高酯类储层改造剂溶蚀率，反应速度更缓和，改善其使酸液能有效均匀地与岩层发生作用，满足储层改造应用。
本申请提供一种固态酯类储层改造剂，包括：三氟甲烷磺酸乙酯和丙烯酸甲酯，其中，所述三氟甲烷磺酸乙酯和所述丙烯酸甲酯的质量比为1：1-3：1。
在一些具体实施方式中，所述三氟甲烷磺酸乙酯的粉末粒径为40-60目。
在一些具体实施方式中，所述丙烯酸甲酯的粉末粒径为40-60目。
在一些具体实施方式中，还包括环氧树脂交联剂、水、反相聚合聚丙烯酰胺乳液、硇砂、乳液稠化剂、阳离子聚丙烯酰胺。
在一些具体实施方式中，按照质量组分计，该固态酯类储层改造剂的组分为：三氟甲烷磺酸乙酯2-6份、丙烯酸甲酯1-3份、环氧树脂交联剂2-3份、水30-40份、反相聚合聚丙烯酰胺乳液1-2份、硇砂1-2份、乳液稠化剂3-4份、阳离子聚丙烯酰胺3-4份。
在一些具体实施方式中，所述反相聚合聚丙烯酰胺乳液与三氟甲烷磺酸乙酯的质量比为：1：4至1：2，和/或，
该固态酯类储层改造剂还包括十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种。
在一些具体实施方式中，所述三氟甲烷磺酸乙酯和所述丙烯酸甲酯的质量比为1：1-2：1，且还包括氨水，所述氨水与所述丙烯酸甲酯的质量比为0.5-1。
一种固态酯类储层改造剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：将三氟甲烷磺酸乙酯、丙烯酸甲酯、水加入反应釜中搅拌T1 min；
S2：将反相聚合聚丙烯酰胺乳液、硇砂、乳液稠化剂、阳离子聚丙烯酰胺加入上述搅拌的溶液中，并继续搅拌T2 min。
在一些具体实施方式中，所述T1的取值范围为35-45 min，所述T2的取值范围为45-55 min。
在一些具体实施方式中，T1与T2的比值为1：1.5。
本申请提供的固态酯类储层改造剂，包括三氟甲烷磺酸乙酯和丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯起到很好的催化效果，且控制三氟甲烷磺酸乙酯和丙烯酸甲酯比值在合适范围，能改善三氟甲烷磺酸乙酯在储层改造中酸性的最佳范围，释酸速度合适，有效的改善其溶蚀效果。
具体实施方式
下面将结合本申请的具体实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本申请提供一种固态酯类储层改造剂，包括：三氟甲烷磺酸乙酯（三氟甲烷磺酸乙酯，CAS：425-75-2）和丙烯酸甲酯，三氟甲烷磺酸乙酯为产生酸的主要原料，其中，所述三氟甲烷磺酸乙酯和所述丙烯酸甲酯的质量比为1：1-3：1。丙烯酸甲酯起到催化效果，通过控制其质量比，显著的改善产酸速率，且使其速率在合适的范围，可能的原因是两种物质协同作用，改善产酸的性能。
在一些具体实施方式中，所述三氟甲烷磺酸乙酯的粉末粒径为40-60目，适合粉末粒径，其表面积合适，能和丙烯酸甲酯更好接触，改善其产酸性能，影响溶蚀率。
在一些具体实施方式中，所述丙烯酸甲酯的粉末粒径为40-60目，适合粉末粒径，其表面积合适，能和三氟甲烷磺酸乙酯更好接触，改善其产酸性能，影响溶蚀率。
在一些具体实施方式中，还包括环氧树脂交联剂、水、反相聚合聚丙烯酰胺乳液、硇砂、乳液稠化剂、阳离子聚丙烯酰胺。该类物质的加入，使得储层改造剂性能更加稳定，更加温和。
在一些具体实施方式中，按照质量组分计，该固态酯类储层改造剂的组分为：三氟甲烷磺酸乙酯2-6份、丙烯酸甲酯1-3份、环氧树脂交联剂2-3份、水30-40份、反相聚合聚丙烯酰胺乳液1-2份、硇砂1-2份、乳液稠化剂3-4份、阳离子聚丙烯酰胺3-4份。
在一些具体实施方式中，所述反相聚合聚丙烯酰胺乳液与三氟甲烷磺酸乙酯的质量比为：1：4至1：2，和/或，
该固态酯类储层改造剂还包括十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种。
在一些具体实施方式中，所述三氟甲烷磺酸乙酯和所述丙烯酸甲酯的质量比为1：1-2：1，且还包括氨水，所述氨水与所述丙烯酸甲酯的质量比为0.5-1。氨水和丙烯酸甲酯的合适质量比，催化效果更佳，协同作用于三氟甲烷磺酸乙酯，改善溶蚀率。
一种固态酯类储层改造剂的制备方法，包括如下步骤：
S1：将三氟甲烷磺酸乙酯、丙烯酸甲酯、水加入反应釜中搅拌T1 min；
S2：将反相聚合聚丙烯酰胺乳液、硇砂、乳液稠化剂、阳离子聚丙烯酰胺加入上述搅拌的溶液中，并继续搅拌T2 min。
在一些具体实施方式中，所述T1的取值范围为35-45 min，所述T2的取值范围为45-55 min。
在一些具体实施方式中，T1与T2的比值为1：1.5，合适范围的时间比，使得产酸与催化剂接触时间更佳，从而接触后再与其他辅料进行混合，使得储存改造剂溶蚀效果更好，显著提高其性能。
实施例1：以重量份组分计，三氟甲烷磺酸乙酯2份、丙烯酸甲酯2份、环氧树脂交联剂3份、水30份、反相聚合聚丙烯酰胺乳液1份、硇砂1.5份、乳液稠化剂4份、阳离子聚丙烯酰胺3份。
制备方法：
S1：将三氟甲烷磺酸乙酯3份、丙烯酸甲酯3份、水30份加入反应釜中搅拌40min；
S2：将反相聚合聚丙烯酰胺乳液1份、硇砂1.5份、乳液稠化剂4份、阳离子聚丙烯酰胺3份加入上述搅拌的溶液中，并继续搅拌50min。
实施例2：与实施例1不同的是，其中，三氟甲烷磺酸乙酯3份、丙烯酸甲酯2份。
实施例3：与实施例1不同的是，其中，三氟甲烷磺酸乙酯4份、丙烯酸甲酯2份。
实施例4：与实施例1不同的是，其中，三氟甲烷磺酸乙酯6份、丙烯酸甲酯2份。
实施例5：与实施例1不同的是，其中，三氟甲烷磺酸乙酯7份、丙烯酸甲酯2份。
实施例6：与实施例1不同的是，其中，三氟甲烷磺酸乙酯1份、丙烯酸甲酯2份。
实施例7：以重量份组分计，三氟甲烷磺酸乙酯2份、丙烯酸甲酯2份、氨水2份、环氧树脂交联剂3份、水30份、反相聚合聚丙烯酰胺乳液1份、硇砂1.5份、乳液稠化剂4份、阳离子聚丙烯酰胺3份。
制备方法：
S1：将三氟甲烷磺酸乙酯3份、丙烯酸甲酯3份、氨水2份、水30份加入反应釜中搅拌40min；
S2：将反相聚合聚丙烯酰胺乳液1份、硇砂1.5份、乳液稠化剂4份、阳离子聚丙烯酰胺3份加入上述搅拌的溶液中，并继续搅拌50min。
实施例8：与实施例7不同的是，其中，丙烯酸甲酯2份、氨水1份。
实施例9：与实施例7不同的是，其中，丙烯酸甲酯2份、氨水0.5份。
实施例10：与实施例7不同的是，其中，丙烯酸甲酯2份、氨水3份。
实施例11：与实施例1不同的是，其中，T1与T2的比值为1：1.5。
测试准备：
本申请所采用的试剂均通过市售获得。
依据标准《酸化工作液性能评价方法》SY/T5886-2018测试实施例1-实施例10和15%盐酸的溶蚀性能。
称取5g的砂岩岩屑，分别量取100ml实施例1-实施例10和15%盐酸，与岩屑进行充分混合后放置于老化罐中，并在90℃恒温水浴中反应，反应120min和360min后取出用去离子水冲洗后过滤，烘干后称重，计算岩屑溶蚀率。
表1：实施例1-实施例11对应测试结果分析：
样品 溶蚀率反应时间360min
实施例1 64%
实施例2 63%
实施例3 62%
实施例4 60%
实施例5 57%
实施例6 56%
实施例7 66%
实施例8 67%
实施例9 64.5%
实施例10 65%
实施例11 65%
15%盐酸 55%
通过表1可以看出，
对比实施例1-实施例6，实施例1-实施例4三氟甲烷磺酸乙酯和丙烯酸甲酯比值为1：1-3：1，其溶蚀率相比实施例5-实施例6更高，表明三氟甲烷磺酸乙酯和丙烯酸甲酯质量比在合适范围内，效果更好。实施例1-实施例3为1：1-2：1的溶蚀率分别为64%、63%和62%，相比于实施例4，其溶蚀率更高，性能更佳。
对比实施例7-实施例10，实施例7-实施例8氨水与丙烯酸甲酯质量比为0.5-1，相比于实施例9-实施例10，其溶蚀率更高，性能更佳。
对比实施例1和实施例11，通过控制T1与T2的比值为1：1.5，显著改善S1和S2的时间搭配，从而产酸更佳，溶蚀率更高，性能更佳。
因此，通过三氟甲烷磺酸乙酯和丙烯酸甲酯比值，且进一步优化氨水与丙烯酸甲酯质量比，优化T1与T2的比值，在合适范围，从而实现了储层改造剂性能的最佳发挥，改善其溶蚀率，提高其性能。
以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种固态酯类储层改造剂，其特征在于，包括：环氧树脂交联剂、水、反相聚合聚丙烯酰胺乳液、硇砂、乳液稠化剂、阳离子聚丙烯酰胺、三氟甲烷磺酸乙酯和丙烯酸甲酯，其中，所述三氟甲烷磺酸乙酯和所述丙烯酸甲酯的质量比为1：1-3：1。
2.根据权利要求1所述的固态酯类储层改造剂，其特征在于，所述三氟甲烷磺酸乙酯的粉末粒径为40-60目。
3.根据权利要求1所述的固态酯类储层改造剂，其特征在于，所述丙烯酸甲酯的粉末粒径为40-60目。
4.根据权利要求1所述的固态酯类储层改造剂，其特征在于，按照质量组分计，该固态酯类储层改造剂的组分为：三氟甲烷磺酸乙酯2-6份、丙烯酸甲酯1-3份、环氧树脂交联剂2-3份、水30-40份、反相聚合聚丙烯酰胺乳液1-2份、硇砂1-2份、乳液稠化剂3-4份、阳离子聚丙烯酰胺3-4份。
5.根据权利要求4所述的固态酯类储层改造剂，其特征在于，所述反相聚合聚丙烯酰胺乳液与三氟甲烷磺酸乙酯的质量比为：1：4至1：2，和/或，
该固态酯类储层改造剂还包括十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的固态酯类储层改造剂，其特征在于，所述三氟甲烷磺酸乙酯和所述丙烯酸甲酯的质量比为1：1-2：1，且还包括氨水，所述氨水与所述丙烯酸甲酯的质量比为0.5-1。
7.一种固态酯类储层改造剂的制备方法，用于制造如权利要求1所述的固态酯类储层改造剂，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将三氟甲烷磺酸乙酯、丙烯酸甲酯、水加入反应釜中搅拌T1 min；
S2：将反相聚合聚丙烯酰胺乳液、硇砂、乳液稠化剂、阳离子聚丙烯酰胺加入上述搅拌的溶液中，并继续搅拌T2 min。
8. 根据权利要求7所述的固态酯类储层改造剂的制备方法，其特征在于，所述T1的取值范围为35-45 min，所述T2的取值范围为45-55 min。
9.根据权利要求7所述的固态酯类储层改造剂的制备方法，T1与T2的比值为1：1.5。
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