專利名稱：一種多組分有機交聯(lián)酸液制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多組分有機交聯(lián)酸液制備方法。
背景技術：
碳酸鹽巖高溫儲層的酸壓改造存在著酸巖反應速度過快，無法形成較長酸蝕裂縫，無法實現(xiàn)深度酸壓等難題。國內(nèi)外專家學者為解決碳酸鹽巖高溫深井深度酸壓改造作了大量的研究工作，提出了稠化酸(膠凝酸)、泡沫酸、乳化酸等酸液體系。普通稠化酸(膠凝酸)通過調(diào)節(jié)酸液粘度來降低酸巖反應速度，但該類體系耐溫耐剪切能力較差，且破膠后液體不易返排；泡沫酸具有濾失低、摩阻小、酸液量小的優(yōu)點，但其僅適合1500 2500m 井深內(nèi)的酸壓施工，不適合高溫深井酸壓，且對現(xiàn)場施工設備有特殊要求；乳化酸常使用柴油或原油作為乳化酸外相，內(nèi)相一般為鹽酸或土酸，其存在著高摩阻(比普通稠化酸摩阻高20% )的缺點，且柴油的使用使現(xiàn)場施工存在安全隱患，也限制了乳化酸的推廣應用。常規(guī)有機酸酸液體系具有氫離子釋放速度較鹽酸等無機酸慢的優(yōu)點，常用于儲層的酸化改造。針對碳酸鹽巖高溫深井改造，提出了一種多組分有機交聯(lián)酸液體系。該體系將有機酸及稠化酸結(jié)合，綜合了有機酸(主要為甲酸及乙酸)氫離子釋放速度慢與稠化酸高粘雙重作用來實現(xiàn)緩速。具有可降低酸巖反應速度，提高酸液有效作用距離，顯著提高酸蝕裂縫導流能力的特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可在高溫強酸條件下交聯(lián)，具有良好的流變性能及緩速性能，以保證有效造縫的交聯(lián)酸液。該酸液體系具有一定延遲交聯(lián)特性，可保證酸化壓裂施工時較低的工作壓力，具有較低的酸巖反應速度，可有效增加酸液作用距離，酸液與裂縫壁面巖石反應形成凹凸不平的縫面，最終形成具有高導流能力的酸蝕裂縫。本發(fā)明為解決技術問題所采取的方案是一種多組分有機交聯(lián)酸液體系，包括基液和交聯(lián)劑，基液和交聯(lián)劑按重量比100 0.6 0.8。基液組成甲酸3.6 9%、乙酸 4. 8 12 %、鹽酸5. 5 13. 75 %、稠化劑0. 6 0. 8 %、高溫緩蝕劑4. 0 5. 0 %、鐵離子穩(wěn)定劑1. 0 1. 5 %、長效粘土穩(wěn)定劑0. 5 1. 0%、破乳助排劑0. 5 1. 0%、其余為水，各組分重量百分比之和為100%。其中稠化劑為2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽、甲基丙烯酰胺(AAM)、二甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)四種單體的共聚物，分子量在 700-900萬之間。所述的稠化劑或是濱州廣友化工有限公司生產(chǎn)的稠化劑。交聯(lián)劑由氧氯化鋯、甲醛和己二醛復合而成。所述的交聯(lián)劑或是濱州廣友化工有限公司生產(chǎn)的交聯(lián)劑。高溫緩蝕劑為曼尼希堿與氯化2-烷基-1_(N-聚氧乙烯-2-胺乙基)咪唑啉-1-芐基銨脂肪酸鹽的復合物。160°C下動態(tài)腐蝕速率彡7(^/0112·!!)，屬行標《SY/T 5405-1996酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標》規(guī)定之一級。所述的高溫緩蝕劑或是兗州市錢氏化工有限公司生產(chǎn)的高溫緩蝕劑。鐵離子穩(wěn)定劑為EDTA鈣鈉。長效粘土穩(wěn)定劑為環(huán)氧氯丙烷與多乙烯多胺共聚物。所述的長效粘土穩(wěn)定劑或是北京石大奧德科技有限公司生產(chǎn)的長效粘土穩(wěn)定劑。破乳助排劑為聚氧乙烯烷基醇醚非離子表面活性劑。本發(fā)明解決方案是酸液體系以降低酸巖反應速度，提高裂縫導流能力，最終提高單井油氣產(chǎn)量為原則。該體系通過有機酸(主要為甲酸和乙酸)氫離子釋放速度慢和稠化酸高粘雙重作用來控制酸巖反應速度，以提高酸蝕裂縫長度。在高溫強酸條件下可實現(xiàn)交聯(lián)，具有良好的流變性能以保證有效造縫。本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果(1)該多組分有機交聯(lián)酸液體系能抗溫120°C，最高耐溫150°C，高溫流變性能穩(wěn)定，耐剪切性能突出。(2)具有較高的液體粘度、較低的液體濾失，利于造縫。(3)具有比常規(guī)稠化酸更低的酸巖反應速度，能夠與裂縫壁面巖石反應形成凹凸不平的縫面，裂縫閉合后能夠形成溝通遠端儲層的具有高導流能力的長縫。(4)交聯(lián)酸液破膠徹底，可滿足現(xiàn)場施工要求。
具體實施例方式實施例1 將甲酸3.6%、乙酸4.8%、鹽酸13. 75%，水71. 25%配成酸液，加入高溫緩蝕劑 4.0%,高溫緩蝕劑為曼尼希堿與氯化2-烷基-1- (N-聚氧乙烯-2-胺乙基)咪唑啉-1-芐基銨脂肪酸鹽的復合物，160°C下動態(tài)腐蝕速率< 70g/(m2 *h)，屬行標《SY/T 5405-1996酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標》規(guī)定之一級；鐵離子穩(wěn)定劑1. 0%，鐵離子穩(wěn)定劑為 EDTA鈣鈉；長效粘土穩(wěn)定劑0.5%，長效粘土穩(wěn)定劑為環(huán)氧氯丙烷與多乙烯多胺共聚物；破乳助排劑0.5%，破乳助排劑為聚氧乙烯烷基醇醚非離子表面活性劑；在2000r/min高速攪拌下加入稠化劑0. 6%配成基液，稠化劑為2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽、甲基丙烯酰胺(AAM)、二甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)四種單體的共聚物，分子量在700-900萬之間；交聯(lián)劑由氧氯化鋯、甲醛和己二醛復合而成?，F(xiàn)場采用泵車同時將基液與交聯(lián)劑按重量比100 0.6的比例泵入壓裂管匯進行酸壓施工。實施例1 一種多組分有機交聯(lián)酸液體系適用于120°C、泥質(zhì)含量彡5%的碳酸鹽巖儲層酸壓改造。實施例2:將甲酸3. 6 %、乙酸4. 8 %、鹽酸13. 75 %、水68. 65 %配成酸液，加入高溫緩蝕劑 5.0%,高溫緩蝕劑為曼尼希堿與氯化2-烷基-1- (N-聚氧乙烯-2-胺乙基)咪唑啉-1-芐基銨脂肪酸鹽的復合物，160°C下動態(tài)腐蝕速率< 70g/(m2 *h)，屬行標《SY/T 5405-1996酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標》規(guī)定之一級；鐵離子穩(wěn)定劑1. 5%，鐵離子穩(wěn)定劑為 EDTA鈣鈉；長效粘土穩(wěn)定劑1. 0%，長效粘土穩(wěn)定劑為環(huán)氧氯丙烷與多乙烯多胺共聚物；破乳助排劑1. 0%，破乳助排劑為聚氧乙烯烷基醇醚非離子表面活性劑；在2000r/min高速攪拌下加入稠化劑0. 7%配成基液，稠化劑為2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽、甲基丙烯酰胺(AAM)、二甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)四種單體的共聚物，分子量在700-900萬之間；交聯(lián)劑由氧氯化鋯、甲醛和己二醛復合而成。現(xiàn)場采用泵車同時將基液與交聯(lián)劑按重量比100 0.7的比例泵入壓裂管匯進行酸壓施工。實施例2 —種多組分有機交聯(lián)酸液體系適用于130°C、泥質(zhì)含量彡5%的碳酸鹽巖儲層酸壓改造。實施例3 將甲酸3. 6 %、乙酸4. 8 %、鹽酸13. 75 %、水68. 55 %配成酸液，加入高溫緩蝕劑 5.0%,高溫緩蝕劑為曼尼希堿與氯化2-烷基-1- (N-聚氧乙烯-2-胺乙基)咪唑啉-1-芐基銨脂肪酸鹽的復合物，160°C下動態(tài)腐蝕速率< 70g/(m2 *h)，屬行標《SY/T 5405-1996酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標》規(guī)定之一級；鐵離子穩(wěn)定劑1. 5%，鐵離子穩(wěn)定劑為 EDTA鈣鈉；長效粘土穩(wěn)定劑1. 0%，長效粘土穩(wěn)定劑為環(huán)氧氯丙烷與多乙烯多胺共聚物；破乳助排劑1. 0%，破乳助排劑為聚氧乙烯烷基醇醚非離子表面活性劑；在2000r/min高速攪拌下加入稠化劑0. 8%配成基液，稠化劑為2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽、甲基丙烯酰胺(AAM)、二甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)四種單體的共聚物，分子量在700-900萬之間；交聯(lián)劑由氧氯化鋯、甲醛和己二醛復合而成?，F(xiàn)場采用泵車同時將基液與交聯(lián)劑按重量比100 0.8的比例泵入壓裂管匯進行酸壓施工。實施例3 —種多組分有機交聯(lián)酸液體系適用于140°C、泥質(zhì)含量彡5%的碳酸鹽巖儲層酸壓改造。實施例4 將甲酸9%、乙酸12%、鹽酸5. 5%、水64. 2%配成酸液，加入高溫緩蝕劑5. 0%， 高溫緩蝕劑為曼尼希堿與氯化2-烷基-1-(N-聚氧乙烯-2-胺乙基)咪唑啉-1-芐基銨脂肪酸鹽的復合物，160°C下動態(tài)腐蝕速率< 70g/(m2 · h)，屬行標《SY/T 5405-1996酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標》規(guī)定之一級；鐵離子穩(wěn)定劑1. 5%，鐵離子穩(wěn)定劑為 EDTA鈣鈉；長效粘土穩(wěn)定劑1.0%，長效粘土穩(wěn)定劑為環(huán)氧氯丙烷與多乙烯多胺共聚物；破乳助排劑1. 0%，破乳助排劑為聚氧乙烯烷基醇醚非離子表面活性劑；在2000r/min高速攪拌下加入稠化劑0.8%配成基液，稠化劑為2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽、甲基丙烯酰胺(AAM)、二甲基二烯丙基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)四種單體的共聚物，分子量在700-900萬之間；交聯(lián)劑由氧氯化鋯、甲醛和己二醛復合而成。現(xiàn)場采用泵車同時將基液與交聯(lián)劑按重量比100 0.8的比例泵入壓裂管匯進行酸壓施工。實施例4 一種多組分有機交聯(lián)酸液體系適用于150°C、泥質(zhì)含量彡5%的碳酸鹽巖儲層酸壓改造。上述實施例中，稠化劑及交聯(lián)劑購自濱州廣友化工有限公司；高溫緩蝕劑購自兗州市錢氏化工有限公司；破乳助排劑購自北京科麥仕石油科技有限公司；長效粘土穩(wěn)定劑購自北京石大奧德科技有限公司；鐵離子穩(wěn)定劑購自濱州廣友化工有限公司。該多組分有機交聯(lián)酸液的性能優(yōu)點及有益效果，從如下測試結(jié)果表明。試驗中，測試了實施例1、2、3、4的性能指標。一、一多組分有機交聯(lián)交聯(lián)酸液體系耐溫耐剪切性能試驗測試了酸液體系在不同溫度下的流變性能，結(jié)果見表1。表1 一種多組分有機交聯(lián)酸液體系耐溫耐剪切(170S—1)性能
權利要求
1.一種多組分有機交聯(lián)酸液制備方法，其特征在于其包括基液和交聯(lián)劑，基液和交聯(lián)劑按重量比100 0.6 0.8 ；基液組成甲酸3.6 9%、乙酸4. 8 12%、鹽酸5. 5 13. 75%、稠化劑0. 6 0. 8%、 高溫緩蝕劑4. 0 5. 0%、鐵離子穩(wěn)定劑1. 0 1. 5%、長效粘土穩(wěn)定劑0. 5 1. 0%、破乳助排劑0.5 1.0%、其余為水，各組分重量百分比之和為100%。
2.根據(jù)權利要求1所述的多組分有機交聯(lián)酸液制備方法，其特征在于稠化劑為2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸鹽、甲基丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨四種單體的共聚物，分子量在700-900萬之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的多組分有機交聯(lián)酸液制備方法，其特征在于交聯(lián)劑由氧氯化鋯、甲醛和己二醛復合而成。
4.根據(jù)權利要求1所述的多組分有機交聯(lián)酸液制備方法，其特征在于高溫緩蝕劑為曼尼希堿與氯化2-烷基-1- (N-聚氧乙烯-2-胺乙基)咪唑啉-1-芐基銨脂肪酸鹽的復合物；160°C下動態(tài)腐蝕速率彡70g/(m2 · h)。
5.根據(jù)權利要求1所述的多組分有機交聯(lián)酸液制備方法，其特征在于鐵離子穩(wěn)定劑為EDTA鈣鈉。
6.根據(jù)權利要求1所述的多組分有機交聯(lián)酸液制備方法，其特征在于長效粘土穩(wěn)定劑為環(huán)氧氯丙烷與多乙烯多胺共聚物。
7.根據(jù)權利要求1所述的多組分有機交聯(lián)酸液制備方法，其特征在于破乳助排劑為聚氧乙烯烷基醇醚非離子表面活性劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多組分有機交聯(lián)酸液制備方法，其包括基液和交聯(lián)劑，基液和交聯(lián)劑按重量比100∶0.6～0.8；基液組成甲酸3.6～9％、乙酸4.8～12％、鹽酸5.5～13.75％、稠化劑0.6～0.8％、高溫緩蝕劑4.0～5.0％、長效粘土穩(wěn)定劑0.5～1.0％、鐵離子穩(wěn)定劑1.0～1.5％、破乳助排劑0.5～1.0％、其余為水，各組分重量百分比之和為100％；該酸液體系可在高溫強酸條件下交聯(lián)，耐溫耐剪切性能良好、濾失小，破膠徹底，酸液交聯(lián)后酸巖反應速度明顯低于普通稠化酸，具有良好的緩速性能，可用于實現(xiàn)碳酸鹽巖高溫深井深度酸壓改造。
文檔編號C09K8/74GK102516976SQ20111035692
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權日2011年11月11日
發(fā)明者劉京, 宋有勝, 徐建華, 徐鴻志, 王宇賓, 王雪瑩, 羅成, 郝志偉 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團工程技術研究院, 中國石油集團海洋工程有限公司