一種注聚井用氧化破膠劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種注聚井用氧化破膠劑及其制備方法，屬于三次采油【技術(shù)領(lǐng)域】。該氧化破膠劑由以下重量百分含量的組分組成：過硫酸鹽氧化劑12-25%，堿性pH調(diào)節(jié)劑3.1-8.5%，緩蝕劑0.5-2%，互溶劑2-5%，余量為水。本發(fā)明注聚井用氧化破膠劑具有氧化破膠率高、腐蝕性低的特性，能同時高效解除醛交聯(lián)聚合物凝膠、鉻交聯(lián)聚合物凝膠和聚丙烯酰胺高分子溶液等引起的注聚井地層堵塞，技術(shù)適應(yīng)性更強，應(yīng)用范圍更寬，氧化分解和破膠率更高，解堵增注效果更好。且對鋼鐵設(shè)備的腐蝕性小，安全性高，達到一級標準要求，可滿足注聚井大劑量擠注解堵施工要求，解決了原有氧化破膠劑對鋼鐵設(shè)備和井下管柱腐蝕性高的技術(shù)難題。
【專利說明】一種注聚井用氧化破膠劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種注聚井用氧化破膠劑及其制備方法，屬于三次采油【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]一般情況下，油田經(jīng)過自然開采和注水開發(fā)后，地下仍有60-70%的剩余油采不出來。為了繼續(xù)開采這部分剩余油和進一步提高采收率，聚合物驅(qū)油技術(shù)得到了大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用并取得顯著效果，成為油田開發(fā)后期抑制原油產(chǎn)量遞減和控油穩(wěn)產(chǎn)的主導(dǎo)技術(shù)。
[0003]然而，在聚合物驅(qū)過程中，由于聚合物在地層多孔介質(zhì)中的吸附、滯留和機械捕集等作用極易導(dǎo)致注聚井地層堵塞。聚合物驅(qū)過程中為了抑制聚合物在地下大孔道的竄流，通常在聚合物驅(qū)前、聚合物驅(qū)中及聚合物驅(qū)后等不同階段采用聚合物凝膠進行調(diào)剖，進一步加劇了注聚井的地層堵塞，造成注聚泵壓偏高，達不到配注要求，甚至完全注不進聚合物不得不關(guān)井停注，嚴重影響油田生產(chǎn)。
[0004]為了解決注聚井地層堵塞問題，國內(nèi)外專家學者和油田科研人員先后研究開發(fā)出雙氧水、高錳酸鉀、穩(wěn)態(tài)二氧化氯、新生態(tài)二氧化氯、DOC-8、HJS-1等系列聚合物解堵劑，在現(xiàn)場應(yīng)用取得了一定的解堵增注效果，但應(yīng)用中普遍存在以下技術(shù)問題: [0005]一是原有解堵劑如雙氧水、高錳酸鉀、穩(wěn)態(tài)二氧化氯、新生態(tài)二氧化氯、D0C-8、HJS-1等對油田聚合物驅(qū)常用的聚合物聚丙烯酰胺引起的地層堵塞解堵效果較好，其氧化破膠率在95%以上，但對醛交聯(lián)聚合物凝膠引起的地層堵塞解堵效果差，其氧化破膠率在30%以下，達不到解堵增注目的。
[0006]二是原有氧化破膠劑對施工設(shè)備和井下管柱腐蝕嚴重，如雙氧水、高錳酸鉀、穩(wěn)態(tài)二氧化氯、新生態(tài)二氧化氯、D0C-8、HJS-1等化學劑均為強氧化劑，化學氧化性強，對鋼鐵設(shè)備和管柱的腐蝕性極強，施工過程中常造成施工設(shè)備和井下管柱的腐蝕，甚至造成施工設(shè)備和措施井徹底報廢，施工安全性難以得到有效保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種解堵效率高、腐蝕性小的注聚井用氧化破膠劑。
[0008]同時，本發(fā)明還提供一種上述注聚井用氧化破膠劑的制備方法。
[0009]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種注聚井用氧化破膠劑，由以下重量百分含量的組分組成:過硫酸鹽氧化劑12-25%，堿性pH調(diào)節(jié)劑3.1-8.5%，緩蝕劑0.5-2%,互溶劑2_5%，余量為水。
[0011]所述的堿性pH調(diào)節(jié)劑為硼砂、碳酸鈉、氫氧化鈉中的一種或其任意組合。
[0012]所述的堿性pH調(diào)節(jié)劑由按照質(zhì)量比為:硼砂:碳酸鈉:氫氧化鈉=(0.1-0.5):(1-3): (2-5)組成。由硼砂、碳酸鈉和氫氧化鈉三者組成的pH值緩沖調(diào)節(jié)體系，具有穩(wěn)定溶液PH值和增加破膠劑氧化活性的雙重功效。
[0013]所述的過硫酸鹽氧化劑為過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或兩種。[0014]所述的過硫酸鹽氧化劑由按照重量比為過硫酸銨:過硫酸鉀=(10-20): (2-5)組成。同時采用過硫酸銨和過硫酸鉀能最大程度提高氧化破膠率。
[0015]所述的緩蝕劑為鋼鐵防氧化緩蝕劑，為市售商品。可采用JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑，由中國石油大學石油化工學院提供。
[0016]所述的互溶劑為乙醇。
[0017]一種注聚井用氧化破膠劑的制備方法，具體步驟如下:在水中攪拌加入堿性pH調(diào)節(jié)劑至完全溶解，再依次攪拌加入過硫酸鹽氧化劑、互溶劑和緩蝕劑至溶解完全即得。
[0018]所述的過硫酸鹽氧化劑按照重量比為過硫酸銨:過硫酸鉀=(10-20): (2-5)組成。
[0019]所述的互溶劑為乙醇。
[0020]所述的緩蝕劑為鋼鐵防氧化緩蝕劑，為市售商品?？刹捎肑HS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑，由中國石油大學石油化工學院提供。
[0021]本發(fā)明的有益效果:
[0022]本發(fā)明注聚井用氧化破膠劑具有氧化破膠率高的特性，對醛交聯(lián)聚合物凝膠的氧化破膠率高達96%以上，對聚合物驅(qū)用聚丙烯酰胺高分子溶液的氧化分解率達99%以上，對鉻交聯(lián)聚合物凝膠的氧化破膠率也在98%以上。上述三種堵塞物經(jīng)氧化破膠劑分解和破膠后，原粘稠膠狀體系變?yōu)橥该魉芤?，流動性好且殘渣率低，克服了原有解堵劑只能單一解除一種聚合物凝膠引起的注聚井地層堵塞的缺陷。本發(fā)明中的注聚井用氧化破膠劑能同時高效解除醛交聯(lián)聚合物凝膠、鉻交聯(lián)聚合物凝膠和聚丙烯酰胺高分子溶液等引起的注聚井地層堵塞，技術(shù)適應(yīng)性更強，應(yīng)用范圍更寬，氧化分解和破膠率更高，解堵增注效果更好。
[0023]本發(fā)明注聚井用氧化破膠劑具有腐蝕性低的特點。參照“酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標”(SY/T5405-1996)標準，檢測其對鋼鐵材料的氧化腐蝕性，90°C條件下，N80鋼片標準試件在醛交聯(lián)聚合物凝膠氧化破膠劑溶液中恒溫侵泡4小時，其腐蝕速率小于5g/m2.h，50°C條件下，N80鋼片標準試件在醛交聯(lián)聚合物凝膠氧化破膠劑溶液中恒溫侵泡48小時，其腐蝕速率小于lg/m2.h,對鋼鐵設(shè)備的腐蝕性小，安全性高，達到一級標準要求，可滿足注聚井大劑量擠注解堵施工要求，解決了原有氧化破膠劑對鋼鐵設(shè)備和井下管柱腐蝕性高的技術(shù)難題。
[0024]本發(fā)明采用的過硫酸鹽氧化劑尤其是過硫酸銨和過硫酸鉀均為強氧化劑，其水溶液中存在原子氧，可將大分子聚合物凝膠堵塞物氧化分解為易溶于水的小分子物質(zhì)，從而實現(xiàn)聚合物凝膠堵塞地層的疏通和解堵。采用堿性PH調(diào)節(jié)劑的目的為將氧化破膠劑溶液的PH值調(diào)整到堿性范圍，使過硫酸銨和過硫酸鉀在水溶液中更易釋放出原子氧，增強過硫酸銨和過硫酸鉀對醛交聯(lián)聚合物凝膠堵塞物的氧化分解能力。本發(fā)明中的緩蝕劑隨破膠劑溶液注入地層時，能快速在油井套管、油管及各種施工設(shè)備、工具的鋼鐵材料的表面形成一層保護膜，抑制過硫酸銨和過硫酸鉀強氧化劑對鋼體材料的腐蝕，確保施工安全。采用互溶劑的目的一是確保醛交聯(lián)聚合物凝膠氧化破膠`劑的各種成份在水溶液中充分溶解混合，二是在氧化破膠時促進醛交聯(lián)聚合物凝膠氧化破膠劑各成份與醛交聯(lián)聚合物的充分接觸，強化氧化破膠效果。
【具體實施方式】[0025]下述實施例僅對本發(fā)明作進一步詳細說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
[0026]實施例1
[0027]本實施例中的注聚井用氧化破膠劑由以下重量百分含量的組分組成:過硫酸銨10%，過硫酸鉀2%，硼砂0.1%，碳酸鈉1%，氫氧化鈉2%，JHS-1鋼鐵防氧化緩蝕劑(由中國石油大學石油化工學院提供)0.5%，乙醇2%，余量為水。
[0028]本實施例中注聚井用氧化破膠劑的制備步驟如下:在水中攪拌加入硼砂、碳酸鈉和氫氧化鈉至完全溶解，再依次攪拌加入過硫酸銨、過硫酸鉀、乙醇和緩蝕劑至溶解完全溶液成均勻透明狀即得。
[0029]實施例2[0030]本實施例中的注聚井用氧化破膠劑由以下重量百分含量的組分組成:過硫酸銨20%,過硫酸鉀5%，硼砂0.5%，碳酸鈉3%，氫氧化鈉5%，JHS-1鋼鐵防氧化緩蝕劑(由中國石油大學石油化工學院提供)2%，乙醇5%，余量為水。
[0031]本實施例中注聚井用氧化破膠劑的制備步驟如下:在水中攪拌加入硼砂、碳酸鈉和氫氧化鈉至完全溶解，再依次攪拌加入過硫酸銨、過硫酸鉀、乙醇和緩蝕劑至溶解完全溶液成均勻透明狀即得。
[0032]實施例3
[0033]本實施例中的注聚井用氧化破膠劑由以下重量百分含量的組分組成:過硫酸銨15%，過硫酸鉀4%，硼砂0.4%，碳酸鈉3%，氫氧化鈉4%，JHS-1鋼鐵防氧化緩蝕劑(由中國石油大學石油化工學院提供)1%，乙醇4%，余量為水。
[0034]本實施例中注聚井用氧化破膠劑的制備步驟如下:在水中攪拌加入硼砂、碳酸鈉和氫氧化鈉至完全溶解，再依次攪拌加入過硫酸銨、過硫酸鉀、乙醇和緩蝕劑至溶解完全溶液成均勻透明狀即得。
[0035]實施例4
[0036]本實施例中的注聚井用氧化破膠劑由以下重量百分含量的組分組成:過硫酸銨15%，過硫酸鉀3%，硼砂0.3%，碳酸鈉1%，氫氧化鈉3%，JHS-1鋼鐵防氧化緩蝕劑(由中國石油大學石油化工學院提供)1%，乙醇2.5%，余量為水。
[0037]本實施例中注聚井用氧化破膠劑的制備步驟如下:在水中攪拌加入硼砂、碳酸鈉和氫氧化鈉至完全溶解，再依次攪拌加入過硫酸銨、過硫酸鉀、乙醇和緩蝕劑至溶解完全溶液成均勻透明狀即得。
[0038]實施例5
[0039]本實施例中的注聚井用氧化破膠劑由以下重量百分含量的組分組成:過硫酸銨15%，氫氧化鈉5%，JHS-1鋼鐵防氧化緩蝕劑(由中國石油大學石油化工學院提供)1%，乙醇
2.5%，余量為水。
[0040]本實施例中注聚井用氧化破膠劑的制備步驟如下:在水中攪拌加入氫氧化鈉至完全溶解，再依次攪拌加入過硫酸銨、乙醇和緩蝕劑至溶解完全溶液成均勻透明狀即得。
[0041]實施例6
[0042]本實施例中的注聚井用氧化破膠劑由以下重量百分含量的組分組成:過硫酸鉀20%，硼砂1.5%，碳酸鈉5%，JHS-1鋼鐵防氧化緩蝕劑(由中國石油大學石油化工學院提供)1%，乙醇5%，余量為水。[0043]本實施例中注聚井用氧化破膠劑的制備步驟如下:在水中攪拌加入硼砂、碳酸鈉至完全溶解，再依次攪拌加入過硫酸鉀、乙醇和緩蝕劑至溶解完全溶液成均勻透明狀即得。
[0044]試驗例I
[0045]試驗方法:取油田聚合物驅(qū)常用的醛交聯(lián)聚合物凝膠、鉻交聯(lián)聚合物凝膠和聚丙烯酰胺母液各50g，分別裝入100mL的柱塞量筒中，依次加入實施例1-6制備的注聚井用氧化破膠劑各50ml，密封后置入70°C烘箱中恒溫反應(yīng)24小時，上述試樣完全反應(yīng)生成后，通過過濾分離和干燥恒重反應(yīng)前、后溶液中的殘留物計算氧化破膠率，試驗結(jié)果詳見下表1。
[0046]表1實施例1-6制備氧化破膠劑的破膠率試驗結(jié)果
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種注聚井用氧化破膠劑，其特征在于:由以下重量百分含量的組分組成:過硫酸鹽氧化劑12-25%，堿性pH調(diào)節(jié)劑3.1-8.5%，緩蝕劑0.5-2%,互溶劑2_5%，余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注聚井用氧化破膠劑，其特征在于:所述的過硫酸鹽氧化劑為過硫Ife按、過硫Ife鐘中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注聚井用氧化破膠劑，其特征在于:所述的過硫酸鹽氧化劑由按照重量比為過硫酸銨:過硫酸鉀=(10-20): (2-5)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注聚井用氧化破膠劑，其特征在于:所述的堿性PH調(diào)節(jié)劑為硼砂、碳酸鈉、氫氧化鈉中的一種或其任意組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的注聚井用氧化破膠劑，其特征在于:所述的堿性pH調(diào)節(jié)劑由按照質(zhì)量比為:硼砂:碳酸鈉:氫氧化鈉=(0.1-0.5): (1-3): (2-5)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注聚井用氧化破膠劑，其特征在于:所述的緩蝕劑為鋼鐵防氧化緩蝕劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注聚井用氧化破膠劑，其特征在于:所述的互溶劑為乙醇。
8.—種如權(quán)利要求1所述的注聚井用氧化破膠劑的制備方法，其特征在于:具體步驟如下:在水中攪拌加入堿性pH調(diào)節(jié)劑至完全溶解，再依次攪拌加入過硫酸鹽氧化劑、互溶劑和緩蝕劑至溶 解完全即得。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的注聚井用氧化破膠劑的制備方法，其特征在于:所述的過硫酸鹽氧化劑為過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或兩種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的注聚井用氧化破膠劑的制備方法，其特征在于:所述的堿性PH調(diào)節(jié)劑為硼砂、碳酸鈉、氫氧化鈉中的一種或其任意組合。
【文檔編號】C09K8/524GK103881673SQ201310351923
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】陳淵, 李飛鵬, 孫玉青, 王孟江, 趙明儒, 高申領(lǐng) 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院