专利名称：用于蚀化砂岩的酸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油井酸化工艺使用的化学剂，具体涉及一种油层解 堵用的用于蚀化砂岩的酸。
背景技术：
目前，为使渗透率低的油井增产，普遍采用向油井注入酸的方法，使 酸与砂岩储层中的砂岩反应，蚀化砂岩，提高油井的滲透率，达到增产的 目的。现有的对砂岩储层酸化处理通常使用盐酸与氢氟酸的混和酸，即土酸，常规的土酸是按hci : hf为4 : l的比例配制的，也有将二氟化铵(nh4hf2)溶于hc1中制备hf,形成土酸解堵液。但最近的研究表明，要减少潜在的氟化盐沉淀，该比例至少应为6:1,最好是9:1,另外，常规的土酸酸化技术反应速度快，腐蚀强，容易产生沉淀，降低了增产效 果。发明内容本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供的一种解堵、腐蚀小， 不易产生沉淀的用于蚀化砂岩的酸。从而起到解除堵塞和增加基质渗透率 的作用。为实现上述目的，本发明所釆用的技术方案是 一种用于蚀化砂岩的 酸，由以下重量百分比的原料组成 磷酸络合物2~20% 氟化氩铵1~20% 乙酸0.01~5% 柠檬酸0.01~2% 酸化缓蚀剂0.1~3% 互溶剂0.1 5%
防乳破乳剂0.1~2% 粘土稳定剂0.01~10% 余量为水。所述酸化缓蚀艄为醛胺酮缩合聚合物、西甲基吡嚏与氯节聚合物、哌嗪混和物与烷基苄聚合物或多烷基氯化苄聚合物；所述亙溶荆为乙二醇单丁醚或非离子氟表面活性刺；所述防乳破乳剂为聚氧乙烯醚非离子表面活 性刺、聚氧有机硅非离子表面活性剂、聚环氧乙烷环氧丙烷四嵌段聚醚或 聚环氧乙烷环氧丙烷三嵌段聚醚;所述粘土稳定荆为聚二甲基烯丙基胺、 聚二甲基二烯丙基氯化铵或聚环氧氯丙烷二甲胺。在制备本发明的过程中，氟化物的阴离子是由溶解的氟化盐离子化提 供，1个HF分子是由l个水合氢离子和l个氟化物阴离子结合成。由于 该混和物的pH值的原因造成水合氩离子和活性HF浓度均很低，所以弱 酸和弱酸盐的缓冲作用形成平衡。当该酸与地层发生反应时，该体系的平 衡被破坏，再次活化上述过程，直到重新建立平衡，只要溶质的浓度充分， 该溶剂的酸化反应速度是很稳定的。制备用于蚀化砂岩的酸时，只有3个 最强的氢离子水解产生HF,其余的不发生作用，因它们需在PI^4的条 件下水解。最强的氢离子的特性类似盐酸，而最弱的氢离子特性类似碳酸, 这种缓冲效应使酸与粘土和碳酸盐的反应速度减慢了好几倍，相当于缓速 酸。而且反应速度可由其它酸替代若干蚀化砂岩的酸来改变，例如盐酸比 有机酸形成HF的速度要快。此外，当酸化地层时还有下列协同效应(1)当与地层开始反应时，由 于化学吸附作用在粘土周围形成一层铝-硅酸盐-磷酸盐层，其厚度小于 lpm，在弱酸和水中溶解度很低，但可被HC1快速溶解。这层薄膜阻塞了 粘土进一步反应，因而可防止基岩破碎；(2)用于蚀化砂岩的酸具有抗吸 附和水润湿特性，促进HF与石英的反应，尽管反应速度比土酸慢，但对 石英的溶解度较高；(3)用于蚀化砂岩的酸是一种良好的分散剂和防港 剂，因此在近井地带可延迟并抑制沉淀形成。本发明与现有技术相比具有以下优点本发明能有效地保证酸进入油 水井井眼深处，对地层伤害小，克服以往酸化易形成酸渣、需要返排、作 用半径小、有效期短、现场危险性大的问题。具有低毒性、低气味、低腐
蚀性的优点，不但可以解决常规油水井结港、油层堵塞的问题，产品本身 还具有一定的杀菌作用，能够解决和抑制细菌产生的排泄物堵塞，经过协 同调整技术，可以解决聚合物驱造成的堵塞问题。在解堵的过程中不对地层造成新的伤害，不产生二次沉淀，具有长时间沉积阻垢作用；解堵后还 可产生良好的防膨稳砂的作用，由于其解堵的过程缓慢，不对岩心骨架造 成剧烈伤害，避免出现常规土酸酸化后，容易对地层造成骨架伤害、地层 坍塌、容易出砂、解堵有效期短的问题。
图l是本发明和常规土酸酸化速度变化示意图。图2是使用本发明和常规土酸后的岩心强度变化示意图。图中A表示5M土酸水溶液酸化速度变化曲线，8表示5%本发明水 溶液酸化速度变化曲线，C表示使用5%土酸水溶液后的岩心强度变化曲 线，D表示使用5%本发明水溶液后的岩心强度变化曲线，P表示砂岩溶 蚀量，n表示岩心强度变化率，t表示时间。
具体实施方式
以下实施例均按重量计 实施例1磷酸络合物10%氟化氢铵10%乙酸2%柠檬酸1%醛胺酮缩合聚合物1%乙二醇单丁酸1%聚氧乙烯醚非离子表面活性剂1%聚二甲基烯丙基胺2%水为72%。将上述各组分混和后制成本发明用于蚀化砂岩的酸。 实施例2 磷酸络合物15% 氟化氢铵15%
乙酸3% 杼檬酸2%四甲基吡啶与氯苄聚合物3% 非离子氟表面活性剂5% 聚氣有机硅非离子表面活性剂2% 聚二甲基二烯丙基氯化铵5% 水为50%。将上述各组分混和后制成本发明用于蚀化砂岩的酸。实施例3磷酸络合物20%氟化氢铵20%乙酸1%杼檬酸0.5%银嗪混和物与烷基苄聚合物0.5% 乙二醇单丁醚2%聚氧乙烯醚非离子表面活性剂0.5%聚环氧氯丙嫁二甲胺0.5%水为55%。将上述各组分混和后制成本发明用于蚀化砂岩的酸。实施例4磷酸络合物8%氟化氢铵7%乙酸4%醛胺酮縮合聚合物1% 非离子氟表面活性剂2% 聚环氧乙烷环氧丙烷三嵌段聚醚1.5% 聚二甲基烯丙基胺3.5% 水为72%。将上述各组分混和后制成本发明用于蚀化砂岩的酸。
实施例5 磷酸络合物20% 氟化氢铵5% 乙酸3% 杼檬酸1.5%多烷基氯化笮聚合物2.5% 乙二醇单丁醚5%聚环氧乙烷环氧丙烷西嵌段聚醚0.1% 聚环氧氯丙烷二甲胺0.9% 水为62%。将上述各组分混和后制成本发明用于蚀化砂岩的i 本发明磷酸络合物(PBTCA)的结构式<formula>formula see original document page 7</formula>
本发明的主要特点l)作用效果显著，增产效果明显，有效期长；2) 保护储层，阻垢，防止水锁、水敏伤害；3)酸化速度慢，反应均勻，伤 害岩石骨架少，强度高；4)表面张力低，诱导油流效果好。本发明不仅可以单独应用于油井解堵工艺，还可以作为辅助剂应用于 压裂酸化工艺中。
权利要求
1、一种用于蚀化砂岩的酸，由以下重量百分比的原料组成磷酸络合物2～20％氟化氢铵1～20％乙酸0.01～5％柠檬酸0.01～2％酸化缓蚀剂0.1～3％互溶剂0.1～5％防乳破乳剂0.1～2％粘土稳定剂0.01～10％余量为水。
2、 根据权利要求1所述的用于蚀化砂岩的酸，其特征在于所述酸化 缓蚀剂为醛胺酮縮合聚合物、四甲基吡啶与氯苄聚合物、哌嗪混和物与烷 基苄聚合物或多烷基氯化苄聚合物。
3、 根据权利要求1所述的用于蚀化砂岩的酸，其特征在于所述互溶 剂为乙二醇单丁醚或非离子氟表面活性荆。
4、 根据权利要求1所述的用于蚀化砂岩的酸，其特征在于所述防乳 破乳剂为聚氧乙烯醚非离子表面活性拥、聚氧有机磁非离子表面活性剂、 聚环氧乙烷环氧丙烷四嵌段聚醚或聚环氧乙烷环氧丙烷三嵌段聚醚，
5、 根据权利要求1所述的用于蚀化砂岩的酸，其特征在于所述粘土 稳定剂为聚二甲基烯两基胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵或聚环氧氯丙烷二 甲胺。
全文摘要
本发明提供了一种用于蚀化砂岩的酸，其重量百分比组成为磷酸络合物2～20％，氟化氢铵1～20％，乙酸0.01～5％，柠檬酸0.01～2％，酸化缓蚀剂0.1～3％，互溶剂0.1～5％，防乳破乳剂0.1～2％，粘土稳定剂0.01～10％，余量为水。本发明的主要特点1)作用效果显著，增产效果明显，有效期长；2)保护储层，阻垢，防止水锁、水敏伤害；3)酸化速度慢，反应均匀，伤害岩石骨架少，强度高；4)表面张力低，诱导油流效果好。
文档编号C09K8/74GK101161762SQ20071001919
公开日2008年4月16日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者王俊奇, 盖海防, 陈军斌 申请人:西安石油大学