[0001]
本发明属于石油助剂领域，具体涉及一种地层降解酸及其制备方法应用。
背景技术：
[0002]
随着全球经济的飞速增长，石油资源的依赖性日趋严重，虽然科研工作者在其他能量来源，如太阳能、风能、核能等领域进行了系统的研究并取得了可喜的成绩，但目前全世界90％的运输所需能量依旧需要依靠石油获取，石油下游产业链在全行业仍具有不可替代的作用。
[0003]
由于保护意识的缺乏和人类的过分开采，全球石油资源储量已越来越少，随着世界能源供应日趋紧张，如何提高原油采收率，在低成本和保护地层的前提下得到最高的经济效益是目前油田行业面临的紧迫问题。
[0004]
石油开采是一个非常复杂的过程，不管是物理采油还是化学采油，或者其他方法，石油开采所面临的固相沉积现象严重影响了石油工业的发展，尤其是近年来，稠油的大量开采，稠油井堵塞尤其严重，虽然任何一口油井的堵塞或伤害都不是单一的、简单的，油井的解堵也不能仅仅只考虑原油的降粘，除考虑对原油的溶解、分散外，还要从多方面进行解堵。
[0005]
目前酸化是油井解堵的常用技术，常规酸化解堵剂主要是盐酸、硝酸、甲酸、乙酸及其他助剂，但随着环保的要求越来越高，常规酸化解堵后排出的大量残酸后期处理困难，现场必需进行酸中和处理，同时酸化返排液不能进入生产流程而增加了排放处理的要求。
技术实现要素：
[0006]
本发明的目的在于提供一种安全环保型的地层降解酸，主要用于石油开采时的酸化解堵，该地层降解酸不含有常规的盐酸、硝酸、甲酸、乙酸，消除了常规酸化解堵时残酸处理等一系列问题。
[0007]
为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：一种安全环保型地层降解酸，其特征在于由以下重量百分比的原料组成：柠檬酸
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10%-25%；聚丙烯酸
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1%-5%；十二烷基苯磺酸
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5%-20%；表面活性剂
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1%-5%；高温缓蚀剂
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1%-3%；铁稳剂
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1%-5%；粘土稳定剂
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1%-3%；智能剂
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1%-3%；余量为水；所述的表面活性剂指的是醇醚羧酸盐aec-9h或双子表面活性剂；
其中双子表面活性剂为可降解的酰胺双子季铵盐；所述的高温缓蚀剂指的是咪唑啉is-129或妥尔油咪唑啉磺酸盐；所述的铁稳剂指的是乳酸；所述的黏土稳定剂指的是聚丙烯酰胺或聚季铵盐-37；所述的智能剂指的是氨基聚醚有机硅。
[0008]
所述的柠檬酸的重量百分比为15%-20%；所述的柠檬酸是无水柠檬酸或带结晶水的柠檬酸；所述的聚丙烯酸的重量百分比为1%-3%，分子量为2000-5000。所述的十二烷基苯磺酸的重量百分比为5%-10%；所述的表面活性剂为醇醚羧酸盐aec-9h或双子季铵盐，其重量百分比为1%-3%；所述的高温缓蚀剂为咪唑啉is-129或妥尔油咪唑啉磺酸盐，其重量百分比为1%-2%；所述的铁稳剂为乳酸，其重量百分比为1%-3%；所述的黏土稳定剂为聚丙烯酰胺或聚季铵盐-37，其重量百分比为1%-2%；所述的智能剂为氨基聚醚有机硅，其重量百分比为1%-2%。
[0009]
本发明进一步公开了安全环保型地层降解酸用于有效解除油井的地层污染方面的应用。其中的有效解除油井的地层污染包含铁和亚铁类铁垢、碳酸类碱土金属垢、地层微粒运移堵塞及有机堵塞。
[0010]
本发明也公开了安全环保型地层降解酸在用于酸化解堵时防膨稳砂方面的应用。主要包括：解除无机垢沉淀、防止并解除酸化次生沉淀的产生，防止黏土体积膨胀，降低地层堵塞。
[0011]
本发明更加详细的描述如下：本发明所述的安全环保型地层降解酸是一种多功能的化合物组合物，其主要成分包括如下：柠檬酸10%-25%；聚丙烯酸1%-5%；十二烷基苯磺酸5%-20%；表面活性剂1%-5%；高温缓蚀剂1%-3%；铁稳剂1%-5%；粘土稳定剂1%-3%；智能剂1%-3%；余量为水。
[0012]
本发明所述的安全环保型地层降解酸中的柠檬酸的重量百分比为10%-25%，优选重量百分比为15%-20%。所述的柠檬酸可以是无水柠檬酸，也可以是带结晶水的柠檬酸，只需在配置降解酸时折算所需要的柠檬酸量即可。
[0013]
本发明所述的安全环保型地层降解酸中的聚丙烯酸的重量百分比为1%-5%，优选重量百分比为1%-3%。所述的聚丙烯酸分子量为2000-5000。
[0014]
本发明所述的安全环保型地层降解酸中的十二烷基苯磺酸的重量百分比为5%-20%，优选重量百分比为5%-10%。
[0015]
本发明所述的安全环保型地层降解酸中的表面活性剂为醇醚羧酸盐aec-9h或双子季铵盐，其重量百分比为1%-5%，优选重量百分比为1%-3%。其中双子表面活性剂为新型可降解的酰胺双子季铵盐。
[0016]
本发明所述的安全环保型地层降解酸中的高温缓蚀剂为咪唑啉is-129或妥尔油咪唑啉磺酸盐，其重量百分比为1%-3%，优选重量百分比为1%-2%。
[0017]
本发明所述的安全环保型地层降解酸中的铁稳剂为乳酸，其重量百分比为1%-5%，优选重量百分比为1%-3%。
[0018]
本发明所述的安全环保型地层降解酸中的黏土稳定剂为聚丙烯酰胺或聚季铵盐-37，其重量百分比为1%-3%，优选重量百分比为1%-2%。
[0019]
本发明所述的安全环保型地层降解酸中的智能剂为氨基聚醚有机硅，其重量百分
比为1%-3%，优选重量百分比为1%-2%。
[0020]
本发明主要解决了传统无机强酸性解堵剂对地层和设备的损伤，采取酸性相对温和的有机酸代替，重点考察本发明所述地层降解酸在安全环保前提下的解堵效果。
[0021]
本发明制备的地层降解酸的技术指标如下：本发明制备的地层降解酸技术指标如下：产品指标无色透明状液体，轻微酸味。技术指标溶蚀率大于20%；原油清洗率大于65%；腐蚀速率：小于5%；动态驱替接近3:1。
[0022]
本发明进一步公开了安全环保型地层降解酸用于有效解除油井的地层污染方面的应用。特别是在用于酸化解堵时防膨稳砂方面的应用。实验结果显示防膨效果：防膨率>90%；耐水洗：耐水洗率>95%；高岩心渗透保留率：>90%；不含有机氯：对后续原油脱水处理设备无伤害；与各种酸液配伍性好：与盐酸、氢氟酸、柠檬酸等酸液具有良好的配伍性，适用于各类解堵工艺措施，尤其适用于解除粘土颗粒造成的堵塞，是“三敏”油藏施工的良好添加剂。
[0023]
本发明公开的环保型地层降解酸用于酸化解堵时，具有很好的结合稳定性，不需要采用生物制剂，也可以起到很好的防膨稳砂作用，不会出现常规酸化后，容易对地层造成的骨架伤害，地层坍塌，容易出砂的问题，本发明的解堵剂还具有很好的阻垢功能。另外，本发明公开的环保型地层降解酸用于酸化解堵时能有效解除油井的地层污染，且不会造成储层的二次沉淀伤害，还具有防水锁、不腐蚀管柱、抑制水敏等特点，使用时能实现高效、快捷酸化解堵现场施工，有利于降低施工中的环境污染风险和施工成本。
[0024]
具体实施方式
[0025]
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。本发明所用原料醇醚羧酸盐、aec-9h、咪唑啉is-129、妥尔油咪唑啉磺酸盐、乳酸、聚丙烯酰胺、聚季铵盐-37、可降解的酰胺双子季铵盐、氨基聚醚有机硅等均有市售。本发明以配置1000克代表的环保型地层降解酸为例。
[0026]
实施例1该实施例1环保型地层降解酸配制方法如下：在配料容器中先加入790克的水，加热至75℃，首先称取10克的聚丙烯酸加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将柠檬酸100克、十二烷基苯磺酸50克加入配料容器中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，保持搅拌条件下依次将aec-9h 10克、is-129 10克、乳酸10克、聚丙烯酰胺10克、氨基聚醚有机硅10克加入配料容器中。高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为21%。
[0027]
实施例2该实施例2环保型地层降解酸配制方法如下：在配料容器中先加入310克的水，加热至75℃，首先称取50克的聚丙烯酸加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将柠檬酸250克、十二烷基苯磺酸200克加入配料容器中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，保持
搅拌条件下依次将双子表面活性剂50克、妥尔油咪唑啉磺酸盐30克、乳酸50克、聚季铵盐37 30克、氨基聚醚有机硅30克加入配料容器中。高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为69%，有效物指除水以外的化学成分。
[0028]
实施例3该实施例3环保型地层降解酸配制方法如下：在配料容器中先加入740克的水，加热至75℃，首先称取10克的聚丙烯酸加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将柠檬酸150克、十二烷基苯磺酸50克加入配料容器中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，保持搅拌条件下依次将aec-9h 10克、is-129 10克、乳酸10克、聚丙烯酰胺10克、氨基聚醚硅油10克加入配料容器中。高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为26%。
[0029]
实施例4该实施例4环保型地层降解酸配制方法如下：在配料容器中先加入550克的水，加热至75℃，首先称取30克的聚丙烯酸加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将柠檬酸200克、十二烷基苯磺酸100克加入配料容器中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，保持搅拌条件下依次将双子表面活性剂（可降解的酰胺双子季铵盐）30克、is-129 20克、乳酸30克、聚丙烯酰胺20克、氨基聚醚硅油20克加入配料容器中。高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为45%。
[0030]
实施例5该实施例5环保型地层降解酸配制方法如下：在配料容器中先加入650克的水，加热至75℃，首先称取50克的聚丙烯酸加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将柠檬酸100克、十二烷基苯磺酸50克加入配料容器中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，保持搅拌条件下依次将aec-9h 50克、妥尔油咪唑啉磺酸盐10克、乳酸50克、聚季铵盐-37 10克、氨基聚醚硅油30克加入配料容器中。高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为35%。
[0031]
实施例6该实施例6环保型地层降解酸配制方法如下：在配料容器中先加入450克的水，加热至75℃，首先称取10克的聚丙烯酸加入水中，用高速均质机搅拌1小时，搅拌均匀后将柠檬酸250克、十二烷基苯磺酸200克加入配料容器中，再持续搅拌均匀，待体系分散均匀后，保持搅拌条件下依次将双子表面活性剂（可降解的酰胺双子季铵盐）10克、妥尔油咪唑啉磺酸盐30克、乳酸10克、聚丙烯酰胺30克、氨基聚醚硅油10克加入配料容器中。高速搅拌2小时，停止搅拌，自然降温，老化24小时，制备完成。有效物含量为55%。
[0032]
实施例7有效解除油井的地层污染对比实验，以实施例1所发明的地层降解酸与传统强酸性解堵剂（盐酸+氟硼酸体系）对比，实验结果如下：类型防膨率耐水率渗透率保留率实施例190.2%98.7%92.5%传统酸88.1%91.0%86.0%实验数据显示，该发明提供的地层降解酸比传统的强酸性产品效果具有明显的提升，具有优秀的市场价值。