无固相防硫化氢低伤害洗井液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种油田含硫井修井作业所用的洗井液，尤其是涉及一种无固相防硫 化氢低伤害洗井液及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在油气开发含硫化氢井的完井及修井作业中，如果采用不恰当的洗井液，不仅会 污染油层，降低产量，而且还有可能发生硫化氢外泄，导致重大的人身安全事故，带来财产 经济损失。目前，针对含硫化氢井的防硫化氢洗井液主要包括两种，其一，采用高浓度碱水， 高浓度碱水不仅容易造成较强的碱敏损害，还会与钙镁离子结合生成沉淀污染地层，以及 除硫不彻底等弊端。其二，加入除硫剂（如碱式碳酸锌），但是碱式碳酸锌与硫化氢反应生 成的硫化锌会沉淀污染地层，导致减产。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有针对含硫化氢井的高浓度碱水或加入除硫剂的洗井液使用过程中 造成较强的碱敏损害、生成沉淀污染地层，以及除硫不彻底等弊端，导致地层污染，产量降 低的不足，本发明提供一种无固相防硫化氢低伤害洗井液及其制备方法。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：无固相防硫化氢低伤害洗井液，其 组分和含量为：
[0005]
[0007] 上述所有份数为重量份数；
[0008] 氯化钾的纯度> 90 %，过硼酸钠的纯度> 98 %，偏硼酸钠的纯度> 99%，十二烷 基苯磺酸钠纯度> 90%。
[0009] 无固相防硫化氢低伤害洗井液的制备方法，其步骤包括：
[0010] A、取80份~95份清水作为基液，加入0. 16份~0. 285份过硼酸钠，搅拌15分 钟；
[0011] B、将0. 4份~0. 6份偏硼酸钠匀速加入到上述溶液中，搅拌8~10分钟；
[0012] C、将1. 6份~2. 85份氯化钾加入到上述溶液中，搅拌5~10分钟；
[0013] D、将0. 1份~0. 3份十二烷基苯磺酸钠加入到上述溶液中，搅拌5~6分钟。
[0014] 其中：步骤A中的搅拌速度为2800~3000r/min;步骤B中将偏硼酸钠匀速加入 到溶液中的时间为4~5分钟。
[0015] 本发明的有益效果是，稳定性好，硫化氢的吸收浓度高；不含固相成分，有效避免 储层孔喉堵塞；与地层水和储层岩石的配伍性好，不会污染储层导致减产；能够提供一个 良好的碱性环境，保证施工安全。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本 发明不限于所列出的【具体实施方式】，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护 范围内。
[0017] 本发明无固相防硫化氢低伤害洗井液，其组分和含量为：
[0018]
[0020] 上述所有份数为重量份数；
[0021] 氯化钾的纯度> 90% ;过硼酸钠的纯度> 98% ;偏硼酸钠的纯度> 99%，十二烷 基苯磺酸钠纯度> 90%。其中的过硼酸钠、偏硼酸钠可以选用上海力拓矿业股份有限公司 生产的产品。
[0022] 本发明无固相防硫化氢低伤害洗井液的制备方法，其步骤包括：
[0023] 首先，取80份~95份清水作为基液，加入0. 16~0. 285份过硼酸钠，搅拌15分 钟至溶液均匀，搅拌速度为2800~3000r/min;
[0024] 然后，用4~5分钟的时间将0. 4份~0. 6份偏硼酸钠匀速加入到上述溶液中，搅 拌8~10分钟至溶液均匀；
[0025] 再将1. 6份~2. 85份氯化钾加入到上述溶液中，搅拌5~10分钟至溶液均匀；
[0026] 最后，将0. 1份~0. 3份十二烷基苯磺酸钠加入到上述溶液中，搅拌5~6分钟至 溶液均匀。
[0027] 至此，本发明无固相防硫化氢低伤害洗井液配制完成。
[0028] 本发明无固相防硫化氢低伤害洗井液的除硫及保护储层机理在于，采用过硼酸钠 与偏硼酸钠的复配体系，通过氧化还原根除体系中的硫，偏硼酸钠作为PH缓冲剂给洗井液 提供适宜的碱性环境，且抗钙镁消耗能力强，在消耗硫化氢的同时，为整个洗井过程中提供 稳定的碱性环境，防止硫化氢的二次析出。
[0029] 过硼酸钠依靠其稳定的过硼酸根离子在水中水解生成少量的过氧化氢和四羟基 硼酸根离子，其本身天然呈碱性（PH10~10. 5)，促进了其它物质与过氧化氢的氧化反应发 生，方程式如下：
[0030]
[0031] 过氧化氢与硫化氢发生氧化还原反应生成元素硫和硫酸盐，可以破坏促长硫化物 的产生菌。
[0032] 偏硼酸钠可用作PH缓冲剂，给溶液提供一个适宜的碱性环境，使过硼酸盐的氧化 性更强，偏硼酸盐本身也有较强的消耗硫化氢的功能。
[0033] 2NaB02+H2S+2H20 =Na2S+2B(OH) 3
[0034] 偏硼酸钠可用作PH缓冲剂，其水溶液中的硼酸可以与强碱（NaOH)完全中和，溶于 水时硼存在于四羟基硼酸盐离子中。
[0035]Na2B203 · 8H20+H20 = 2Na++2B(OH) 4
[0036] 溶液中的四羟基硼酸盐离子可以生成与阳离子配合的可溶离子对，尤其是难溶于 水的离子，如钙、镁离子。
[0037] M2++2B(OH) 4 =MB(OH) 4
[0038] 因此这一特性使的该洗井液在清洁除硫的同时，还具有良好的配伍性，不会沉淀 堵塞地层导致减产。而使用常规强碱，会产生一些沉淀和硬度较高的离子，导致碱溶液的损 失和颗粒堵塞等问题。此外本发明洗井液还具有较低的油水界面张力，减轻水锁伤害；具有 良好的防止粘土膨胀性能，保护油层效果好。
[0039] 本发明的洗井液和现有防硫化氢洗井液相比较，具有以下优点：
[0040] 1、稳定性较强，在含硫井修井作业中，硫化氢的吸收浓度能够达到237. 33mg/L。
[0041] 2、不含固相成分，避免堵塞储层孔喉的风险，抗钙达到10000mg/L与地层水和储 层岩石及矿物具有良好的配伍性，特别是与钙镁离子结合无沉淀产生，不会因储层污染导 致减产；且与硫化氢发生清洁反应，同时还具有适宜的PH值（PH值在10-11)，提供一个良 好的碱性环境，既保证了施工的安全性，又不不会污染地层导致减产。
[0042] 3、具有较好的油层保护性能，防膨率达90 %以上，岩心渗