专利名称：一种用于低渗透砂岩储层油井加氢热气化学增产的溶液组份的制作方法
技术领域：
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种可用于提高低渗透砂岩储层油井产能的加氢热气化学增产的溶液组份。
背景技术：
低渗透砂岩储层具有非均质性强、储层产能受岩性和物性因素影响大、自然产能较低等特点，需要对储层进行改造才能见到较好的开发效果，水力压裂是低渗透砂岩储层增产的常用手段。水力压裂是利用地面的高压泵组将高粘度压裂液泵入井中，当压裂层段的液体压力达到一定值后，裂缝开启，随着支撑剂(一般为陶粒)的添加，逐渐形成一条高导流能力的添砂裂缝，从而达到提高产量的目的。但对于多层压裂来说，采用全井笼统压裂工艺只能对物性好或者地层能量弱的层进行压裂改造，而其他大多数层位得不到改造，此时需要根据储层特性、井筒条件等因素，采取分层压裂配套工艺，才能提高储层压裂改造的效果，施工工艺较为复杂，改造成本高。此外，压裂液性能的好坏，直接关系到压裂施工的成败与增产效果。在配制压裂液时，需保证其防膨性能、助排性能、破胶性能、抗滤失性能、耐温性等方面的特性，只有每步程序严格要求，才能确保压裂液的性能和压裂施工的最终成功，在实际操作中较难控制。加氢热气化学增产法结合了物理和化学工艺对油层近井地带进行综合作用，工艺简单，反应过程可控，能有效提高低渗透砂岩油藏近井地带的孔隙度和渗透率，从而达到增产的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种可用于提高低渗透砂岩储层油井产能的加氢热气化学增产的溶液组份，该溶液组份通过提高低渗透砂岩油井近井地带的孔隙度和渗透率，来提闻单井广能。本发明是这样实现的首先，根据油井的结构参数配制两种工作溶液(I号溶液和2号溶液)，要求I号溶液与2号溶液体积之和小于油井反应区的体积。反应区是指从人工井底到最远射孔区上端面套管内的空间(见图I)。I号溶液，按质量和100 %计算，由30. O 40. O %的硝酸乙醇胺络合物HOCH2CH2NH2 · HNO3 (在天津市大茂化学试剂厂购得)、45. 3 54. 6 %的硝酸铵NH4NO3和10. 4 21. 5%的水H2O组成。I号溶液的制备方法I. I按溶液质量和100%计算，首先向容器中倒入30. O 40. 0%的硝酸乙醇胺络合物；
I. 2再向得到的溶液加入45. 3 54. 6%的硝酸铵，充分搅拌10 20分钟；I. 3最后加入10. 4 21. 5%的水，充分搅拌10 20分钟，制得I号溶液。2号溶液，按质量和100%计算，由30. O 40. 0%的硝酸肼N2H4 · HNO3 (在天津永大化学试剂开发中心购得)、21. O 29. 0%的氢化钠NaH、14. O 26. O %的氢化铝钠NaAlH4(在广州佰默生物试剂有限公司购得)和17. O 23. 0%的四氯乙烯C2Cl4 (在上海紫一试剂厂购得)组成；2号溶液的制备方法2. I按溶液质量和100%计算，首先向容器中加入30. O 40. O %的硝酸肼；2. 2之后向容器内倾倒17. O 23. 0%的四氯乙烯，充分搅拌10 20分钟；2. 3最后向容器中加入21. 0-29. O %的氢化钠和14. O 26. O %的氢化铝钠，充分搅拌10 20分钟，制得2号溶液。将配制好的I号溶液和2号溶液依次通过油管注入到井内，I号溶液和2号溶液通过自身重力作用沉入到人工井底(I号溶液和2号溶液按质量比I :1投放)，两种溶液在井底开始发生化学反应。首先，氢化物和水发生反应，生成大量气体和热量，反应方程式如下NaH+H20=Na0H+H2+Q①NaAlH4+4H20 = NaOH+Al (OH) 3+4H2+Q②在化学反应①和②发生的同时，I号溶液脱水，致使一些成分发生热分解反应，生成大量的气体和热量，反应方程式如下NH4NO3 — N20+2H20+Q③2NH4N03 — 2N2+4H20+02+Q④HOCH2CH2NH2 · HNO3 — 2C02+N2+4H2+Q ⑤4N2H4 · HNO3 — 6N2+1OH2CHO2⑥上述反应释放的气体会携带热量通过套管的射孔区进入到近井地带岩层的气孔和微裂纹中，高温高压气体连续不断地对近井带岩层的热冲击作用可使其产生新的裂缝，连通油气渗流通道，减少渗流阻力，增大泄油面积，从而提高了近井带岩层的渗透率。在热作用下沉积在近井地带油层孔道内的石蜡浙青质等有机堵塞物升温融化，并且在高压条件下当温度高于200°C时，在氢气作用下石蜡浙青质等大分子物质发生催化裂化和热解反应，将高分子烃转化成轻质馏分，使得原油粘度降低、流向井底的阻力减小，流动系数增加，从而提高原油产量。在高温条件下，反应⑤中生成的氢气会与反应⑥中生成的氧气进一步反应，继续放出热量2H2+02=2H20+Q⑦受热后的原油体积产生膨胀，进入到油层的气体会溶解于热原油中，起到了蒸汽驱的作用，使采收率进一步提高。除了上述的物理热化学效应外，在①和②中生成的热碱NaOH会与岩层主要成分二氧化硅SiO2反应2Na0H+Si02=Na2Si03+H20⑧生成的硅酸钠Na2SiO3易溶于水，可使岩层的孔隙度进和渗透率一步增加，利于油井增产。由此可见，低渗透砂岩储层油井的加氢热气化学增产法具有造缝、蒸汽吞吐、蒸汽驱以及碱化处理的功能，能有效提高储层近井地带的孔隙度和渗透率，实现油井增产。
图I :油井结构示意图；其中1井口；2油管；3套管；4射孔孔眼；5人工井底；6油层；
具体实施例方式实施例I :大庆油田I号油井加氢热气化学增产试验I号油井的地质条件及相关参数储层系砂岩和粉砂岩冲孔低渗透油层；套管内径0 121. 36mm，人工井底1428. 3m ;射孔范围1338. 2 1367. 5m ;增产作业前日产液2. 5t，其中日产油2. Ot ;由以上数据可得出反应区体积为1045L。配制I号溶液650kg，2号溶液650kg。I号溶液成分包含硝酸乙醇胺络合物HOCH2CH2NH2 ·順03、硝酸铵ΝΗ4Ν03、水H2O,各自所占的质量百分比30^38.5^^21.5 ^各组分的质量分别为硝酸乙醇胺络合物195kg，硝酸铵 315. 25kg，水 139. 75kg。 2号溶液成分包含硝酸肼N2H4 · HNO3>氢化钠NaH、氢化铝钠NaAlH4、四氯乙烯C2Cl4，各自所占的质量百分比30^^21^^26^^23 ^各组分的质量分别为硝酸肼195kg,氢化钠136. 5kg，氢化招钠169kg,四氯乙烯149. 5kg。2010年10月17日，将I号溶液和2号溶液依次通过油管注入到井内，关井反应12小时之后恢复生产。通过加氢热气化学增产措施处理后，I号油井增产现象明显，增产作业前日产液
2.5t，其中日产油2. Ot ;增产作业后日产液4. 8t，其中日产油3. 7t，截止到2012年6月30日有效生产天数495天，累计增油870. 5吨；实施例2 :大庆油田2号油井加氢热气化学增产试验2号油井的地质条件及相关参数储层系砂岩和粉砂岩；中孔低渗透油层；套管内径0 121. 36mm，人工井底1380. 6m ;射孔范围1293. O 1320. 2m ;增产作业前日产液3. Ot,其中日产油2. 5t ;由以上数据得出反应区体积为1016. 2L。配制I号溶液650kg，2号溶液650kg。I号溶液成分包含硝酸乙醇胺络合物HOCH2CH2NH2 ·順03、硝酸铵ΝΗ4Ν03、水H2O,各自所占的质量百分比40^35.3^^14.7 ^各组分的质量分别为硝酸乙醇胺络合物260kg，硝酸铵 294. 45kg，水 95. 55kg。2号溶液成分包含硝酸肼N2H4 · HNO3>氢化钠NaH、氢化铝钠NaAlH4、四氯乙烯C2Cl4，各自所占的质量百分比401291141171各组分的质量分别为硝酸肼260kg,氢化钠188. 5kg，氢化招钠91kg,四氯乙烯110. 5kg。2010年10月17日，将I号溶液和2号溶液依次通过油管注入到井内，关井反应12小时之后恢复生产。通过加氢热气化学增产措施处理后，2号油井增产现象明显，增产作业前日产液3.0t，其中日产油2. 5t ;增产作业后日产液5. 2t，其中日产油4. 3t，截止到2012年6月30日有效生产天数513天，累计增油768. 3吨；实施例3 :大庆油田3号油井加氢热气化学增产试验3号油井的地质条件及相关参数储层系砂岩和粉砂岩冲孔低渗透油层；套管内径0 121. 36mm，人工井底1217. 6m ;射孔范围1145. 3 1176. Om ;该井在增产作业前是废弃井，日产油Ot ;由以上数据可得出反应区体积为839L。配制I号溶液520kg，2号溶液520kg。I号溶液成分包含硝酸乙醇胺络合物HOCH2CH2NH2 ·順03、硝酸铵ΝΗ4Ν03、水H2O,各自所占的质量百分比35^^54.6^^10.4 ^各组分的质量分别为硝酸乙醇胺络合物182kg，硝酸铵 283. 92kg，水 54. 08kg。2号溶液成分包含硝酸肼N2H4 · HNO3>氢化钠NaH、氢化铝钠NaAlH4、四氯乙烯C2Cl4，各自所占的质量百分比35^^25^^20^^20 ^各组分的质量分别为硝酸肼182kg,氢化钠130kg,氢化招钠104kg,四氯乙烯104kg。2010年10月17日，将I号溶液和2号溶液依次通过油管注入到井内，关井反应12小时之后恢复生产。通过加氢热气化学增产措施处理后，3号油井又重新恢复了产能，增产作业后日产液2. 8t，其中日产油I. 5t，截止到2012年6月30日有效生产天数392天，累计产油478吨。
权利要求
1.一种用于低渗透砂岩储层油井加氢热气化学增产的溶液组份，其特征在于由质量比为I :1的I号溶液和2号溶液组成，按质量和100%计算，I号溶液由30. O 40. O %的硝酸乙醇胺络合物HOCH2CH2NH2 · HN03、45. 3 54. 6%的硝酸铵NH4NO3和10. 4 21. 5%的水H2O组成；2号溶液由30. O 40. 0%的硝酸肼N2H4 · HN03、21. O 29. 0%的氢化钠NaH、14. O 26. O %的氢化铝钠NaAlH4和17. O 23. 0%的四氯乙烯C2Cl4组成。
2.如权利要求I所述的一种用于低渗透砂岩储层油井加氢热气化学增产的溶液组份，其特征在于1号溶液和2号溶液的体积之和小于油井反应区的体积。
全文摘要
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种可用于提高低渗透砂岩储层油井产能的加氢热气化学增产的溶液组份。该组份是由质量为11的1号溶液和2号溶液组成，按质量和100％计算，1号溶液由硝酸乙醇胺络合物HOCH2CH2NH2·HNO3、硝酸铵NH4NO3和水H2O组成；2号溶液由硝酸肼N2H4·HNO3、氢化钠NaH、氢化铝钠NaAlH4和四氯乙烯C2Cl4组成。两种溶液反应释放的气体会携带热量通过套管的射孔区进入到近井地带岩层的气孔和微裂纹中，高温高压气体连续不断地对近井带岩层的热冲击作用可使其产生新的裂缝，连通油气渗流通道，减少渗流阻力，增大泄油面积，从而提高了近井带岩层的渗透率。
文档编号C09K8/68GK102942912SQ201210479960
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者西莫年科·阿列克谢, 韩炜, 周亮, 李子璇 申请人:吉林冠通能源科技有限公司