一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂、制备方法及应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂、制备方法及应用，属于三次采油【技术领域】。该解堵剂包括氧化破胶段塞解堵剂，由以下重量百分含量的组分组成：过碳酸钠10～20%、活性剂1～2%、缓蚀剂0.5～2%、互溶剂2～5%，余量为水。本发明注聚井段塞组合解堵剂的氧化破胶段塞解堵剂具有氧化破胶率高、腐蚀性低和安全性好的特点。其对油田聚合物驱常用的聚丙烯酰胺及其交联聚合物凝胶体系的氧化分解破胶率均在96%以上，采用N80钢片标准试件检测的腐蚀速率在1g/m2·h以下。注聚井堵塞物经其分解和破胶后，原来粘稠胶状黑色堵塞物变为透明水溶液，流动性好且残渣率低，可高效解除注聚井地层堵塞，实现解堵增注目的。
【专利说明】一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂、制备方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂，以及该组合解堵剂的制备方法及应用，属于三次采油【技术领域】。
【背景技术】
[0002]聚合物驱油技术是油田注水开发后期抑制原油产量递减和进一步提高采收率的主导技术措施。然而，在聚合物驱过程中，由于聚合物在地层多孔介质中的吸附、滞留和机械捕集等作用极易导致注聚井地层堵塞。聚合物驱过程中为了抑制聚合物窜流，扩大聚合物的波及体积，通常在聚合物驱前、聚合物驱中及聚合物驱后等不同阶段采用聚合物凝胶进行调剖，进一步加剧了注聚井的地层堵塞，且地层堵塞半径由近井地带扩大到地层深部。注聚井堵塞后地层吸液量普遍下降，注聚泵压偏高，造成注聚井不能按要求的注入量注入聚合物溶液，堵塞严重的注聚井注不进聚合物只能关井停注，严重影响聚合物驱效果和油田生产。
[0003]通过对注聚堵塞井现场作业返吐物采样分析发现，注聚井地层堵塞物为黑色粘弹性胶状物，主要由水、油污、聚合物及其交联凝胶、泥砂及其它无机杂质等组成，这些物质交互包裹在一起，脱水干燥后呈胶皮状，如果不采用化学方法，各组分很难有效分开。从堵塞物分离出的液体中还含有大量的硫酸盐还原菌，它们能将溶液中的硫酸根离子还原为硫化氢，进而腐蚀井下钢铁管柱产生硫化亚铁沉淀堵塞注聚井。由此观之，注聚井堵塞是由有机物和无机物构成的复杂体系共同造成的，其解堵增注，不但要解除油污和聚合物及其交联凝胶等有机物造成的堵塞，同时需要有效解除泥砂、硫化亚铁等无机物引起的地层堵塞物，并杀灭可能造成后续堵塞的硫酸盐还原菌。
[0004]此外，一口见效注聚井通常注入聚合物溶液3~4年甚至更长的时间，在漫长的注入过程中，聚合物在地层多孔介质中的吸附、滞留和机械捕集必然由近井地带逐渐深入到地层的深部，造成地层深部堵塞，同时，聚`合物驱过程中为了抑制聚合物窜流而广泛采用的全过程调剖措施，进一步加剧了地层深部堵塞，这就要求注聚堵塞井的解堵半径必须达到一定的深度。
[0005]目前，国内采用的注聚堵塞井解堵技术普遍存在以下技术问题:一是忽视了注聚井堵塞物的复杂性，只注重对聚合物及其交联凝胶堵塞物解堵化学剂的研制和应用，忽视了油污及各种无机堵塞物也是造成地层堵塞的重要原因，或者未考虑各种堵塞物的理化特性差异，将各种解堵剂笼统注入解堵，化学剂与对应的堵塞物难以有效接触反应，解堵效果通常与室内试验效果相差甚远；二是拘囿于近井解堵的惯性思维，解堵半径通常设计在2~3米，忽视了注聚堵塞井深部堵塞的特性，达不到深部解堵的目的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂。
[0007]同时，本发明还提供一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂的制备方法。[0008]最后，本发明还提供一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂在解堵注聚井堵塞地层中的应用。
[0009]为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是:
[0010]一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂，包括氧化破胶段塞解堵剂，所述的氧化破胶段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:过碳酸钠10~20%、活性剂I~2%、缓蚀剂
0.5~2%、互溶剂2~5%，余量为水。该段塞主要用于氧化降解引起注聚井堵塞的聚合物和交联聚合物凝胶等主要堵塞物，是注聚堵塞井解堵的关键和核心段塞。
[0011]所述的活化剂主要由磷酸盐和强碱组成，其作用为控制体系的酸碱度。其中，磷酸盐优选磷酸二氢钙，强碱优选氢氧化钾，均为市售工业品。
[0012]所述的缓蚀剂为钢铁防氧化缓蚀剂，为市售商品。可采用JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂，由中国石油大学石油化工学院提供。
[0013]所述的互溶剂为乙醇。
[0014]一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂，包括预处理段塞解堵剂，所述的预处理段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成=JHB-1型高效洗油剂2~5%、氯化铵I~2%，余量为水。该段塞主要用于清除堵塞物表面及近井地带的油污，使聚合物和交联聚合物凝胶等堵塞物暴露出来，以便与后续段塞的氧化破胶剂充分接触反应，提高氧化破胶和解堵效果，同时，预处理段塞还能解除地层水锁和降低毛管张力，降低后续注入压力。
[0015]所述的JHB-1型高效洗油剂为非离子表面活性剂，具有超低界面张力，为市售工业品
[0016]一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂，包括后置增效段塞解堵剂，所述的后置增效段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:亚氯酸钠5~10%、柠檬酸10~20%、氟硼酸5~6%、氟化氢铵2~3%、氯化铵I~2%、JHB-1型高效洗油剂2~3%、缓蚀剂0.5~2%、互溶剂2~5%，余量为水。该段塞在地层条件下可反应生成二氧化氯和氟化氢，可有效杀灭硫酸盐还原菌和溶蚀各种无机堵塞物。
[0017]所述的JHB-1型高效洗油剂、缓蚀剂、互溶剂同上。
[0018]本发明中的预处理段塞解堵剂、氧化破胶段塞解堵剂、后置增效段塞解堵剂可以单独发挥作用，也可分别与本领域常规段塞解堵剂配合使用，同时也可以从上述三者中任意选择两种或三种配合使用。其中，预处理段塞解堵剂、氧化破胶段塞解堵剂、后置增效段塞解堵剂的具体用量根据施工井的油藏物性参数及生产动态情况计算得出。
[0019]优选的，一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂，包括预处理段塞解堵剂、氧化破胶段塞解堵剂和后置增效段塞解堵剂，所述的预处理段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成型高效洗油剂2~5%、氯化铵I~2%、余量为水，所述的氧化破胶段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:过碳酸钠10~20%、活性剂I~2%、缓蚀剂0.5~2%、互溶剂2~5%、余量为水，所述的后置增效段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:亚氯酸钠5~10%、柠檬酸10~20%、氟硼酸5~6%、氟化氢铵2~3%、氯化铵I~2%、JHB-1型高效洗油剂2~3%、缓蚀剂0.5~2%、互溶剂2~5%、余量为水。
[0020]一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂的制备方法，包括以下步骤:
[0021]所述的氧化破胶段塞解堵剂的制备方法为:按照重量百分含量准确取各组分，在水中搅拌加入过碳酸钠、活性剂至完全溶解，再依次搅拌加入互溶剂、缓蚀剂至完全溶解即得。
[0022]所述的预处理段塞解堵剂的制备方法为:按照重量百分含量准确取各组分，在水中依次搅拌加入JHB-1型高效洗油剂、氯化铵，继续搅拌至完全溶解即得。
[0023]所述的后置增效段塞解堵剂的制备方法为:按照重量百分含量准确取各组分，在水中搅拌加入亚氯酸钠至完全溶解，再依次搅拌加入柠檬酸、氟硼酸、氟化氢铵、氯化铵、JHB-1型高效洗油剂、缓蚀剂和互溶剂，继续搅拌至完全溶解即得。
[0024]一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂在解堵注聚井堵塞地层中的应用，包括以下步骤:先将预处理段塞解堵剂挤入解堵目的层，关井反应3~5小时；再将氧化破胶段塞解堵剂挤入目的层，关井反应20~28小时；最后将后置增效段塞解堵剂挤入目的层，关井反应26~34小时后放大注水2~4天即可转入正常注聚生产。
[0025]本发明的有益效果:
[0026]本发明注聚井段塞组合解堵剂的氧化破胶段塞解堵剂具有氧化破胶率高、腐蚀性低和安全性好的特点。其对油田聚合物驱常用的聚丙烯酰胺及其交联聚合物凝胶体系的氧化分解破胶率均在96%以上，采用N80钢片标准试件检测的腐蚀速率在lg/m2.h以下。注聚井堵塞物经其氧化破胶剂分解和破胶后，原来粘稠胶状黑色堵塞物变为透明水溶液，流动性好且残渣率低，可高效解除注聚井地层堵塞，实现解堵增注目的。
[0027]本发明注聚井段塞组合解堵剂的预处理段塞解堵剂采用复合表面活性剂，其界面张力小于1.5X 10_4mN/m，洗油率在95%以上，具有超低界面张力和洗油去污效率高的特性，从注聚堵塞井采取的黑色粘弹性堵塞物经其浸泡和清洗后，堵塞物表面的油污被有效清除，堵塞物中的聚合物和交联聚合物凝胶等堵塞物及无机杂质被暴露出来，使其与氧化破胶段塞的氧化破胶更加充分接触反应，提高解堵效率。此外，预处理段塞还具有解除油污堵塞和降低后续段塞注入压力的功能。
[0028]本发明注聚井段塞组合解堵剂的后置增效段塞解堵剂具有杀灭能够腐蚀钢铁设备并产生硫化亚铁堵塞物硫酸盐还原菌、氧化分解硫化亚铁、溶蚀泥砂等无机堵塞物的功效。该段塞在地层条件下生成可高效杀灭硫酸盐还原菌和氧化分解硫化亚铁堵塞物的二氧化氯杀菌剂，其对硫酸盐还原菌的杀灭率在99%以上，对硫化亚铁堵塞物的氧化分解率在98%以上；该段塞在地层条件下可生成对泥砂具有高效溶蚀效果的氢氟酸和盐酸混合溶液，与氟硼酸等组分协同作用，具有溶蚀泥砂等无机堵塞物的功能。
[0029]本发明制备注聚井段塞组合解堵剂的方法简单、易操作，适于工业化生产及现场应用。
[0030]本发明注聚堵塞井段塞组合解堵剂由预处理段塞解堵剂、氧化破胶段塞解堵剂、后置增效段塞解堵剂组合而成，各段塞协同作用，可高效解除由油污、聚合物、交联聚合物凝胶及各种无机杂质相互包裹而成粘弹性胶状堵塞物，实现堵塞注聚井解堵增注目的。[0031]本发明注聚堵塞井段塞组合解堵剂在解堵注聚井堵塞地层中的应用，采用逐级深部注入工艺方法由近及远挤注到注聚井堵塞地层。在现场解堵施工时，先注入预处理段塞解堵剂清除堵塞物表面及近井地带的油污，使聚合物和交联聚合物凝胶等堵塞物暴露出来，以便与后续段塞的氧化破胶剂充分接触反应，同时，解除地层水锁和降低毛管张力，降低后续注入压力；而后注入氧化破胶段塞解堵剂，该段塞的氧化破胶剂与上述暴露出来的聚合物和交联聚合物凝胶等堵塞物进行氧化破胶反应并将其彻底氧化分解，解除其对地层造成的堵塞；最后注入后置增效段塞，该段塞与氧化破胶段塞的剂量相同，一方面将氧化破胶堵塞继续向地层深部推进，充分利用预处理段塞和氧化破胶段塞的残余成分，扩大解堵半径，实现逐级深部解堵目的，同时，后置增效段塞解堵剂还具有杀灭硫酸盐还原菌、氧化分解硫化亚铁和溶蚀泥砂和地层基质等无机堵塞物，解除无机堵塞物，进一步提闻解堵效果O
【具体实施方式】
[0032]下述实施例仅对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
[0033]实施例1
[0034]本实施例中的注聚堵塞井段塞组合解堵剂包括预处理段塞解堵剂、氧化破胶段塞解堵剂和后置增效段塞解堵剂。其中，预处理段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:JHB-1型高效洗油剂5%、氯化铵2%，余量为水；氧化破胶段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:过碳酸钠20%、活性剂2%、JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂2%、乙醇5%，余量为水；后置增效段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:亚氯酸钠10%、柠檬酸20%、氟硼酸6%、氟化氢铵3%、氯化铵1%、JHB-1型高效洗油剂3%、JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂2%、乙醇5%，余量为水。
[0035]本实施例中注聚堵塞井段塞组合解堵剂的制备方法，包括以下步骤:
[0036]所述的氧化破胶段塞解堵剂的制备方法为:按照重量百分含量准确取各组分，在水中搅拌加入过碳酸钠、活性剂至完全溶解，再依次搅拌加入JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂、乙醇至溶液呈均匀透明状即得；
[0037]所述的预处理段塞解堵剂的制备方法为:按照重量百分含量准确取各组分，在水中依次搅拌加入JHB-1型高效洗油剂、氯化铵，继续搅拌至溶液呈均匀透明状即得；
[0038]所述的后置增效段塞解堵剂的制备方法为:按照重量百分含量准确取各组分，在水中搅拌加入亚氯酸钠至完全溶解，再依次搅拌加入柠檬酸、氟硼酸、氟化氢铵、氯化铵、JHB-1型高效洗油剂、JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂和乙醇，继续搅拌至溶液呈均匀透明状即得。
[0039]本实施例中注聚堵塞井段塞组合解堵剂在解堵注聚井堵塞地层中的应用，包括以下步骤:先将预处理段塞解堵剂挤入解堵目的层，关井反应4小时；再将氧化破胶段塞解堵剂挤入目的层，关井反应24小时；最后将后置增效段塞解堵剂挤入目的层，关井反应30小时后放大注水6天即可转入正常注聚生产。
[0040]实施例2
[0041]本实施例中的注聚堵塞井段塞组合解堵剂包括预处理段塞解堵剂、氧化破胶段塞解堵剂和后置增效段塞解堵剂。其中，预处理段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:JHB-1型高效洗油剂2%、氯化铵1%，余量为水；氧化破胶段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:过碳酸钠10%、活性剂1%、JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂0.5%、乙醇2%，余量为水；后置增效段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:亚氯酸钠5%、柠檬酸10%、氟硼酸5%、氟化氢铵2%、氯化铵1%、JHB-1型高效洗油剂2%、JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂0.5%、乙醇2%,余量为水。
[0042]本实施例中注聚堵塞井段塞组合解堵剂的制备方法同实施例1。[0043]实施例3
[0044]本实施例中的注聚堵塞井段塞组合解堵剂包括预处理段塞解堵剂、氧化破胶段塞解堵剂和后置增效段塞解堵剂。其中，预处理段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:JHB-1型高效洗油剂3.5%、氯化铵1.5%，余量为水；氧化破胶段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:过碳酸钠15%、活性剂1.5%、JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂1.2%、乙醇3.5%，余量为水；后置增效段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:亚氯酸钠7.5%、柠檬酸15%、氟硼酸5.5%、氟化氢铵2.5%、氯化铵1.5%、JHB-1型高效洗油剂2.5%、JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂1.2%、乙醇3.5%，余量为水。
[0045]本实施例中注聚堵塞井段塞组合解堵剂的制备方法同实施例1。
[0046]实施例4
[0047]本实施例中的注聚堵塞井段塞组合解堵剂包括预处理段塞解堵剂、氧化破胶段塞解堵剂和后置增效段塞解堵剂。其中，预处理段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:JHB-1型高效洗油剂4%、氯化铵1.5%，余量为水；氧化破胶段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:过碳酸钠13%、活性剂2%、JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂1.5%、乙醇3%，余量为水；后置增效段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:亚氯酸钠8%、柠檬酸15%、氟硼酸5%、氟化氢铵2%、氯化铵2%、JHB-1型高效洗油剂3%、JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂0.5%、乙醇2%，余量为水。
[0048]本实施例中注聚堵塞井段塞组合解堵剂的制备方法同实施例1。
[0049]试验例I
[0050]预处理段塞洗油率试验方法:在50克含油30%的油砂中，分别加入实施例1~4制备的预处理段塞解堵剂100ml，搅拌10分钟后静置，分离出游离的原油并称重，洗油率％=游离原油重/油砂中原油重X 100%。试验结`果详见下表1。
[0051]氧化破胶率试验方法:取油田聚合物驱常用的醛交联聚合物凝胶、铬交联聚合物凝胶和聚丙烯酰胺母液各50g，分别装入100mL的柱塞量筒中，分别加入实施例1~4制备的氧化破胶段塞解堵剂各50ml，密封后置入70°C烘箱中恒温反应24小时，上述试样完全反应后，通过过滤分离和干燥恒重反应前、后溶液中的残留物计算氧化破胶率，试验结果详见下表1。
[0052]硫酸盐还原菌的杀灭率试验方法:采用油田注聚井污水培养SBR菌种，取4份IOml培养液并检测硫酸盐还原菌个数，分别加入实施例1~4制备的后置增效段塞解堵剂各50ml进行灭菌试验，检测灭菌后溶液中硫酸盐还原菌个数并计算硫酸盐还原菌杀灭率。试验结果如表1。
[0053]泥砂溶蚀率试验方法:现场采取注聚井返吐物若干，采用实施例1中的预处理段塞清洗净油污和氧化破胶段塞氧化分解掉聚合物等有机物后，将分离出的泥砂经烘干恒重，取烘干恒重的泥砂20克置于具塞量筒中，而后分别加入实施例1~4制备的后置增效段塞解堵剂各50ml，密封后置入70°C烘箱中恒温反应24小时，过滤分离和干燥恒重溶液中的残留物，计算泥砂的溶蚀率，试验结果详见下表1。
[0054]表1实施例1~4制备注聚堵塞井段塞组合解堵剂的性能
[0055]
【权利要求】
1.一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂，其特征在于:包括氧化破胶段塞解堵剂，所述的氧化破胶段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:过碳酸钠10~20%、活性剂I~2%、缓蚀剂0.5~2%、互溶剂2~5%，余量为水。
2.一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂，其特征在于:包括预处理段塞解堵剂，所述的预处理段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成=JHB-1型高效洗油剂2~5%、氯化铵I~2%,余量为水。
3.一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂，其特征在于:包括后置增效段塞解堵剂，所述的后置增效段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:亚氯酸钠5~10%、柠檬酸10~20%、氟硼酸5~6%、氟化氢铵2~3%、氯化铵I~2%、JHB-1型高效洗油剂2~3%、缓蚀剂0.5~2%、互溶剂2~5%，余量为水。
4.一种注聚堵塞井段塞组合解堵剂，其特征在于:包括预处理段塞解堵剂、氧化破胶段塞解堵剂和后置增效段塞解堵剂，所述的预处理段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成=JHB-1型高效洗油剂2~5%、氯化铵I~2%、余量为水，所述的氧化破胶段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:过碳酸钠10~20%、活性剂I~2%、缓蚀剂0.5~2%、互溶剂2~5%、余量为水，所述的后置增效段塞解堵剂由以下重量百分含量的组分组成:亚氯酸钠5~10%、柠檬酸10~20%、氟硼酸5~6%、氟化氢铵2~3%、氯化铵I~2%、JHB-1型高效洗油剂2~3%、缓蚀剂0.5~2%、互溶剂2~5%、余量为水。
5.根据权利要求4所述的注聚堵塞井段塞组合解堵剂，其特征在于:所述的缓蚀剂为JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂。
6.根据权利要求4所述的注聚堵塞井段塞组合解堵剂，其特征在于:所述的互溶剂为乙醇。
7.—种如权利要求1所述的注聚`堵塞井段塞组合解堵剂的制备方法，其特征在于:所述的氧化破胶段塞解堵剂的制备方法为:按照重量百分含量准确取各组分，在水中搅拌加入过碳酸钠、活性剂至完全溶解，再依次搅拌加入互溶剂、缓蚀剂至完全溶解即得。
8.—种如权利要求2所述的注聚堵塞井段塞组合解堵剂的制备方法，其特征在于:所述的预处理段塞解堵剂的制备方法为:按照重量百分含量准确取各组分，在水中依次搅拌加入JHB-1型高效洗油剂、氯化铵，继续搅拌至完全溶解即得。
9.一种如权利要求3所述的注聚堵塞井段塞组合解堵剂的制备方法，其特征在于:所述的后置增效段塞解堵剂的制备方法为:按照重量百分含量准确取各组分，在水中搅拌加入亚氯酸钠至完全溶解，再依次搅拌加入柠檬酸、氟硼酸、氟化氢铵、氯化铵、JHB-1型高效洗油剂、缓蚀剂和互溶剂，继续搅拌至完全溶解即得。
10.一种如权利要求4所述的注聚堵塞井段塞组合解堵剂在解堵注聚井堵塞地层中的应用，其特征在于:包括以下步骤:先将预处理段塞解堵剂挤入解堵目的层，关井反应3~5小时；再将氧化破胶段塞解堵剂挤入目的层，关井反应20~28小时；最后将后置增效段塞解堵剂挤入目的层，关井反应26~34小时后放大注水5~7天即可转入正常注聚生产。
【文档编号】C09K8/528GK103881674SQ201310492658
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】陈渊, 李飞鹏, 温栋良, 黄春燕, 杨安国, 赵明儒, 尹晓静 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院