本发明属于油页岩原位开采领域，具体涉及一种油页岩原位增孔活化处理剂，以及该处理剂的制备方法。
背景技术：
：油页岩作为常规油气的重要接替能源之一，它的开发利用越来越受到世界各国的重视。据统计，目前世界油页岩油资源量约为4110亿吨，而我国页岩油资源约为476.44亿吨，排名全球第二，仅次于美国。我国油页岩资源埋藏较深，油页岩平均厚度约为20-30m，且多夹有砂岩、泥岩等，而且相当一部分为含油率小于5％的贫矿(约占45.4％)，而含油率大于10％的富矿较少(17.6％)，介于5％-10％含油率的资源占37％。油页岩的开采方式可分为地面干馏和原位开采两种，地面干馏虽然具有工艺成熟、加热周期短、投资见效快等优点，但对环境污染十分严重，大量破坏土地，残渣处理又浪费大量的水资源，同时对水质和空气也造成极大污染，开采结束后还需进行回填工作。随着环保压力的增大，油页岩原位开采已成为未来油页岩商业化大规模开发的必然趋势。以壳牌为代表的国外各大石油公司在油页岩原位开采方面进行了大量的研究。壳牌采用电加热ICP(In-situConversionProcess)技术在美国绿河地区成功采出了页岩油，但电加热技术加热速度慢，加热周期长，一般需要2-4年，需消耗大量的电能。因为没有外界能量的补充，采油率较低导致经济效益差。流体加热技术因加热速度快、加热周期短、可充分利用干馏气等优点而被广泛关注。但油页岩孔隙度低，渗透率极低，热流体无法注入岩层，必须进行前期储层改造，使其具有一定的渗透性。目前普遍关注的是水力压裂和爆燃压裂技术，但水力压裂形成的裂缝可能导致注入流体直接窜流到生产井，使得热效率低，大部分岩层无法被加热到油母质裂解温度(350℃以上)。爆燃压裂虽然能在近井周围形成多裂缝，但处理范围小，且裂缝给热流体提供的与油页岩接触的表面积相 对较小，油页岩受热面积小，加热速度相对较低，油页岩原位转化速度慢，效率低。为了增大油页岩原位加热开采过程中油页岩受热面积、提高油页岩加热效率，可以对油页岩储层进行增孔、活化等处理。然而目前国内已有技术中对油页岩进行的处理基本上都局限于在油页岩地面干馏过程中对油页岩颗粒进行催化等处理，从而提高油页岩油产品的品质和产率，并未提及原位注入任何物质对油页岩储层进行增孔、活化或催化等。国外少量专利中(如专利AU2011348120、US8727000等)提到可将含有氧化剂、有机溶剂等的反应液注入至油页岩储层中，使其与地下油页岩接触，并发生反应，使干酪根从油页岩中分离出来，但目前未见注入用于油页岩原位增孔和活化的处理剂的相关报道。技术实现要素：本发明提供一种油页岩原位增孔、活化处理剂。通过将各组分合理复配，对油页岩进行原位增孔，提高其渗透率，同时改变油母质热解过程的反应途径，加快转化速度，达到降低热能耗、提高生产效率和产油率的目的。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种油页岩原位增孔活化处理剂，其原料按质量百分含量计包括：酸5％-28％，钴盐和/或镍盐0.1％-1％，缓蚀剂1％-3％，互溶剂0.1％-20％，水6.2％-52％。在本发明的具体实施例中，其原料按质量百分含量计为：酸5％-28％，钴盐和/或镍盐0.1％-1％，缓蚀剂1％-3％，互溶剂0.1％-20％，其余为水。在本发明的具体实施例中，所述酸选自盐酸、氢氟酸、磷酸、硫酸、硝酸、氟硼酸、氟硅酸、甲酸和乙酸中的至少一种，作用为对油页岩层进行腐蚀和扩孔。两种以上的酸组合使用效果更好，优选的组合包括盐酸与氢氟酸的组合、盐酸与氟硼酸的组合、盐酸与氟硅酸的组合、盐酸与氢氟酸和乙酸的组合等。“酸按质量百分含量计为5％-28％”的含义是纯溶质在处理剂中的质量百分含量，如盐酸含量为5％-28％是指氯化氢在处理剂中的质量百分含量为5％-28％。以上各酸均为工业上能购买到的化学纯试剂，并具有已知的浓度。在本发明的具体实施例中，所述钴盐选自硫酸钴、氯化钴、碳酸钴、甲酸钴和乙酸钴中的至少一种，所述镍盐选自氯化镍、硫化镍、硫酸镍和氨基磺酸镍中的至少一种。所述钴盐和/或镍盐的作用为在增孔和活化过程中作为催化剂，促进 油页岩层中的有机质分解。在本发明的具体实施例中，所述缓蚀剂选自甲醛、邻二甲苯硫脲、烷基磺酸钠和氯化苄基吡啶中的至少一种，作用为使油页岩的增孔和活化过程平稳发生，减轻酸对金属管材的腐蚀。在本发明的具体实施例中，所述互溶剂的通式为：R-O-(-CH2CH2O-)n-H。式中，R为C1-C8的烃基，优选为C1-C8的烷基，更优选为C1-C4的烷基；n为0-4的整数。所述互溶剂优选选自甲醇(R为C1，n为0)、乙醇(R为C2，n为0)、丙醇(R为C3，n为0)、乙二醇丁醚(R为C4，n为1)、二乙二醇乙醚(R为C2，n为2)、二乙二醇丁醚(R为C4，n为2)和三乙二醇丁醚(R为C4，n为3)中的至少一种，作用为使水相基液与油页岩层中的亲油表面以及其中的有机质充分接触。本发明还提供了上述处理剂的制备方法，包括将所述酸、钴盐和/或镍盐、缓蚀剂和互溶剂加入水中搅拌得到。在本发明的具体实施例中，所述方法包括向部分或全部所需用量的水中加入酸、钴盐和/或镍盐、缓蚀剂和互溶剂，边加边搅拌，若有需要，再加剩余的水至设计用量，搅拌均匀后得到所述处理剂。优选先将上述原料溶于占总水量2/3～4/5的水中，充分搅拌后再加入剩下的水，使溶解更加充分。本发明提供的油页岩原位增孔活化处理剂，将油页岩原位增孔、提高渗透率和原位热转化催化增效一体化，可以增大油页岩孔隙度，在相同温度和时间条件下使油页岩收油率增加。且所述处理剂制备方法简单，可在配液站配制，也可在现场直接配制，使用方便。具体实施方式下面通过实施例进一步详细说明本发明。实施例1一种油页岩原位增孔活化处理剂，其原料按质量百分比计为：盐酸12％，氢氟酸1.5％，氯化钴0.1％，甲醛1％，乙二醇丁醚12.4％，水73％。其制备方法为：按照配方浓度计算所需原料用量，先量取清水30.00重量份，向清水中缓慢加入质量浓度为36％的工业盐酸33.33重量份、质量浓度为40％的工业氢氟酸3.75重量份、乙二醇丁醚12.40重量份、质量浓度为37％的工业甲醛2.70重量份、六水 氯化钴0.18重量份，边加边搅拌，待固体全部溶解后再加入清水17.64重量份，搅拌均匀后得到所述处理剂。实施例2一种油页岩原位增孔活化处理剂，其原料按质量百分比计为：氢氟酸5％，乙酸15％，乙酸钴1％，甲醛2％，乙二醇丁醚6％，水71％。其制备方法为：按照配方浓度计算所需原料用量，先量取清水40重量份，向清水中缓慢加入质量浓度为40％的工业氢氟酸12.50重量份、质量浓度为98％的冰醋酸15.31重量份、乙二醇单丁醚6.00重量份、质量浓度为37％的工业甲醛5.41重量份、四水合乙酸钴1.41重量份，边加边搅拌，待固体全部溶解后再加入清水19.37重量份，搅拌均匀后得到所述处理剂。实施例3一种油页岩原位增孔、活化处理剂，其原料按质量百分比计为：盐酸12％，氢氟酸3％，乙酸10％，氨基磺酸镍0.5％，甲醛3％，乙醇18％，水53.5％。其制备方法为：按照配方浓度计算所需原料用量，量取清水22.22重量份，向清水中缓慢加入质量浓度为36％的工业盐酸33.33重量份、质量浓度为40％的工业氢氟酸7.5重量份、质量浓度为98％的冰醋酸10.20重量份、乙醇18.00重量份、质量浓度为37％的工业甲醛8.11重量份、四水合氨基磺酸镍0.64重量份，边加边搅拌，待固体全部溶解，搅拌均匀后得到所述处理剂。处理剂性能测试过程如下：取粒径范围为3.35-4.75mm的油页岩颗粒样品30g，加入实施例1-3制备的处理剂100g，在40℃环境下反应2小时；反应完后倒出处理剂，用清水洗净油页岩样品，将样品置于105℃烘箱中干燥4小时；测试油页岩样品在常温常压条件下的孔隙度，以及在350℃条件下加热15小时后的收油率。结果如表1所示。对比例1取粒径范围是3.35-4.75mm的油页岩颗粒样品30g，将样品置于105℃烘箱中干燥4小时，测试油页岩样品在常温常压条件下的孔隙度，以及在350℃条件下加热15小时后的收油率。结果如表1所示。表1实施例1实施例2实施例3对比例1孔隙度(％)28292915收油率(％)37394029由表1可知，加热温度和时间相同的条件下，实施例1-3和对比例相比，油页岩孔隙度增加，收油率明显提高。表明本发明的处理剂能对油页岩进行增孔改造、提高渗透率，同时加快油页岩热转化速度，实现催化增效作用。应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。当前第1页1 2 3