一种无伤害中和酸油、水井解堵剂及其使用工艺的制作方法

文档序号:14191279阅读:751来源:国知局

本发明涉及油、水井解堵技术领域,涉及一种无伤害中和酸油、水井解堵剂,本发明还涉及上述无伤害中和酸油、水井解堵剂的使用工艺。



背景技术:

油田在开发过程中,为了达到稳产增产的目的,需钻探两种井型:一种是产油井,一种是注水井;产油井是用于从地层中将原油采出,长期开采过程会造成地层能量亏空,产油量下降或无产量,为了补充地层能量,在与油井产油层联通的周围一定距离处钻探注水井,将经过处理的清水注入地层,增加产油层的压力和能量供应;产油井和注水井会经常产生污染堵塞,从产生的原因分析,在钻井、固井、试采、修井、各种措施作业中,会产生不同程度的污染伤害;从堵塞物的化学性质分析,归纳为两大类:一种是蜡、胶质、沥青质等有机物类堵塞,另一种是固相颗粒状态的氧化铁、岩石碎屑、泥质砂岩等无机物类堵塞;油水井产生了堵塞,必须进行解堵作业,才能保证正常生产,目前常规解堵剂是以盐酸+氢氟酸简称土酸为主剂,再添加各种助剂,配制成自生土酸、胶束酸、有机土酸、多氢酸、强氧化酸、泡沫酸、乳化酸、磷酸等十几种组方,土酸组方在酸化解堵措施中起到不可或缺的作用,解堵效果也较显著。

随着时间的推移,土酸中的强酸作用,造成的环境污染和对地层骨架的重伤害,以及多次使用增产増注效果明显下降的负作用,引起了有关技术人员,专家领导的广泛争议和高度重视,创新出一种解堵效果好、无伤害、环保型的新配方,是人们的迫切追求和广泛共识。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种无伤害中和酸油、水井解堵剂,解决了常规酸化解堵剂以盐酸为主剂所造成的环境污染,对地层骨架的重伤害,以及多次使用增产増注效果明显下降的问题。

本发明的另一目的是提供上述无伤害中和酸油、水井解堵剂的使用工艺。

为了实现上述目的,本发明所采用的的技术方案是:

一种无伤害中和酸油、水井解堵剂,由A剂配方和B剂配方按1:1的体积比构成;

其中A剂配方的质量百分比组成为:氨基磺酸10-20%、氟硼酸2-4%、聚氧乙烯烷基醇醚磷酸酯二钠盐1-2%、溴化十八烷基吡啶2-3%、余量为清水,以上组方质量百分比之和为100%;

其中B剂配方的质量百分比组成为:亚硝酸钠10-20%、山梨糖醇酐三硬脂酸酯聚氧乙烯醚2-4%、余量为清水,以上组方质量百分比之和为100%。

本发明的特点还在于,

氨基磺酸与亚硝酸钠的质量比为1:1。

本发明所采用的另一技术方案是,一种无伤害中和酸油、水井解堵剂的使用工艺,具体按以下步骤实施:

步骤1,按比例称取A剂配方和B剂配方中的药剂,常温下分别放入配液罐中,注入清水,搅拌均匀,即得到A剂处理液和B剂处理液;

步骤2,按照A剂处理液→隔离液→B剂处理液→顶替液的顺序,注入需解堵的油、水井中,关井反应4小时,即完成解堵作业。

本发明的特点还在于,

步骤2中隔离液和顶替液均为清水。

本发明的有益效果是,一种无伤害中和酸油、水井解堵剂,一次作业能解除油井或注水井同时存在的有机物类与无机物类的堵塞,对地层骨架无伤害,有效期长,能酸化较深远地层的特点;与以土酸为主剂的常规解堵剂相比,既具有扩大孔隙度、增加渗透率、解除堵塞、增注增产的效果,又能避免土酸对地层和环境的污染及重伤害,同时也避免了残酸残渣返排不彻底,二次堵塞油流孔道而造成无效或有效期短的缺陷。

具体实施方式

下面通过具体的实施例进一步说明本发明;

一种无伤害中和酸解堵剂,由A剂配方与B剂配方按1:1的体积比构成。

其中A剂配方的质量百分比组成为:氨基磺酸10-20%、氟硼酸2-4%、聚氧乙烯烷基醇醚磷酸酯二钠盐1-2%、溴化十八烷基吡啶2-3%、余量为清水,以上组方质量百分比之和为100%。

其中B剂配方的质量百分比组成为:亚硝酸钠10-20%、山梨糖醇酐三硬脂酸酯聚氧乙烯醚2-4%、余量为清水,以上组方质量百分比之和为100%。

A剂配方中氨基磺酸与B剂配方中亚硝酸钠的质量比为1:1。

上述无伤害中和酸油水井解堵剂的使用工艺为:

将上述各配方的药剂运至井场,在常温下按比例放进2m3配液罐内,按比例加入清水用搅拌器混溶均匀配制成处理液既可,处理液中可含有少量颗粒,边配液可同时用水泥车高压挤入井筒,关井反应4小时后,进行洗井,彻底返排残液残渣至井口或直接转入生产。

处理液注入顺序为:A剂处理液→隔离液(清水)→B剂处理液→顶替液(清水),处理液总注入量根据处理半径和处理井段厚度而定,参考计算公式V=πR2hΦ计算,式中V为处理液用量,π为3.14,R为解堵半径,h为储层厚度,Φ为油层孔隙度,堵塞程度严重时加大处理液浓度。

不动管柱作业:可利用原生产管柱从油管或油套环空将处理液挤入地层,适用于单层且不出砂的油水井解堵。

动管柱作业:需将原生产管柱提出,重新下入专用酸化管柱,适用于多层且出砂严重,需分层解堵的油水井。

本发明的技术原理在于:

其中A剂配方的技术原理:A剂配方由主剂氨基磺酸,助剂氟硼酸、聚氧乙烯烷基醇醚磷酸酯二钠盐、溴化十八烷基吡啶组成;主剂氨基磺酸(NH2SO3H),是一种粉末状固体酸,遇水缓慢溶解,用于解除无机物类堵塞,它可与井筒及地层中硫化亚铁(FeS)、氧化铁(Fe2O3)、碳酸钙(CaCO3)反应生成可溶于水的氨基磺酸盐;助剂氟硼酸(HBF4),能缓慢水解反应生成氢氟酸和氟氧硼酸,其反应过程:HBF4+H2O→HBF3(OH)+HF,具有较强的溶解粘土颗粒能力,氟硼酸通过对粘土矿物中铝离子的溶解,可以降低粘土矿物的阳离子交换能力,使粘土钝化,减少粘土矿物的膨胀,防止对地层造成伤害;氨基磺酸与氟硼酸的组合,与土酸配方相比,本配方既起到了土酸的酸化效果,又具有扩大流通孔道,有效期长,腐蚀性小,能酸化较深远地层,施工安全,储存和运输简化方便等优点。

助剂聚氧乙烯烷基醇醚磷酸酯二钠盐,是一种起泡剂、乳化剂、驱油剂,可将地层稠油溶解乳化在水中,降低表面张力,减小原油运移阻力,提高渗透率,起泡作用对渗透率有选择性,推动酸液均匀进入高低渗透层,避免了酸液优先进入高渗透层,使得低渗透层不能得到有效改善,从而加大了层间和层内矛盾的缺陷。

助剂溴化十八烷基吡啶是一种缓蚀剂、缓速剂、杀菌剂、粘土防膨剂,缓蚀缓速作用可延长酸化时间,增加酸化深度,同时可杀灭地层中的腐生菌,解除腐生菌的堆积堵塞,还有另一作用抑制粘土膨胀,防止造成孔道堵塞。

其中B剂配方的技术原理:B剂配方由亚硝酸钠、山梨糖醇酐三硬脂酸酯聚氧乙烯醚配制,亚硝酸钠具有强氧化性,水溶液呈碱性,作为中和引发剂,在注入地层后与氨基磺酸进行反应,生成磷酸氢钠、氮气和水,反应过程:NH2SO3H+NaNO2→NaHSO4+N2+H2O,氨基磺酸与亚硝酸钠商品用量比例为1:1,反应后氨基磺酸PH值由2提高到5-6,接近中性,反应过程中产生80-90℃高温和大量氮气,在地层形成一个高温强压环圈,高温环可将蜡和沥青质形成的结垢溶解,解除有机物类堵塞;强压环在井口放压或水泥车洗井时,压力释放,将地层残渣、残液反推至井筒,并气举到井口,防止二次污染地层,措施后残渣残液返排彻底,能延长解堵有效期。

实施例1

本实施例的解堵剂用于不动管柱油井解堵,由A剂处理液与B剂处理液按1:1的体积比构成,A剂处理液用量11m3,B剂处理液用量11m3。处理液总用量设计为22m3

其中A剂配方质量浓度为:氨基磺酸10%,氟硼酸3%,聚氧乙烯烷基醇醚磷酸酯二钠盐2%,溴化十八烷基吡啶2%,质量浓度合计17%,余量为清水。

其中B剂配方质量浓度为:亚硝酸钠10%,山梨糖醇酐三硬脂酸酯聚氧乙烯醚2%,质量浓度12%,余量为清水。

实施步骤:将水泥车高压出口与油井井口阀门连接,向井内挤入处理液顺序,A剂11m3→隔离液5m3→B剂11m3→顶替液15m3→关井反应4小时后转入开机生产。

现场实施效果:与措施前比较,日产液量增加2.3m3,日产油量增加1.4t。

实施例2

本实施例的解堵剂用于不动管柱油井解堵,由A剂处理液与B剂处理液按1:1的体积比构成,A剂处理液用量16m3,B剂处理液用量16m3,处理液总用量设计为32m3

其中A剂配方质量浓度为:氨基磺酸13%,氟硼酸2%,聚氧乙烯烷基醇醚磷酸酯二钠盐1%,溴化十八烷基吡啶3%,质量浓度合计19%,余量为清水。

其中B剂配方质量浓度为:亚硝酸钠13%,山梨糖醇酐三硬脂酸酯聚氧乙烯醚3%,质量浓度16%,余量为清水。

实施步骤:将水泥车高压出口与油井井口阀门连接,向井内挤入处理液顺序,A剂16m3→隔离液8m3→B剂16m3→顶替液16m3→关井反应4小时后转入开机生产。

现场实施效果:与措施前比较,日产液量增加2.8m3,日产油量增加1.5t。

实施例3

本实施例的解堵剂用于动管柱注水井解堵,由A剂处理液与B剂处理液按1:1的体积比构成,A剂处理液用量15m3,B剂处理液用量15m3,处理液总用量设计为30m3

其中A剂配方质量浓度为:氨基磺酸18%,氟硼酸4%,聚氧乙烯烷基醇醚磷酸酯二钠盐1%,溴化十八烷基吡啶3%,质量浓度合计26%,余量为清水。

其中B剂配方质量浓度为:亚硝酸钠18%,山梨糖醇酐三硬脂酸酯聚氧乙烯醚4%,质量浓度22%,余量为清水。

实施步骤:提出生产管柱,下入酸化管柱,将水泥车高压出口与注水井井口阀门连接,向井内挤入处理液顺序,A剂15m3→隔离液7m3→B剂15m3→顶替液18m3→关井反应4小时后→反洗井排残渣残液→提出酸化管柱→下入生产管柱,完井投注。

现场实施效果:与措施前比较,压力下降4.5MPa,日注水量由0m3提高到20m3,达到了日配注量20m3指标,有效期15个月。

实施例4

本实施例的解堵剂用于动管柱注水井解堵,由A剂处理液与B剂处理液按1:1的体积比构成,A剂处理液用量20m3,B剂处理液用量20m3,处理液总用量设计为40m3

其中A剂配方质量浓度为:氨基磺酸20%,氟硼酸4%,聚氧乙烯烷基醇醚磷酸酯二钠盐2%,溴化十八烷基吡啶2%,质量浓度合计28%,余量为清水。

其中B剂配方质量浓度为:亚硝酸钠20%,山梨糖醇酐三硬脂酸酯聚氧乙烯醚4%,质量浓度24%,余量为清水。

实施步骤:提出生产管柱,下入酸化管柱,将水泥车高压出口与注水井井口阀门连接,向井内挤入处理液顺序,A剂20m3→隔离液10m3→B剂20m3→顶替液25m3→关井反应4小时后→反洗井排残渣残液→提出酸化管柱→下入生产管柱,完井投注。

现场实施效果:与措施前比较,压力下降3.8MPa,日注水量由2m3提高到30m3,达到了日配注量30m3的指标,有效期23个月。

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