改性卤水修井液用除氧剂、改性卤水修井液及其制备方法与流程

文档序号:18940713发布日期:2019-10-23 01:08阅读:324来源:国知局

本发明涉及油气开采技术领域,特别涉及一种改性卤水修井液用除氧剂、改性卤水修井液及其制备方法。



背景技术:

在油气田开发过程中,通常向油气井中注入卤水修井液来平衡地层压力,以保持油气井产能。其中,卤水分为盐卤水和钙卤水,含有氯化钙、硫酸钙、氯化镁、氯化钠等组分。

在使用过程中,为了防止卤水修井液造成地层结垢,一般在卤水修井液中加入阻垢改性剂对其进行改性。然而,上述改性后的卤水修井液在温度较高时,会因溶解氧活性增大,导致阻垢改性剂被氧化,进而失去阻垢能力,致使地层结垢再次发生。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种改性卤水修井液用除氧剂、改性卤水修井液及其制备方法,可以解决上述问题。所述技术方案如下:

一方面,提供了一种改性卤水修井液用除氧剂,所述改性卤水修井液用除氧剂包括以下重量百分比的组分:亚硫酸钠78%~93%、硫代硫酸钠6%~20%、抗坏血酸1%~2%。

在一种可能的设计中,所述改性卤水修井液用除氧剂包括以下重量百分比的组分:亚硫酸钠93%、硫代硫酸钠6%、抗坏血酸1%。

在一种可能的设计中,所述改性卤水修井液用除氧剂包括以下重量百分比的组分:亚硫酸钠85%、硫代硫酸钠13%、抗坏血酸2%。

在一种可能的设计中,所述改性卤水修井液用除氧剂包括以下重量百分比的组分:亚硫酸钠78%、硫代硫酸钠20%、抗坏血酸2%。

另一方面,提供了一种改性卤水修井液,所述改性卤水修井液包括以下重量百分比的组分:卤水92%~97%、阻垢改性剂1%~3%、上述任一项所述的改性卤水修井液用除氧剂2%~5%。

在一种可能的设计中,所述卤水为盐卤水或钙卤水。

在一种可能的设计中,所述改性卤水修井液包括以下重量百分比的组分:盐卤水96%、阻垢改性剂2%、上述任一项所述的改性卤水修井液用除氧剂2%。

在一种可能的设计中,所述改性卤水修井液包括以下重量百分比的组分:盐卤水94%、阻垢改性剂2%、上述任一项所述的改性卤水修井液用除氧剂4%。

在一种可能的设计中,所述改性卤水修井液包括以下重量百分比的组分:钙卤水92%、阻垢改性剂3%、上述任一项所述的改性卤水修井液用除氧剂5%。

另一方面,还提供了一种上述任一项所述的改性卤水修井液的制备方法,所述制备方法包括:

按照各组分的重量百分比,向卤水中加入阻垢改性剂,并搅拌均匀,以形成混合溶液;

向所述混合溶液中加入改性卤水修井液用除氧剂,并搅拌均匀,以得到所述改性卤水修井液。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

本发明实施例提供的改性卤水修井液用除氧剂,通过除氧剂中的亚硫酸钠、硫代硫酸钠与抗坏血酸这三个组分的协同作用,易使除氧剂与改性后的卤水修井液中的溶解氧发生反应,会消耗改性后的卤水修井液中大部分的溶解氧,可有效阻止改性后的卤水修井液中的溶解氧与阻垢改性剂发生氧化反应,避免改性卤水修井液失去阻垢能力,不会致使地层结垢再次发生。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。

一方面,本发明实施例提供了一种改性卤水修井液用除氧剂,该改性卤水修井液用除氧剂包括以下重量百分比的组分:亚硫酸钠78%~93%、硫代硫酸钠6%~20%、抗坏血酸1%~2%。

下面就该改性卤水修井液用除氧剂中的各个组分进行描述:

亚硫酸钠作为主要除氧剂,它易与改性后的卤水修井液中的溶解氧发生氧化反应:2na2so3+o2→2na2so4,会消耗改性后的卤水修井液中大部分的溶解氧,可有效阻止改性后的卤水修井液中的溶解氧与阻垢改性剂发生氧化反应。

硫代硫酸钠作为副除氧剂,它易与改性后的卤水修井液中的溶解氧发生氧化反应:2na2s2o3+o2→2na2so4+2s、s+o2→so2,会消耗改性后的卤水修井液中大部分的溶解氧,可有效阻止改性后的卤水修井液中的溶解氧与阻垢改性剂发生氧化反应。

抗坏血酸作为辅助除氧剂,又称维c,它中的双键会与改性后的卤水修井液中的溶解氧发生加成反应,会进一步消耗改性后的卤水修井液中大部分的溶解氧,可有效阻止改性后的卤水修井液中的溶解氧与阻垢改性剂发生氧化反应。

可见,本发明实施例提供的改性卤水修井液用除氧剂,通过亚硫酸钠、硫代硫酸钠与抗坏血酸这三个组分的协同作用,易与改性后的卤水修井液中的溶解氧发生反应,会消耗改性后的卤水修井液中大部分的溶解氧,可有效阻止改性后的卤水修井液中的溶解氧与阻垢改性剂发生氧化反应,避免改性卤水修井液失去阻垢能力,不会致使地层结垢再次发生。

本发明实施例中,亚硫酸钠、硫代硫酸钠和抗坏血酸均为纯度大于90%的粉末状固体。通过将亚硫酸钠、硫代硫酸钠和抗坏血酸的纯度设置成大于90%,例如为90.9%、99%、99.9%、99.99%,可保证改性卤水修井液用除氧剂去除改性卤水修井液中溶解氧的能力。另外,通过将亚硫酸钠、硫代硫酸钠和抗坏血酸设置成粉末状固体,可以使种改性卤水修井液用除氧剂能快速均匀地溶解于改性卤水修井液中,不需要额外的工序处理,节约改性卤水修井液配制时间和费用,会带来施工简单、工作强度低的效果。

作为一种示例,本发明实施例中,该改性卤水修井液用除氧剂可具体包括以下重量百分比的组分:亚硫酸钠93%、硫代硫酸钠6%、抗坏血酸1%。

作为另一种示例,本发明实施例中,该改性卤水修井液用除氧剂可具体包括以下重量百分比的组分:亚硫酸钠85%、硫代硫酸钠13%、抗坏血酸2%。

作为另一种示例,本发明实施例中,该改性卤水修井液用除氧剂可具体包括以下重量百分比的组分:亚硫酸钠78%、硫代硫酸钠20%、抗坏血酸2%。

上述三种示例所提供的改性卤水修井液用除氧剂可有效保证改性卤水修井液在高温下仍然具有良好的阻垢效果。

另一方面,本发明实施例提供了一种改性卤水修井液,该改性卤水修井液包括以下重量百分比的组分:卤水92%~97%、阻垢改性剂1%~3%、上述任一项所述的改性卤水修井液用除氧剂2%~5%。

本发明实施例提供的改性卤水修井液,通过除氧剂中的亚硫酸钠、硫代硫酸钠与抗坏血酸这三个组分的协同作用,易使除氧剂与改性后的卤水修井液中的溶解氧发生反应,会消耗改性后的卤水修井液中大部分的溶解氧,可有效阻止改性后的卤水修井液中的溶解氧与阻垢改性剂发生氧化反应,避免改性卤水修井液失去阻垢能力,不会致使地层结垢再次发生。

本发明实施例中,卤水的密度可为1.15g/cm3~1.45g/cm3。通过如此设置卤水的密度,可以满足不同地层压力的修井作业要求,防止修井作业时发生井涌、井喷。

本发明实施例中,卤水可为盐卤水或钙卤水。其中,盐卤水为又叫苦卤、卤碱,是由海水或盐湖水制盐后而残留于盐池内的母液,主要组分有氯化镁、硫酸钙、氯化钙及氯化钠等,盐卤水的密度一般为1.21~1.26g/cm3。另外,钙卤水是用工业氯化钙配成的卤水,主要组分有氯化钙及少量硫酸钙、氯化镁、氯化钠等,钙卤水的密度可高至1.45g/cm3

作为一种示例,本发明实施例中,该改性卤水修井液包括以下重量百分比的组分:卤水96%、阻垢改性剂2%、上述任一项所述的改性卤水修井液用除氧剂2%。

作为另一种示例,本发明实施例中,该改性卤水修井液包括以下重量百分比的组分:卤水94%、阻垢改性剂2%、上述任一项所述的改性卤水修井液用除氧剂4%。

作为另一种示例,本发明实施例中,该改性卤水修井液包括以下重量百分比的组分:卤水92%、阻垢改性剂3%、上述任一项所述的改性卤水修井液用除氧剂5%。

上述三种示例所提供的改性卤水修井液可有效保证改性卤水修井液在高温下仍然具有良好的阻垢效果。其中,上述改性卤水修井液中的阻垢改性剂可包括以下质量份数的组分:2-膦酸丁烷-1,2,4-三羟基酸四钠10份-20份;聚丙烯酸钠5份-10份;椰油酸二乙醇酰胺2份-3份;聚醚改性硅0.2份-0.5份;其余为水。

另一方面,本发明实施例提供了上述所述的改性卤水修井液的制备方法,该制备方法包括:

按照各组分的重量百分比,向卤水中加入阻垢改性剂,并搅拌均匀,以形成混合溶液;

向混合溶液中加入改性卤水修井液用除氧剂,并搅拌均匀,以得到改性卤水修井液。

其中,改性卤水修井液用除氧剂通过如下方式进行配制:按照各组分的重量百分比,向容器(例如烧杯)中依次加入亚硫酸钠、硫代硫酸钠、抗坏血酸,并搅拌均匀。

以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。

在以下具体实施例中,所涉及的操作未注明条件者,均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。

其中,盐卤水、钙卤水为实验室配置,2-膦酸丁烷-1,2,4-三羟基酸四钠购自河北蓝清水处理科技有限公司公司,聚丙烯酸钠购自广州泽隆化工科技有限公司公司,椰油酸二乙醇酰胺购自江苏省海安石油化工厂公司,聚醚改性硅购自宁波市镇海兴商物资有限公司公司,亚硫酸钠购自济南弘博化工有限公司,硫代硫酸钠购自济南嘉阳化工有限公司,抗坏血酸购自河北鸿韬生物工程公司。

实施例1

本实施例提供了一种改性卤水修井液,其制备方法为:向质量份数为96份且密度为1.15g/cm3的盐卤水中加入质量份数为2份的阻垢改性剂;待搅拌均匀后,继续加入质量份数为2份的改性卤水修井液用除氧剂,并搅拌均匀,以得到该改性卤水修井液。

其中,该阻垢改性剂包括以下质量份数的组分:2-膦酸丁烷-1,2,4-三羟基酸四钠15份;聚丙烯酸钠10份;椰油酸二乙醇酰胺3份;聚醚改性硅0.5份;其余为水。该改性卤水修井液用除氧剂包括以下质量份数的组分:亚硫酸钠93份、硫代硫酸钠6份、抗坏血酸1份。

将本实施例所提供的改性卤水修井液应用于a油气田修井作业施工中,待施工结束后,油气井产量的恢复率为130.9%,产油量由作业前2.72吨/天增至3.56吨/天,作业后恢复期为2.6天。

实施例2

本实施例提供了一种改性卤水修井液,其制备方法为:向质量份数为94份且密度为1.20g/cm3的盐卤水中加入质量份数为2份的阻垢改性剂;待搅拌均匀后,继续加入质量份数为4份的改性卤水修井液用除氧剂,并搅拌均匀,以得到该改性卤水修井液。

其中,该阻垢改性剂包括以下质量份数的组分:2-膦酸丁烷-1,2,4-三羟基酸四钠20份;聚丙烯酸钠5份;椰油酸二乙醇酰胺3份;聚醚改性硅0.5份;其余为水。该改性卤水修井液用除氧剂包括以下质量份数的组分:亚硫酸钠85份、硫代硫酸钠13份、抗坏血酸2份。

将本实施例所提供的改性卤水修井液应用于b油气田修井作业施工中,待施工结束后,油气井产量的恢复率为400%,产油量由作业前0.53吨/天增至2.12吨/天,作业后恢复期为2天。

实施例3

本实施例提供了一种改性卤水修井液,其制备方法为:向质量份数为92份且密度为1.235g/cm3的钙卤水中加入质量份数为3份的阻垢改性剂;待搅拌均匀后,继续加入质量份数为5份的改性卤水修井液用除氧剂,并搅拌均匀,以得到该改性卤水修井液。

其中,该阻垢改性剂包括以下质量份数的组分:2-膦酸丁烷-1,2,4-三羟基酸四钠10份;聚丙烯酸钠10份;椰油酸二乙醇酰胺3份;聚醚改性硅0.5份;其余为水。该改性卤水修井液用除氧剂包括以下质量份数的组分:亚硫酸钠78份、硫代硫酸钠20份、抗坏血酸2份。

将本实施例所提供的改性卤水修井液应用于c油气田修井作业施工中,待施工结束后,油气井产量的恢复率为220.5%,产油量由作业前0.78吨/天增至1.72吨/天,作业后恢复期为2天。

上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的说明性实施例,并不用以限制本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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