用于复杂岩性环境的解堵液及其解堵方法与流程

本发明涉及油气田勘探开发，更具体的是涉及解堵剂。

背景技术：

1、解堵是保障油气井增产、注入井增注的一项有效技术。实际油气藏由于在生产过程的变化，外来物质的引入，都可能导致对储层的堵塞，影响油气井生产、注入井的注入；在油气生产井筒及地面集输系统中，由于外来的物质的引入，或生产制度的变化，产生井筒污物和水合物等复杂堵塞，对高压气井或带压集输管网带来巨大的安风险隐患。国内外目前主要考虑水合物预防，考虑堵塞物的单独解堵技术较多。

2、例如：专利申请号为“201110240584.6”的中国发明专利公开了一种用于油气井酸化的自生气配方，其由质量分数为10-40％尿素、1-10％固体酸、50-85％硝酸盐组成；直接和酸液进行混合配制，地面不发生反应，在地层温度高于70℃下发生反应，产生气体。该技术采用硝酸盐体系，需要反应一定的初始温度大于60-70℃，且需要一定的氢离子浓度，初始反应较慢，在井筒条件下，是否能够逐步反应，难以保障，且可能造成再次的水合物堵塞。现有技术中，该技术适用于低压油气井酸化增产措施中增加地层能量、提高残酸返排率、改善酸化效果。

3、再如：专利申请号为“202010681997.7”的中国发明专利公开了一种二氧化碳气热复合解堵剂、制备方法及其应用，其包括组分a、组分b和组分c；组分a，按总和100wt％计算，所述组分a包括10～20wt％二元羧酸，余量为水；组分b，按总和100wt％计算，所述组分b包括5～10wt％尿素、10～20wt％铵盐，余量为水；组分c，按总和100wt％计算，所述组分c包括20～40wt％亚硝酸盐，余量为水。该技术采用亚硝酸盐反应，该反应为激烈的短时间反应，采用该配方，在30min左右放热完毕，井筒形成了压力，此时若不继续加注反应体系，井筒会逐步冷却再次结冰，如果加注，则涉及高压井口的长期作业，更换药剂或者打开开关阀门，安全风险巨大，且60min内必须更换一次，实际操作中不行。

4、另外，上述两篇文件的技术特征合并直接适用存在以下问题：

5、(1)反应放热时间短，亚硝酸体系，在强酸中持续反应时间小于20min，且加速硝酸盐的剧烈反应，达不到长期反应放热解堵的目的，反应时间小于 90min，在高压井中，采用直接反应导致频换开关井，安全隐患巨大。

6、(2)使用中需要克服巨大困难，即如何在加注中不发生反应，即在加入中途、且未到达指定位置前已经在反应，可以说，两者结合是不能实现指定位置的解堵，且初始加入量通常较小，限制了亚硝酸盐和硝酸盐混合使用的可能性。

7、(3)对于含油污井筒，采用现有技术无法实现油污和水合物堵塞的同时有效解除，尤其是低温井条件下，油污及硅质微粒的存在，导致下入工具无法到达指定位置。

8、由此可见，现有技术中的解堵技术大都集中在如何生热、堵塞物分析等方面，但是，都难以实现反应速率和反应时间的有效控制，且实际堵塞中通常为复合堵塞，尤其是高压井筒、带压地面集输系统进行水合物及其它复合堵塞物解除。另外，现有技术中的高压井解堵采用传统的加热方式，即从地面加热，但是，该方式只能在离地面10-20米或者更近的地方才有效，一旦井筒离地面超过50米或者其它的地方有水合物堵塞，地面加热是无法解除堵塞的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决在复杂岩性环境，如沥青含量高(超过1％)、地层疏松微粒易运移、砂砾含量高(超过3％)的储层以及超高压地层压力超过100mpa储层，现有解堵剂达不到长期反应放热解堵这一技术问题，本发明提供一种用于复杂岩性环境的解堵液及其解堵方法。

2、本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

3、一种用于复杂岩性环境的解堵液，包括质量比为1:(1.05-1.50)的1号体系和2号体系；

4、所述1号体系包括固体1a和液体1b；所述固体1a包括1号固体和2号固体，所述1号固体包括亚硝酸盐和铵盐，所述2号固体为氨基磺酸、草酸、柠檬酸、硼酸和盐酸肼的一种或几种；所述液体1b包括渗透剂、携带剂、起泡剂、聚乳酸和醇类；

5、所述2号体系包括固体2a、液体2b和固体2c；所述固体2a包括硝酸盐和尿素；所述液体2b包括盐酸、有机膦酸、表面活性剂和缓蚀剂；所述固体 2c为氟盐。

6、本发明中，固体1a的主要反应为：亚硝酸盐、铵盐在固体弱酸下的催化反应生成氯化钠、水、氮气及热量，液体1b提供溶解的需要的水；固体2a的主要反应为：硝酸钠与尿素在70℃，10％左右氢离子条件下，生成氯化钠、水、氮气和热。

7、作为优选，所述1号体系中，固体1a和液体1b质量比为1:0.3-0.7；所述固体1a中，1号固体和2号固体质量比为1:(1.00-1.20)。

8、作为优选，所述1号固体还包括粘结剂，所述亚硝酸盐、铵盐、粘结剂的质量比为1:1:(0.1-0.5)

9、其中，所述的亚硝酸盐为亚硝酸钠、亚硝酸钾的一种或其混合物，更为优选地，亚硝酸钠:亚硝酸钾质量比为1:(1.2-1.3)；所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、磷酸氢二铵的一种或其几种混合物，更为优选地，碳酸氢铵：硝酸铵：磷酸氢二铵质量比为1:1.1:1.6-1.7；所述粘结剂为氰基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇、聚乙烯醇的一种或其几种混合物；更为优选地，聚甲基丙烯酸酯:聚乙烯醇:聚乙二醇质量比为0.1:1.2:1.2；其中聚甲基丙烯酸酯分子量1-2万、聚乙烯醇分子量为3-4万，聚乙二醇分子量1000-3000。

10、作为优选，2号固体为质量比为1:1:(0.5-1)的氨基磺酸、草酸和柠檬酸或着质量比为1:1:(1-1.5)的氨基磺酸、柠檬酸和盐酸肼。

11、作为优选，所述液体1b由以下质量百分比的物质组成：1-2％的渗透剂， 0.2-0.8％的携带剂，0.5-2％的起泡剂，5-10％的聚乳酸，1-2％醇类，余量为60-80℃的温水。

12、其中，渗透剂为烷基磺酸钠类(苯磺酸钠)、油酰氧基乙磺酸钠、聚氧乙烯醚类(脂肪醇、烷基酚)、聚醚、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠的一种或几种；优选为直链8碳辛醇聚氧乙烯醚:壬基酚聚氧乙烯醚:顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠质量比为1:1:1.2-2。渗透剂可以使酸液有效的进入储层深部，携带剂把复杂岩性没有溶蚀的部分携带出地层，且不会对地层造成伤害，聚乳酸可以逐步释放一定浓度的氢离子，醇类可提高残液的返排率达到80％以上。

13、携带剂为一种具有高分子结构的物质，主要含有聚丙烯酰胺类改性物质，主要结构：

14、

15、其中，x:y:z＝35000～60000:80～600:10～55。

16、起泡剂为脂肪酸甲酯磺酸钠、椰油酰胺甜菜碱的一种或其混合物；更优选为脂肪酸甲酯磺酸钠、椰油酰胺甜菜碱按质量比为1:(2-3)混合。

17、聚乳酸的分子量5-20万。

18、醇类为甲醇、乙醇、苯甲醇、乙二醇、丁醇、戊醇、3-甲氧基-3甲基-1丁醇、辛醇的一种或几种；优选为甲醇和乙醇按质量比为1:1混合。

19、作为优选，所述2号体系中，固体2a、液体2b和固体2c质量比为1: (0.15-0.50):(1-3)。

20、作为优选，所述固体2a还包括硫脲、生石灰、氧化铝和粘结剂，所述硝酸盐、尿素、硫脲、生石灰、氧化铝和粘结剂的质量比为5:2:2:2:1:0.5。

21、其中，硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸锆的一种或几种；更优选为硝酸钠和硝酸铵按质量比为1:1混合；粘结剂为聚乙二醇和聚乙烯醇按质量比为1:1混合，聚乙烯醇分子量为3-4万，聚乙二醇分子量1000-3000。

22、作为优选，所述液体2b由以下质量百分比组分组成：1-15％的盐酸，10-35％的有机膦酸、1-3.5％的表面活性剂、0.5-2.0％的缓蚀剂，余量为60-80℃温水。本生成较强酸液浓度的同时，具有长时间释放氢离子保持溶蚀岩石的效果，且具有较好的缓蚀效果。

23、其中，盐酸为配制后溶液质量浓度为1-15％的盐酸，有机膦酸为五膦酸结构，即二乙烯三胺五甲叉膦酸。

24、表面活性剂为2(全氟3甲基丁基)乙基丙烯酸(c10h7f11o2)，1h1h全氟辛基甲基丙烯酸盐(c12h7f15o2)、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯(20)醚、甲基-d- 吡喃葡糖苷聚环氧乙烷油酸酯的一种或几种；优选为2(全氟3甲基丁基)乙基丙烯酸、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯(20)醚、甲基-d-吡喃葡糖苷聚环氧乙烷油酸酯按质量比为1:1:1混合。

25、缓蚀剂为苯并三氮唑、醛酮胺类物质的一种或其混合物，优选为苯并三氮唑、醛酮胺类物质按质量比为1:1.5混合，醛酮胺类物质包括醛酮胺缩合物、炔醇、增效剂、醇高效溶剂和分散剂，其质量比为(30-60):(12-20):(5-20): (15-25):(1-10)，其中，醛酮胺缩合物为：分子结构中共含有三个及以上n、 o原子，且至少含有一个π键；由醛类、酮类和胺类物质反应合成，其摩尔比例为(0.8-1.2):(1.2-1.6):(1.2-1.5)，反应温度为85-90℃，反应时间为240-280min；其中醛类为苯甲醛；酮类为苯乙酮；胺类为水合肼；炔醇为丙炔醇和辛炔醇的组合，优选的质量比为5:2，增效剂为甲酸和戊二醛的组合，优选的质量比为 2:1，醇高效溶剂为乙二醇，分散剂为异构十醇聚氧乙烯醚。

26、所述缓蚀剂醛酮胺类结构为：

27、

28、醛酮胺类反应过程为：第一步，采用苯甲醛，苯乙酮，水合肼曼尼西反应- 引入苯环和特定原子，第二步，采用4-喹啉羰酰氯，tea为三乙胺，dcm为二氯甲烷作为溶剂酰化反应-引入芳杂环，得到产物。

29、作为优选，所述氟盐由摩尔比为1:2:(0.1-0.5)的二氟化氢铵、四丁基氟化铵和固体氢氟酸组成。

30、作为优选，还包括3号体系，所述1号体系与3号体系的质量比为1:(1-5)；所述3号体系由以下质量百分比组分组成：高效溶剂8-30％、表面活性剂1-15％、高效溶剂油1-20％、余量为水。3号体系的使用可以在溶解蜡、沥青、油污的同时具有较好的表面活性，进一步地渗透、分散堵塞物。

31、其中，高效溶剂至少包括乙醇、乙二醇、丙醇、低分子醚、聚氧乙烯蓖麻油和蓖麻油醇聚醚中的一种，其中，低分子醚为至少包括四乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇单丁醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二丁醚中的一种，优选为三乙二醇二甲醚：乙二醇二乙醚：乙二醇单丁醚，按质量比为(10-30％):(5-20％)： 10-30％混合；更为优选地，低分子醚为：乙二醇：聚氧乙烯醚蓖麻油：蓖麻油醇聚醚40，其质量比为(1-10％):(5-10％):(2-10％):(1-5％)。

32、高效表面活性剂为羟基烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物，其质量比为1％:(1-3％)，其中，脂肪醇聚氧乙烯醚为ro(ch2ch2o)nh，其中， r为c12-c16的烷基，n为7-10的整数。

33、高效溶剂油至少包括抽提高效溶剂油、橡胶高效溶剂油、油漆高效溶剂油中的一种。

34、上述配方比例为不同电离能力的物质可以分步电离氟离子、并具有较大浓度的离子含量，使氟盐保持长时间电离的效果，持续溶蚀复杂岩性储层。

35、作为优选，所述1号固体、2号固体和固体2a均成型为圆球状或/和棒状，所述圆球状或/和棒状均采用包裹式结构。

36、在本发明中，1号固体采用的包裹形式为亚硝酸盐在内部，铵盐包裹在亚硝酸盐外部；所述2号固体采用的包裹形式为盐酸肼或草酸在内部，氨基磺酸和柠檬酸包裹在盐酸肼或草酸的外部，所述固体2a采用的包裹形式为氧化铝和生石灰在内部，硝酸盐、尿素、硫脲和粘结剂包裹在氧化铝和生石灰外部。

37、本发明固体均采用包裹式结构，包裹式结构能够控制固体释放速度，先与固体外层反应，控制整体反应速率，产生热量，并产生大量的气体，控制催化剂与固体的接触时间和接触面积，从物理和化学方式两方面，实现产气速度、产气量可控：

38、例如：1号固体，亚硝酸盐在内部，逐步释放，和外部铵盐逐步接触进行反应，产生气体；2号固体氨基磺酸和柠檬酸在外部逐步溶解，使溶液成为酸性，逐步和岩石反应，并催化1号固体反应；固体2a通过氧化铝和生石灰逐步反应提高温度，促进硝酸盐和尿素硫脲等在酸性条件下逐步反应生产气体。

39、1号固体，成型为圆球状和棒状，采用亚硝酸盐在内部，铵盐在外面的包裹形式，将外部压制成半圆状空心结构，其粘结剂浓度为8-12％，亚硝酸盐压制成与外部空心结构形状相似的固体，其粘结剂浓度为4-10％，与外部匹配，表面均匀覆盖总质量2-5％的粘接剂，放入对称的两部分在成型机中再次压制为球状或棒状结构：

40、圆球状时：内部亚硝酸盐的直径在0.5-30cm，外部铵盐直径为1-45cm。棒状时：长度为5-40cm，直径为5-20cm，内部硝酸盐的直径为0.5-16cm，外部铵盐部分直径为1-20cm。

41、2号固体成型为圆球状和棒状，采用1号固体用粘结剂配方均匀分布在固体2中，粘结剂质量浓度为10-15％，采用盐酸肼或草酸在内部，氨基磺酸及柠檬酸在外面的包装形式，将外部压制成半圆状空心结构，盐酸肼或草酸压制成与外部空心结构形状相似的固体，其粘结剂浓度为5-10％，与外部匹配，表面均匀覆盖总质量2-5％的粘接剂，放入对称的两部分在成型机中再次压制为球状或棒状结构：

42、圆球状时：内部盐酸肼或草酸的直径在0.5-30cm，外部氨基磺酸及柠檬酸直径为1-45cm。棒状时：长度为5-40cm，直径为5-20cm，内部盐酸肼或草酸的直径为0.5-16cm，外部氨基磺酸及柠檬酸部分直径为1-20cm。

43、固体2a成型为圆球状、棒状，采用氧化铝、生石灰在内部，其余在外面的包装形式，粘结剂质量浓度为5-12％，将外部压制成半圆状空心结构，除氧化铝、生石灰的固体压制成与外部空心结构形状相似的固体，其粘结剂浓度为 5-10％，与外部匹配，表面均匀覆盖总质量4-8％的粘接剂，放入对称的两部分在成型机中再次压制为球状或棒状结构：

44、圆球状时：内部氧化铝、生石灰的直径在0.5-30cm，外部的直径为1-45cm。棒状时：长度为5-40cm，直径为5-20cm，内部氧化铝、生石灰的直径为0.5-16cm，外部的直径为1-20cm。

45、一种用于复杂岩性环境的解堵液的解堵方法，包括以下步骤：

46、步骤s1，将固体1a加入待解堵系统后，在5-10min内注入液体1b，反应 60-90min；

47、步骤s2，当待解堵系统的开口端至出口无流出物时，加入固体2a、固体 2c，5min内添加液体2b，反应90-400min；

48、步骤s3，以150-1000l/min的速度加入3号体系，加注完毕反应60-200min；

49、步骤s4，重复步骤s1-s3，直到解除污染为止。

50、一种用于复杂岩性环境的解堵液的解堵方法，包括以下步骤：

51、步骤s1，按固体1a、固体2a、固体2c的顺序依次加入储层、井筒或地面系统后，在5-10min内依次注入液体1b、液体2b、3号体系；

52、步骤s2，反应90min后，并观察解堵情况；

53、步骤s3，重复步骤s1～s2，直到解除污染为止。

54、本发明的有益效果如下：

55、(1)本发明在现有的解除储层堵塞的基础上，增加盐酸、有机膦酸、盐酸肼，其作用主要是持续的提供氢离子，且具有催化硝酸盐反应产生大量热量的同时产生大量产气的效果，具有较高的氢离子浓度，使溶液持续保持酸性，在与硅质含量较高的复杂岩性反应中，不产生氟硅酸沉淀，通过氟盐和持续生成的反应生成hf，进一步溶蚀复杂岩性，扩大了渗流通道，反应产生大量的惰性气体，增加了地层能量，携带剂提高了不溶物返排出井筒的携带能力，提高了储层渗流能力，本发明的反应具有多级反应、长时间、放热量大等特点。

56、(2)本发明巧妙地设置了亚硝酸盐、硝酸盐和铵盐，在酸性的催化作用下产生热量，并产生大量的气体，通过可生成酸性的催化剂与固体的接触控制，实现产气速度、产气量可控；另外，本发明采用有机、无机酸、土酸酸液的配合能够有效提高碳酸盐岩和复杂岩性储层的溶蚀效率；配套渗透剂、表面活剂等添加剂及3号体系，起到进入储层深部，形成泡沫流体携带未溶蚀微粒，降低储层的表面张力，增加返排能量，提高溶解物的返排率，有效提高储层渗透率。

57、(3)本发明采用3个独立的体系，在使用时交替注入，解堵液生热量较大，生热时间较长，能够长时间保持放热反应的进行，强化对水合物及油污等堵塞的解除作用，解决了需要长时间热解堵的技术难题；反应产生的热量可以对油污泥浆污染、微粒运移、沥青堵塞等井底难溶解物质进行溶解分散，提高油污清洗、溶解蜡和沥青等效果，实现综合解堵的目的，疏通渗流通道，提高油气采收率。

58、(4)本发明的固体均采用包裹式结构，包裹式结构能够控制固体释放速度，先与固体外层反应，控制整体反应速率，产生热量，并产生大量的气体，控制催化剂与固体的接触时间和接触面积，从物理和化学方式两方面，实现产气速度、产气量可控。

59、(5)本发明采用固体结构，液体隔离加入，采用包裹方式延长反应时间，采用合适的体系和工艺配合，才能可以放热产生一定温度，还可以持续一定时间，达到长时间解堵的目的，减少高压井的开关频率，降低施工风险，在井筒压力高达100mpa减少井口开关频率尤为重要。

60、(6)本发明具有生热量大且生热时间长、持续解堵、解堵高效可靠等优点，在油气田勘探开发技术领域具有很高的实用价值和推广价值，解决了超高压堵塞气井等安全风险较大的解堵难题。