一种高温储层改造用自生酸及制备方法与流程

1.本发明涉及石油开采储层改造技术领域，具体为一种高温储层改造用自生酸及制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着石油天然气热点逐渐向纵深转移，深层、超深层海相碳酸盐岩储层的开发利用日益受到重视，国内海相碳酸盐岩储层普遍具有温度高、渗透率低、非均质性强等特点，如果采用常规酸压方法注入酸液，由于储层温度高和酸液初始酸浓度高使得酸液和地层反应速率过快，酸液在近井地带被大部分消耗，无法到达地层深部，不能实现酸液深穿透，达到深度酸化的目的，影响储层改造的效果。而自生酸体系在地面呈中性或弱酸性，当自生酸注入地层后在一定的温度条件下逐渐生酸，然后与地层开始发生反应，由于生酸反应是逐步发生的，使得酸岩反应速度变慢，从而减小了酸岩反应速率，使得酸液能够到达更深更远的地层，有效提高了酸液的酸化距离，达到深度改造储层的效果。
3.目前文献报道的自生酸主要有三种，自生盐酸、自生氢氟酸以及自生有机酸等，自生盐酸的基本原理是甲醛或者多聚甲醛与氯化铵发生亲核加成反应生成盐酸，但其存在的问题是该生酸反应在常温下也会进行，延迟生酸效果较差，在注入过程中可能会导致管柱等井下设备的腐蚀；自生氢氟酸的基本原理与自生盐酸类似，也是通过醛或酮类产品与氟类卤化物发生亲核加成反应或者氟代烷烃水解生成氢氟酸，其同样在常温下进行生酸，且氢氟酸更适用于砂岩地层；自生有机酸的基本原理主要是通过酯类的水解反应生成氢离子，在与岩石反应过程中，氢离子被不断消耗，水解反应持续向右进行，不断生酸。但其生酸效果不理想，无法达到有效溶蚀地层的目的。随着油气开采的逐渐深入，为了获得更好的储层改造效果，急需开发针对高温碳酸盐岩地层的自生酸体系，对于实现油气增产具有重要现实意义。
4.基于此，本发明设计了一种高温储层改造用自生酸及制备方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高温储层改造用自生酸，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种高温储层改造用自生酸，包括以下物质按质量份数混合组成：生酸主剂20％～50％，稳定剂0％～20％，高温催化剂0～10％，其余均为水。
8.优选的，所述生酸主剂为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯中的一种或多种。
9.优选的，所述稳定剂为甲醇、乙醇中的一种或多种。
10.优选的，所述高温催化剂为氯化铵、氯化铝中的一种或多种。
11.本发明的另一目的在于：提供一种高温储层改造用自生酸的制备方法，具体包括
以下步骤：将生酸主剂、稳定剂、高温催化剂和水按组分混合搅拌，搅拌温度控制在60℃以下，直至搅拌至澄清透明、水酯互溶的均相溶液体系，即得到自生酸。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.本发明的高温储层改造用自生酸在注入地层时几乎无活性酸，无需添加常规酸液使用的缓蚀剂和铁离子稳定剂，对前端井下设备无腐蚀或腐蚀很小，对地层伤害低。具体如下：
14.1.本发明的高温储层改造用自生酸在60℃下不生酸，可以防止对现场储存容器的腐蚀；
15.2.本发明的高温储层改造用自生酸在120℃温度以上开始缓慢生酸，生酸时间大于8小时，且随着温度的升高，生酸速率逐渐加快，在160℃～180℃温度范围内4小时生酸速率可达10％以上；
16.3.本发明的高温储层改造用自生酸澄清透明，对环境无毒无害，易于运输和储存。
具体实施方式
17.下面将结合实施例中对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1
19.本发明的自生酸体系中，生酸主剂的加量为40％，稳定剂的加量为5％，高温催化剂的加量为5％，水的加量为50％。将其混合，搅拌均匀，得到澄清透明、水酯互溶的均相溶液体系，即自生酸体系。
20.其中生酸主剂为20％乙酸甲酯、80％乳酸乙酯。
21.稳定剂为50％甲醇、50％乙醇。
22.高温催化剂为100％氯化铵。
23.将自生酸倒入含有一定质量的长方体碳酸钙的高压反应釜容器中，密封加热至160℃，反应8小时后取出，用碳酸钙的消耗量计算生酸浓度，结果见表1。
24.实施例2
25.本发明的自生酸体系中，生酸主剂的加量为33％，稳定剂的加量为14％，高温催化剂的加量为9％，水的加量为44％。将其混合，搅拌均匀，得到澄清透明、水酯互溶的均相溶液体系，即自生酸体系。
26.其中生酸主剂为100％乙酸甲酯。
27.稳定剂为50％甲醇、50％乙醇。
28.高温催化剂为100％氯化铵。
29.将自生酸倒入含有一定质量的长方体碳酸钙的高压反应釜容器中，密封加热至160℃，反应8小时后取出，用碳酸钙的消耗量计算生酸浓度，结果见表1。
30.实施例3
31.本发明的自生酸体系中，生酸主剂的加量为38.5％，高温催化剂的加量为10％，水的加量为51.5％。将其混合，搅拌均匀，得到澄清透明、水酯互溶的均相溶液体系，即自生酸
体系。
32.其中生酸主剂为100％乳酸乙酯。
33.稳高温催化剂为100％氯化铵。
34.将自生酸倒入含有一定质量的长方体碳酸钙的高压反应釜容器中，密封加热至160℃，反应8小时后取出，用碳酸钙的消耗量计算生酸浓度，结果见表1。
35.实施例4
36.本发明的自生酸体系中，生酸主剂的加量为43.5％，高温催化剂的加量为5％，水的加量为51.5％。将其混合，搅拌均匀，得到澄清透明、水酯互溶的均相溶液体系，即自生酸体系。
37.其中生酸主剂为100％乳酸乙酯。
38.高温催化剂为100％氯化铵。
39.将自生酸倒入含有一定质量的长方体碳酸钙的高压反应釜容器中，密封加热至160℃，反应8小时后取出，用碳酸钙的消耗量计算生酸浓度，结果见表1。
40.实施例5
41.本发明的自生酸体系中，生酸主剂的加量为40％，稳定剂的加量为5％，高温催化剂的加量为5％，水的加量为50％。将其混合，搅拌均匀，得到澄清透明、水酯互溶的均相溶液体系，即自生酸体系。
42.其中生酸主剂为75％乙酸甲酯、25％乳酸甲酯。
43.稳定剂为100％甲醇。
44.高温催化剂为100％氯化铵。
45.将自生酸倒入含有一定质量的长方体碳酸钙的高压反应釜容器中，密封加热至160℃，反应8小时后取出，用碳酸钙的消耗量计算生酸浓度，结果见表1。
46.生酸浓度计算方法：
[0047][0048]
式中：
[0049]
w-自生酸产生的酸浓度，％；
[0050]m1-滤纸质量，g；
[0051]m2-反应后碳酸钙和滤纸的质量，g；
[0052]mcaco3-碳酸钙的相对分子质量；
[0053]mhcl-盐酸的相对分子质量；
[0054]
m-酸液质量。
[0055]
表1不同实施例的生酸浓度
[0056][0057]
由上述实施例与上表可知：
[0058]
1、本发明的高温储层改造用自生酸在60℃下不生酸，可以防止对现场储存容器的腐蚀；
[0059]
2、本发明的高温储层改造用自生酸在120℃温度以上开始缓慢生酸，生酸时间大于8小时，且随着温度的升高，生酸速率逐渐加快，在160℃～180℃温度范围内4小时生酸速率可达10％以上；
[0060]
3、本发明的高温储层改造用自生酸澄清透明，对环境无毒无害，易于运输和储存；
[0061]
由此，本发明的高温储层改造用自生酸在注入地层时几乎无活性酸，无需添加常规酸液使用的缓蚀剂和铁离子稳定剂，对前端井下设备无腐蚀或腐蚀很小，对地层伤害低。
[0062]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0063]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。