一种碳酸盐岩储层油气井增产解堵液及其使用方法与流程

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全风险隐患。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，实际中频繁操作中不行。

4、现有解堵技术大都集中在如何生热、堵塞物分析等方面，但是，现有的体系单独使用，亚硝酸盐要快速反应强酸中时间小于20min，即使采取包裹等形式，在剧烈反应中都无法控制反应时间，硝酸盐类反应时间小于60min，且需要氢离子浓度、温度等相应的条件才能反应生热，都难以实现反应速率和反应时间的有效控制，实现长时间持续解堵，且实际堵塞中通常为复合堵塞，采用现有的机械、化学法无法对高压条件下井筒长段堵塞物实现解除，尤其针对高压井筒、带压地面集输系统进行水合物及其它复合堵塞物解除，沥青含量较高的储层，采用现有解堵技术解堵时间短，频繁开关井安全风险巨大，难以达到有效的解除目的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了现有技术无法对高压条件下井筒长段堵塞物实现解除，尤其针对高压井筒、带压地面集输系统进行水合物及其它复合堵塞物解除，沥青含量较高的储层难以达到有效的解除这一技术问题，本发明提供一种碳酸盐岩储层油气井增产解堵液及其使用方法。

2、本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

3、一种碳酸盐岩储层油气井增产解堵液，包括质量比为1:(1.05-1.5):(1-5) 的1号体系、2号体系和3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、铵盐和粘结剂，所述2号固体至少包括氨基磺酸、草酸、柠檬酸、硼酸和盐酸肼中的一种，所述液体1b包括透剂、携带剂、起泡剂、聚乳酸和醇类；

5、所述2号体系包括固体2a和液体2b，所述固体2a包括硝酸盐、尿素、硫脲、生石灰、氧化铝和粘结剂，所述液体2b包括盐酸、有机膦酸、表面活性剂和缓蚀剂；

6、所述3号体系包括高效溶剂、高效表面活性剂和高效溶剂油。

7、本发明的2号固体中含有有机酸和无机酸，能够有效解除常规微粒堵塞，缓速酸能够起到长时间作用的效果；2号固体与其它添加剂(携带剂和缓蚀剂等)的配合使用，起到进入储层深部，形成泡沫流体携带未溶蚀微粒，可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，实现对含油堵塞物的分散和解除；

8、本发明的配方中同时含有亚硝酸盐、铵盐和硝酸盐，在一定氢离子浓度的催化作用条件下产生热量，并产生大量的气体，混合形成泡沫流体，增加氢离子作用距离，以及不同氢离子浓度和温度的双重作用下，实现反应速度控制，且硝酸盐可以长时间的反应产生气体和热量，配合使用粘结剂能够更好的把不同反应速度的物质粘结在一起，形成一定形状，便于现场添加至井筒，并进一步的实现反应速度、反应时间的控制。

9、本发明的2b中含有盐酸，盐酸能够解除碳酸盐岩等堵塞，且为硝酸盐反应提供催化作用，表面活性剂起到分散的效果，缓蚀剂有效的保护井筒避免腐蚀，能够实现对高压下碳酸盐岩储层条件下井筒长段的复合堵塞物的解除。

10、本发明的3号体系中的高效溶剂、高效溶剂油可以较好的溶解油污、蜡和沥青，表面活性剂进一步的渗透，分散堵塞物，提高溶解效果。

11、综上，本发明所述的碳酸盐岩储层油气井增产解堵剂能够实现对高压下碳酸盐岩储层条件下井筒长段的复合堵塞物的解除，解决了目前机械、化学法无法对高压条件下井筒水合物长段堵塞物无法解除的难题，消除了井筒安全隐患。

12、具体地：

13、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)。

14、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

15、

16、其中：x:y:z＝35000～60000:80～600:10～55。

17、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；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。

18、聚乳酸的分子量5-20万。

19、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。

20、盐酸为配制后溶液质量浓度为1-15％的盐酸。

21、有机膦酸为五膦酸结构，即二乙烯三胺五甲叉膦酸。

22、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。

23、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。

24、缓蚀剂中醛酮胺类结构优选为：

25、

26、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。

27、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、乙二醇二乙醚和乙二醇单丁醚按质量比为(1-3)：(0.5-2)：(1-3)混合。优选的，低分子醚：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)。

28、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。

29、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。

30、作为优选，所述的固体1a和液体1b的质量比为1:(0.3-0.7)，所述的固体2a和液体2b的质量比为1:(0.15-0.50)。通过设置前述比例，可以保障持续反应生成一定量的氢离子，保障解堵的整体效果。

31、作为优选，所述1号固体中亚硝酸盐为亚硝酸钠、亚硝酸钾的一种或其混合物，所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、磷酸氢二铵等的一种或其几种混合物，所述粘结剂为氰基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇、聚乙烯醇等的一种或其几种混合物；且1号固体中亚硝酸盐、铵盐和粘结剂的质量比为1:1:(0.1-0.5)。

32、具体地，所述1号固体由亚硝酸盐、铵盐及粘结剂组成并成型，粘结剂分布在体系中，所述亚硝酸盐更优选为亚硝酸钠：亚硝酸钾质量比为1：(1.2-1.3)；所述铵盐更优选为碳酸氢铵：硝酸铵：磷酸氢二铵质量比为1:1.1:(1.6-1.7)；所述粘结剂更优选为聚甲基丙烯酸酯：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。

33、作为优选，所述2号固体由氨基磺酸、草酸和柠檬酸按质量比1:1:(0.5-1) 组成，或由氨基磺酸、柠檬酸和盐酸肼按质量比1:1:(1-1.5)组成。

34、作为优选，所述液体1b由以下质量百分比组分组成：渗透剂1-2％、携带剂0.2-0.8％、起泡剂0.5-2％、聚乳酸5-10％、醇类1-2％，余量为60-80℃温水。

35、作为优选，所述固体2a中，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；上述配比，可以在直接产生热量的条件下，进一步保障硝酸盐、尿素等长时间持续反应生热，产生大量的气体，保障解堵的效果。

36、更为优选地，所述硝酸盐为硝酸钠和硝酸铵按质量比1:1形成的混合物，所述粘结剂为聚乙二醇和聚乙烯醇按质量比1:1形成的混合物。

37、硝酸盐可以长时间的反应产生气体和热量，粘结剂是为了更好的把不同物质粘结在一起，形成一定形状，把不同反应速度的物质分别置于内部和外部，进一步实现反应速度、反应时间控制，便于现场添加至井筒。

38、更为优选地，聚乙烯醇分子量为3-4万，聚乙二醇分子量1000-3000。

39、作为优选，所述液体2b由以下质量百分比的组分组成：盐酸1-15％，有机膦酸10-35％，表面活性剂1-3.5％，缓蚀剂0.5-2.0％，余量为60-80℃温水。

40、更为优选地，所述液体2b由以下质量百分比的组分组成：盐酸10-15％，有机膦酸10-35％，表面活性剂2-3.5％，缓蚀剂1.0-2.0％，余量为60-80℃温水。

41、作为优选，所述3号体系由以下质量百分比组分组成：高效溶剂8-30％、高效表面活性剂1-15％、高效溶剂油1-20％，余量为水。上述配方的3号体系可以较好的溶解油污、蜡和沥青，以及分散堵塞物，提高溶解效果。

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

43、更为优选地，所述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。

44、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，通过催化剂与固体的接触，实现产气速度、产气量可控：

45、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。

46、具体地：

47、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：

48、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。

49、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：

50、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。

51、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：

52、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。

53、一种碳酸盐岩储层油气井增产解堵液的使用方法，用于模拟评价包括以下步骤：

54、s1、加固体1a、固体2a进入储层、井筒或地面系统后，在5～10min内注入液体1b、液体2b、3号体系；

55、s2、反应90min后；

56、s3、观察，如果解除水合物、油污等堵塞污染，结束注入程序；

57、s4、重复步骤s1-s3，重复添加，直到解除为止。

58、一种碳酸盐岩储层油气井增产解堵液的使用方法，用于模拟评价包括以下步骤：

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

60、s2、当待解堵系统的开口端至出口无流出物时，加入固体2a，5min内添加液体2b，反应60-400min；

61、s3、以150-1000l/min的速度加入3号体系，加注完毕反应60-200min；观察，如果解除污染，恢复产量，结束注入程序；

62、s4、重复步骤s1-s3，直到解除污染为止。

63、本发明的有益效果如下：

64、1、本发明通过合理设计1号体系、2号体系和3号体系的配方，设定特定的加注流程，使解堵液能够实现对高压下碳酸盐岩储层条件下井筒长段的复合堵塞物的解除，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的情况尤为重要。

65、2、本发明所述解堵液含有有机及无机酸液，能够有效解除常规微粒堵塞，氨基磺酸、草酸、柠檬酸、硼酸、盐酸肼、聚乳酸等缓速酸能够起到长时间反应和催化作用的效果。

66、3、本发明的配方中同时含有亚硝酸盐、铵盐和硝酸盐，在催化剂的作用条件下产生热量，并产生大量的气体，混合形成泡沫，降低反应速度，并利用不同的包裹形式，实现反应物逐步释放，通过催化剂与固体的接触，通过物理和化学作用，实现产气速度、产气量可控，保持足够热量溶解水合物。

67、4、本发明所述解堵液反应产生的热量可以对水合物、泥浆污染、沥青堵塞等井底难溶解物质进行溶解分散，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，疏通渗流通道，提高油气采收率。

68、5、本发明的解堵液投加方便安全，能够升高温度反应生热时间在400min 内可调，理论计算放热量可达300kj/mol以上，改造效果最高可达2.97倍，油污清洗效果最高达86.3％，能有效解除油基、水基泥浆污染、微粒运移、沥青堵塞。