专利名称：提高油井地层渗透力的方法及溶剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是用化学法处理油井地层提高渗透力的方法及其溶剂。
在原油开采中，随着采油时间的推移，井下压力，渗透力逐渐降低，原油产量也逐渐减少。为了提高原油产量，应用了各种物理及化学处理方法。为了提高渗透力，传统的方法是用土酸(盐酸与氢氟酸)或者氟硼酸等注入井下，进行酸化处理，迅速溶解堵塞油路影响原油渗透的二氧化硅，砂子，粘土，难溶的硫酸盐和碱土金属的碳酸盐组成的鳞状物及其他杂物。但是这种酸化处理的附反应会生成难溶的氟化物，例如CaF2，Na2SiF6等……。这些二次沉淀的氟化物也堵塞油路，影响油井地层的渗透力。采用化学法除去氟化物，鳞状物的技术中，具有代表性的技术是美国专利2961355(1960年)。该技术是利用硼酸(硼砂)和盐酸制成溶剂来除去氟化物和鳞状物(即进行二次处理)。但是硼酸在盐酸中的溶解度很低，例如在26℃时，15%盐酸中仅溶解2%的硼酸，这会大大影响使用效果。美国专利4330419(1982年)提出了一种解决硼酸溶解度低的新方法。该方法是先将硼酸溶于甲醇中制成组分，再与盐酸混合制成溶剂，用其对油井进行二次处理，溶解氟化物、鳞状物的效果很好。但这种方法也有缺点。其一是温度较低时(如低于22℃)。硼酸在甲醇中溶解度降低而产生沉淀。因此该方法在气温较低的油田现场是不易施工的。其二是该溶剂中的甲醇只起溶解硼酸的作用，在井下不起其他作用。
本发明的目的是提供一种能抑制溶解氟化物和鳞状物的处理方法及其溶剂。它能极大地增加硼酸的溶解度，能在低于-30℃的情况下使用，又能对灰岩、砂岩起深度酸化作用，使油井的酸化处理和二次沉淀处理合并一次完成，能有效地提高油井的渗透能力，提高原油产量。
本发明是这样完成的。先将硼酸溶于氟硼酸制成组分，再与盐酸混合制成溶剂。该溶剂的组份包括(a)用5～32%的盐酸(重量百分比浓度);
(b)用20～50%的氟硼酸(重量百分比浓度);
(c)在上述盐酸加入之前，将硼酸(或相当量的硼砂)溶解于上述的氟硼酸中，其浓度为1～17%(重量百分比浓度)。其余为水。
本发明效果更明显的组份是盐酸12～25%(重量百分比浓度);氟硼酸10～22%(重量百分比浓度);硼酸1～12%(重量百分比浓度)。在上述盐酸加入之前，将硼酸(或相当量的硼砂)溶解于上述氟硼酸中，其余为水。
下面对本发明作进一步说明。
当溶剂中含有硼酸和盐酸时，能够溶解难溶氟化物(以CaF2为例)，其化学反应按下式进行，生成水溶性产物。
这里n值从1至4。当n＝4时，
换言之，为了生成水溶性产物，4克分子HCl和1克分子H3BO3需要和2克分子CaF2反应。因此需要生成物是水溶性产物，必须在溶剂里有足够量的硼酸，所以提高硼酸的溶解度是提高处理效果的关键。
我们发现硼酸在氟硼酸中有极好的溶解度。例如，在室温下最大溶解度可达15%(氟硼酸浓度为50%)。在2℃时，在浓度为50%的氟硼酸中溶解度为9.3%。因此用盐酸，硼酸，氟硼酸为组份的溶剂来处理油井地层的氟化物沉积及鳞状物是极其有效的。
另外注入油井中的溶剂里的氟硼酸和处理二次沉淀生成的氟硼酸按下式水解
水解度取决于氟硼酸的浓度，但也受温度的影响。水解得到的HF就溶蚀掉粘土和一部份石英微粒，反应按下式进行
在任何反应时间里，仅有有限数量的氟硼酸水解的HF存在。因此反应是延缓的，相应地增加了在地层中的穿透距离。同时因氟硼酸能使与被接触到但未溶解的粘土微粒明显融合形成融合层，控制了微粒的迁移性，起到稳定粘土使其不再膨胀的作用。
注入油井中的另一部分盐酸和传统的工艺一样起着溶蚀灰岩，砂岩及其他杂物的作用。
从上看出氟硼酸与部分盐酸对油井地层的微粒结构也起着深度酸化作用。因此应用本发明的方法及溶剂，可以根据地层情况免去传统的酸化处理过程，即能将深度酸化与二次沉淀处理一次完成。
本发明的溶剂制备工艺叙述如下。按上述配方在温度为零度至室温下，将硼酸加入氟硼酸中，充分搅动，硼酸溶解，加水稀释，再加入盐酸，这时立即呈现为浅黄色透明流体，连续搅动一小时，制成本发明的溶剂，其综合浓度为35.4～37.00%，比重为1.22～1.30/25℃。上述工艺配制的溶剂可以与各类添加剂(铁离子稳定剂，缓蚀剂，表面活性剂)混合后，于70℃水浴内静置4小时，溶液不乳化，不分层，不产生沉淀，本发明的溶剂各组份之间配伍性能好。
本发明的溶剂低温性能稳定，例如取50ml溶剂置于100ml烧杯中，放在-35℃的盐水里冷却，然后缓慢升温，温度指示为-31.5，-30，-27，-23，-18，-15，-13℃时，均未有沉淀生成，当然随着温度的降低，配比的各组份应向下限浮动。
用本发明的溶剂对油井处理的方法叙述如下按上述方法配制的溶剂根据地层结构将其稀释0～3倍，注入油井地层，在地层停留1～100小时，或者直到氟化物，鳞状物二次沉淀或灰岩，砂岩有明显的溶解。处理结束后，将地层内剩余溶剂抽出地面。
虽然没有酸性腐蚀抑制剂，本发明的溶剂仍可使用，但对油井下的金属管材和设备有一定的腐蚀作用。因此，应加入酸性腐蚀抑制剂配合使用，以延长金属管材或设备的使用周期。常用的酸性腐蚀抑制剂一般含有炔醇类、季胺化合物、烷烃化合物，锑的化合物或砷的化合物，表面活性剂等等。
本发明的溶剂极大地提高了硼酸的溶解度，大大增加了对氟化物及鳞状物的溶蚀作用，并且使用温度范围宽，工艺性好，能在极低气温下(-30℃)的油田现场施工。用本发明的溶剂来处理油井地层能极大地提高油井的渗透力，提高原油产量。
例如处理某油井，井段为3080～3085米，油层厚度5.6米。岩层分析粗粉砂-极细粉砂岩为主，其次为含白云质极细的粗粉砂岩。胶结物多为方解石，泥晶白云质为主，其次为白云石胶结。
处理前该井原油日产量11.4吨，含水0.5%。按油田传统的酸化施工步骤进行，其中注入本发明溶剂3个立方米(综合浓度为12%)，内含有2%HAC+2%HCHO+0.5%IS-129(缓蚀剂)+0.5%AE-1910(表面活性剂)。油井经处理后2～3天以后原油日产量增至30多吨。
该发明的溶剂也可以用来除去管道，工业容器的表面的难溶氟化物沉积。其方法是将上述工艺配制的溶剂作用于具有难溶氟化物沉积的表面，保持一定时间后，用清水冲洗干净。
下面以实施例对本发明作进一步说明。
例1，本发明溶剂对CaF2(98.42%)的溶蚀试验结果见表1
例3 本发明的溶剂与其他溶剂在浓度相同情况下对Na2SiF6，CaF2，k2SiF6的溶蚀率对比结果见表3表3
从上表看出本发明溶剂的溶蚀率最高例4 本发明溶剂中硼酸浓度不同对CaF2(98%)的溶剂试验结果见表4表4
从上表看出硼酸1%开始都起作用，超过4%效果较佳。
盐酸与氟硼酸都是强酸，它们的存在均会起作用，这点是不言而喻的。
权利要求
1.一种提高油井地层渗透力的溶剂，其中含有盐酸和氟硼酸，其特征在于组份包括(a)盐酸为5～32%(重量百分比浓度)(b)氟硼酸为20～50%(重量百分比浓度)(c)硼酸为1～17%(重量百分比浓度)在上述盐酸加入之前，将硼酸(或相当量的硼砂)溶于上述氟硼酸中，其余是水。
2.根据权利要求1所述的溶剂，其特征是盐酸12～25%，氟硼酸10～22%，硼酸1～12%，以上均为重量百分比浓度，在上述盐酸加入之前，将硼酸(或相当量的硼砂)溶于上述氟硼酸中，其余为水。
3.根据权利要求1或2所述的溶剂，其特征在于还含有一种或数种酸性腐蚀抑制剂。
4.一种从油井地层除去难溶的氟化物的方法，其特征是(a)将含有5～32%的盐酸，20～50%的氟硼酸，1～12的硼酸的溶剂，经稀释0～3倍后，注入油井地层;(b)将上述溶剂保留在油井地层中1～100小时;(c)从油井地层结构中抽出残留溶剂。
5.一种从金属表面除去含有沉积难溶的氟化物的方法，其特征是将含有5～32%的盐酸，20～50%的氟硼酸，1～17%的硼酸的溶剂，作用于具有难溶氟化物沉积的金属表面，保持一段时间后，用清水冲洗干净。
全文摘要
该发明是一种提高油井地层渗透力的方法及溶剂。现有技术的溶剂是用甲醇溶解硼酸再与盐酸配制的，硼酸溶解度低，低温性差，不适于气温低的油田现场施工。本发明是用氟硼酸溶解硼酸再与盐酸配制的，硼酸溶解度高，低温稳定，并能同时起到油井地层酸化处理和二次沉淀处理的作用。用该溶剂及其处理方法处理油井，提高了油井地层渗透力，原油增产效果显著。也可用于除去工业容器，管道表面含有难溶氟化物沉积。
文档编号E21B43/27GK1030809SQ88103530
公开日1989年2月1日 申请日期1988年6月8日 优先权日1988年6月8日
发明者赵志峰 申请人:武汉市长江化工厂