[其他]用亞硝酸鹽-重鉻酸鹽氧化還原反應產生的丙酸根絡鉻(III)改善滲透率對比

在審

• 申請號: 101986000000473
• 申請日: 1986-01-22
• 公開（公告）號: CN86100473B
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發明（設計）人: 保羅·斯蒂芬·胡德森;托德·凱·施亞馬
• 申請（專利權）人: 菲利普石油公司
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 羅英銘;陳季壯

一個生產丙酸鉻（Ⅲ）的清徹綠色溶液的過程，其中包括：將例如丙酸、水與含鉻（Ⅵ）的原料，如重鉻酸鹽混合；加入亞硝酸鹽，如亞硝酸鈉，使鉻（Ⅵ）還原為鉻（Ⅲ）；在過量酸條件下，最好是丙酸，或是丙酸加輔酸（如鹽酸），生產一種穩定的、可以使聚合物一如部分水解丙烯酰胺聚合物一膠凝的溶液；該溶液在石油生產現場工作中可用于處理高滲透率地帶以改善滲透率對比度。

本發明涉及產生穩定丙酸根絡鉻（Ⅲ）絡合物水溶液的方法。本發明一個具體內容是使用亞硝酸鹽，重鉻酸鹽氧化還原反應產生丙酸根絡鉻（Ⅲ）溶液。本發明另一個與之相聯系的內容屬于改進丙酸根絡鉻（Ⅲ）溶液的生產過程的一個混合方法。本發明進一步涉及改善不均勻地層中滲水率對比度的方法。

在應用注水法的石油生產區域，注入的水易于從高滲透率地帶通過，而繞過了大部分的含油帶。注入的水中通常含有化學藥品，盡管含量很小，但由于水量達數億加侖之多，其耗費的成本也是十分昂貴的，因此注入水的采油效率很重要。如果能將高滲水率的通道封閉起來，水就會進入比較致密的含油帶。

可以用下述辦法減少在高滲透率通道中的損失;注入含有多價金屬交聯劑的聚合物溶液，交聯劑使聚合物膠凝，堵住高滲透率地層，并且使后來注入的水流入原來滲透率較差而現在卻相對較好的含油帶。使用檸檬酸鋁及相應的多價金屬陽離子作為交聯劑的方法一些時間來已為人所知。但檸檬酸根絡鉻一類的交聯劑在某些更不利的環境中不能完全令人滿意，例如，當地層溫度高于170°F和/或地層水的硬陽離子值超過500ppm的情況。

例如，對于部分水解的丙烯酰胺類聚合物，丙酸鉻（Ⅲ）溶液是一種有效的交聯劑，該溶液可使聚合物在儲油結構的高滲透率帶形成膠凝，它既可用于處理油井附近的地段，又可用于更深地層。丙酸鉻（Ⅲ）溶液不僅可以成功地應用于改善這種滲透率對比度，（在硬鹽水中也可用），令人意想不到的是，丙酸根成分對經常在地層水中出現的傳播還原硫酸鹽的細菌還是一種抗菌劑。這樣一來，既能收膠凝之利，又可獲滅菌之益。

但是，丙酸鉻（Ⅲ）溶液需分批配制。生成物中含有硫酸鹽的氧化還原劑方法是不希望的，因為生成的BaSO₄和CaSO₄沉淀可能潛伏著地層結構的損害，而且由于還原硫酸鹽的細菌的新陳代謝，會產生腐蝕性的酸性氣體H₂S。

在這一極為重要的材料在油田應用的道路上，通過能再產生的方式即迅速又方便地配制丙酸鉻（Ⅲ）溶液，一直是一個努力的目標;但或許又一直是個障礙。

我們發現，在丙酸、鉻酸鹽或重鉻酸鹽與水的混合物中，按一定比例加入亞硝酸鹽將鉻酸鹽或重鉻酸鹽還原，總可以得到丙酸鉻（Ⅲ）的澄清綠色溶液丙酸根絡鉻（Ⅲ）。我們發現，為保證丙酸鉻（Ⅲ）溶液的性能，丙酸根與鉻之摩爾比至少為4∶1;進而，必須使酸（配體）過量，使總配體與鉻的摩爾比增加到至少約為11∶1的量級。

我們還發現，所需過量的配體酸可以用較便宜的酸，如乙酸或鹽酸代替;只是應當在丙酸根絡鉻（Ⅲ）初次形成之后加入，這樣，就以較小的成本獲得了穩定的溶液。

事實上，我們發現，用后一種方法配制的混合配體材料更適宜用于處理油井附近地層，因為它膠凝得更為迅速;但它也可用于深層交聯處理。丙酸根含量高的溶液更適用于深層交聯處理，因為它須經較長時間才使聚合物膠凝;但它也可用于處理油井附近地層。

我們進一步發現了采用循環環路系統的混合生產方法，它所需的時間大約是一般通用的分批攪拌方法所需時間的一半。

我們發明的目的之一是生產丙酸根絡鉻（Ⅲ）溶液，該溶液可使可溶于水的聚合物粘滯劑膠凝。我們發明的另一目的是生產性能良好的均勻的，澄清而無渣的丙酸根絡鉻（Ⅲ）溶液。我們發明的進一步目的是提供一種改善高滲水率通道的滲水率對比度的改良方法，即可用于油井附近地層的處理，又可用于更深地層。發明的又一目的是提供一種生產丙酸根絡鉻（Ⅲ）溶液的穩定和經濟的方法。我們發明的再一目的是提供使用可注入的可膠凝混合液處理地層的方法。