[發明專利]一種油井酸化工藝用低傷害砂巖酸

無效

• 申請號: 201010118998.7
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN101787269A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 王俊奇;屈展;蓋海防;陳軍斌
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: C09K8/72
• 分類號: C09K8/72
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本發明涉及一種油層解堵提高采收率制劑，特別涉及一種油井酸化工藝用低傷害砂巖酸。

背景技術

對油井砂巖儲層酸化處理通常使用鹽酸與氫氟酸混合酸，即土酸。常規的土酸是按HCI∶HF為12∶3％比例配制的，通常也可以將二氟化銨溶于HCI中制備HF，如15％HCI與5％的NH₄HF₂產生HF土酸解堵液。但最近的研究表明，要減少潛在的氟化鹽沉淀，該比例至少應為6∶1，最好是9∶1。國外BJ服務公司開發出一種新的HF混合物，是用螯合酸絡合物代替HCI水解氟化鹽，這種酸具有5個氫離子，稱作“HV酸”，HV酸與氫氟化銨(NH₄HF₂)產生絡合銨鹽和氟化氫，稱之為“砂巖酸”。粘土的表面積通常是石英的數百倍甚至上千倍；大多數酸液將消耗在與粘土的反應中，而不是消耗在與石英顆粒的反應中，酸液的活性穿透深度較小，所以減少反應速度，使之緩和均勻是當前常規酸化的問題。當前常規普通酸化存在對近井地帶的腐蝕性過大問題。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種油井酸化工藝用低傷害砂巖酸，具有可提高油井滲透率，反應速度緩和均勻，對近井地帶的腐蝕接近清水的特點。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種油井酸化工藝用低傷害砂巖酸，其組分按質量比包括：鹽酸占總重量的2～15％，氟化氫銨占0～10％，硝酸占0～10％，乙酸占0～8％，復合膦酸占8～18％，檸檬酸占0.5～5％，酸化緩蝕劑占5～15％，水或添加劑水溶液占70～84％。

所述的添加劑水溶液組分為：互溶劑占添加劑水溶液組分重量的0.5～5％，破乳劑占添加劑水溶液組分重量的0.1～5％，粘土穩定劑占添加劑水溶液組分重量的0～30％，水占添加劑水溶液組分重量的60～99.4％。

本發明的砂巖酸體系是用一種有機酸加復合膦酸與氟鹽反應生成HF，這種新型復合酸含有多個氫離子?？梢栽诓煌瘜W計量條件下分解。砂巖酸的結構通式如下：

其中：R、R1、R2、R3是氫、烷基、芳基、膦酸脂、磷酸脂、?；?、胺、羥基或羥基基團。

R4、R5是由氫、鈉、鉀、銨或有機基團組成。

砂巖酸的緩速機理如下：

物理吸附：砂巖酸更容易吸附在粘土表面。這是由于在砂巖儲層，粘土的比表面積最大。

化學吸附：化學吸附也易于作用在含鈣、鐵、鋁成分較高的粘土和填充物上。砂巖酸與粘土反應在粘土表面生成鋁硅膦酸鹽的“薄層”。

以上兩種反應產生的吸附作用可以減緩酸液與粘土的反應速度。

通過現場試驗發現，砂巖酸與蒙脫土反應，在粘土的表面形成了“薄層”，減緩酸液體系對粘土礦物的反應速度。

砂巖酸抑制沉淀機理

(1)砂巖酸對溶液中多價金屬離子具有的絡合能力，在很低的濃度下將Ca²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等多價金屬離子“螯合”于溶液中，從而使一些容易生成沉淀的金屬離子保持溶液狀態。

(2)砂巖酸對Ca²⁺、Na⁺、K⁺、NH4⁺之類的離子有很強的吸附能力。因此，在有砂巖酸存在的溶液環境中，Ca²⁺、Na⁺、K⁺、NH₄⁺之類的離子就很難有機會與F^-、SiF₆^2-形成氟鹽沉淀和氟硅酸鹽沉淀。

低傷害砂巖酸與現有的其他酸化劑相比有以下突出優點：

(1)應用在酸化過程中，有效地加速酸化后酸液排出，防止酸液與原油產生酸渣形成造成儲層傷害；解堵后還產生良好的防膨穩砂的作用；

(2)能有效地保證酸進入油水井井眼深處，對地層傷害小，克服以往酸化易形成酸渣，需要反排，作用半徑小，有效期短，現場危險性大的問題；

(3)能更大幅度提高油井滲透率；

(4)在解堵的過程中不對地層造成新的損害，不產生二次沉淀，具有長時間沉積阻垢作用；

(5)由于其解堵的過程緩慢，不對巖芯因骨架造成激烈的傷害，避免出現常規土酸酸化后，容易對地層造成骨架傷害，地層坍塌，容易出砂，解堵有效期短的問題；

(6)近井地帶的腐蝕接近清水。