[發明專利]一種用于油氣井酸化的自生氣配方

有效

• 申請號: 201110240584.6
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN102391852A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 王道成;劉友權;石曉松;張永國;王川;原勵
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/74
• 分類號: C09K8/74;C09K8/76
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及提高油氣井酸化效果的自身氣體系，特別是涉及一種應用于低壓油氣井酸化增產措施中增加地層能量、提高殘酸返排率、改善酸化效果的自生氣配方。

背景技術

隨著勘探開發的不斷發展，地層油氣的不斷采出，油氣井地層能量快速遞減，如川東石炭系儲層大部分老井壓力系數下降到0.3以下，使油氣產量大幅度降低，給油氣田穩產提出了巨大的挑戰。同時，開采過程的微粒運移及污染物堵塞使近井地層污染加重，油氣采收速度快速降低。為了恢復油氣采收速度，需要采用酸化措施對其進行解堵酸化，雖然在一定程度上能夠解除地層傷害，但是，由于地層壓力極低，酸化液殘酸返排困難，滯留在地層中容易對儲層造成二次污染，降低酸液的酸化效果，甚至使酸化無效。為了提高酸化效果，滿足低壓氣井的增產復產需要，必須研制開發出有效的化學助劑，能迅速補充地層能量，提高殘酸的返排率，改善酸化效果。

自生氣體系在地面不產生氣體，體系進入地層后，在催化劑或一定溫度作用下使產氣體系反應產生大量的氣體，增加地層能量，提高殘酸的返排率，對提高低壓老井酸化效果具有獨特的優勢，在三次采油、泡沫排水及酸化壓裂中利用自生氣配方提高地層能量及施工效果的研究較多。目前自生氣體系反應機理主要有以下三類：第一類利用亞硝酸鹽和銨鹽在酸性物質或溫度的催化下產生氣體，這個方法的缺陷是不能和酸液(或酸性物質)在地面直接接觸，現場必須用非反應隔離液把酸液和生氣體系隔開注入井中，使施工工藝較為復雜，且反應物質含有亞硝酸鹽有毒物質。如USP4178993利用亞硝酸鈉和氯化銨在一定溫度條件下反應產生大量的氣體；CN101671553A利用亞硝酸鈉和發泡劑作為A劑，氯化銨、乙二胺四乙酸、酸性物質催化劑和穩泡劑作為B劑制成球狀，施工時注入A、B劑，在地層條件下混合產生氣體；第二類利用單質或兩種物質在一定溫度下分解或反應產生氣體，這個方法的缺陷是分解溫度要求達到150℃以上(普通酸化井井底溫度一般認為小于120℃)或不能和酸液在地面直接接觸。如《自生氣體復合泡沫調剖技術研究與應用》，新疆石油科技，2007年第17卷第4期，作者利用A劑和B劑反應產生大量的氣體，需要在溫度為150℃以上和催化劑的共同作用下進行反應產生氣體；《自產氣泡沫酸酸化技術》，石油鉆采工藝，2010年第32卷第1期，作者利用一種可以在酸性條件下分解或在溫度大于60℃的條件下的物質進行產氣，對油井進行自生泡沫酸酸化作業時需要采用段塞隔離注入；第三類利用催化劑催化脲類物質分解產生氣體，由于催化劑中含有亞硝酸鹽或其它不穩定物質，這個方法的缺陷是催化劑中有不穩定的物質或不能和酸液在地面直接接觸，現場必須用非反應隔離液把催化劑和生氣體系隔開注入井中，使施工工藝較為復雜。如CN?101074366A由碳酰胺和低碳混合有機酸作為A劑，亞硝酸鈉、次氯酸和磺酸鹽作為B劑，現場使用時分別注入A、B劑進入地層反應產生大量的氣體；CN?1693656A由鹽酸等酸性物質作為A劑、雙氫胺等物質作為B劑、含鉬氧化物作為C劑，施工時A劑等酸性物質注入地層后用清水隔離再注入B、C劑進入地層反應。

上述資料表明，目前公開報道能在普通儲層溫度下反應產生氣體的自生氣體系，都不能和酸液(或酸性物質)在地面直接接觸混合配制，需要采用非反應隔離液進行隔離注入，增加施工工藝的復雜性和施工成本。

發明內容

為了克服目前適用于儲層溫度下(一般儲層溫度小于120℃)的自生氣體系不能和酸液體系在地面直接混合的缺點，本發明的目的是提供一種自生氣配方，該配方不僅在儲層溫度下反應產生大量氣體，而且可以和酸液體系在地面直接混合進行配制，通過調整產氣配方組成能調整產氣量和產氣時間，產生的大量氣體迅速補充地層能量，提高殘酸返排率、改善酸化效果。

本發明所述的一種自生氣配方由尿素、固體酸和硝酸鹽三種物質組成，其組成比例為：尿素10～40％、固體酸1～10％、硝酸鹽50～85％，以上為質量分數(如表一所示)。

尿素，推薦使用質量濃度為20～30％。

固體酸為氨基磺酸、檸檬酸、草酸的一種，所述的固體酸推薦方案為草酸(C₂H₂O₄)，推薦使用質量濃度為5％～10％。

硝酸鹽為硝酸銨、硝酸鉀、硝酸鈉的一種，所述的硝酸鹽推薦方案為硝酸銨(NH₄NO₃)，推薦使用質量濃度為60％～75％。

上述配方可以根據不同地層條件和施工需要，調整不同的質量濃度和加量。

表一??自生氣配方構成及濃度比例