[發明專利]一種高溫乳化酸配方及配制方法

在審

• 申請號: 201310573809.9
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN104629714A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 原勵;熊穎;劉友權;趙萬偉;王道成;張燕;陳禮利
• 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
• 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

本發明涉及油氣田開發化學增產領域，是一種油氣井酸化用油外相的乳化酸，適用于地層溫度小于等于200℃油氣井酸化作業。

背景技術

乳化酸是一種以油為外相，酸為內相的乳化分散體系，通過控制H+離子的傳質和運移顯著延緩酸巖反應速率，并由于乳液具有一定的粘度從而控制酸液濾失。同時，乳化酸中的油為外相，避免了酸在泵注過程中與泵注設備、管線、井下管柱的直接接觸，降低了酸對這些金屬物質的腐蝕速率，特別是對于高溫井。目前，乳化酸在高溫下的穩定性較差，使得乳化酸在高溫下的有效作用距離難以延長，酸化效果不能得到顯著提高。

中國專利公開號：CN1760313A提供了一種抗高溫、低摩阻油包酸乳狀液，它由0#柴油、15%～28%鹽酸、油酸單乙醇酰胺磷酸酯、石油磺酸和聚甲基丙烯酸甲酯構成，可用于溫度小于210℃的地層。但是其只給出了90℃～210℃下析酸量的絕對值，對其高溫下乳液穩定性無法判斷。從90℃～210℃下析酸量可以看出，該乳化酸隨著溫度的上升，其析酸量急劇上升，表明其高溫下的穩定性差，乳液快速破乳。美國專利公開號USP：5427699提供了一種低粘度的中低溫乳化酸，它的表面活性劑由乳化劑和降粘劑組成，降粘劑為電中性的脂肪胺鹽或酸，乳化劑是油基二乙醇胺，主要應用于低溫低滲儲層。《乳化酸酸液體系配方研究進展》（張杰，應用化工，2012年第4期）報道了國內的高溫乳化酸，能夠用于90℃儲層。《緩速酸種類及乳化酸應用研究進展》（劉煒，熊楠，吳志鵬等，精細石油化工進展，2010年第9期）報道了國外的高溫乳化酸，可用于溫度為120℃～176℃的地層，常溫下能夠穩定4天～5天，149℃下能夠穩定1小時，但是文獻僅定性描述高溫下穩定，無具體的破乳數據。SPE151062《A?New?Emulsified?Acid?to?Stimulate?Deep?Wells?In?Carbonate?Reservoirs:Coreflood?and?Acid?Reaction?Studies》（M.A.Sayde，H.A.Nasr-El-Din，2012年）報道了一種可用于176℃地層的高溫乳化酸,提供了110℃下的高溫乳化酸的酸巖反應速率和粘度，其在110℃下的反應速率為5.43×10^-6mol/cm²·s。SPE98261《From?Laboratory?Research?to?Successful?Practice:A?Case?Study?of?Carbonate?Formation?Emulsified?Acid?Treatments》（P.Kasza，2006年）報道了用于120℃儲層的高溫乳化酸，其酸相濃度為15%，酸油比為1∶1，文獻中提供了120℃下的酸巖反應速率，其在120℃下的反應速率為8.6×10^-5mol/cm²·s。

這些報道的乳化酸最高可用于210℃的地層酸化作業，但是對于表征乳化酸高溫穩定性的破乳率指標未見具體數據報道，多以反應速率等參數來間接表征，且反應速率評價的最高溫度為120℃，隨著溫度的上升而快速破乳，未見能在溫度高于120℃條件下穩定1h以上的乳化酸報道。同時，從不同溫度下的析酸量可以看出，專利CN1760313A所述的乳化酸在210℃下已快速破乳，乳化酸在實際應用時是利用前置液或損失前面注入的乳化酸來對地層降溫，從而使后續的乳化酸能用于高溫地層酸化作業。此外，現有乳化酸因在高溫下的穩定性差，在注入地層過程中逐漸破乳，破乳是不均勻的，造成了酸的不均勻釋放，從而使得井下管柱的局部與酸接觸，造成坑蝕和點蝕這樣的局部腐蝕。

本發明提供了一種在高溫下穩定的乳化酸，在140℃條件下老化1h后的破乳率小于5%，能在140℃條件下穩定1h以上。在實際現場應用中，可采用前置液和酸液對儲層進行降溫，使其實際使用溫度可以達到200℃以上。

發明內容

本發明的目的是：提供一種在高溫下能增大酸液有效作用距離，實現深度酸化的乳化酸配方，具有高溫下的穩定時間長、不會造成井下管柱的局部腐蝕、酸巖反應速率小等特點，可用于地層溫度小于等于200℃油氣井酸化作業。

川渝地區面臨越來越多的深層復雜氣藏的酸化改造，目前儲層最高溫度已達180℃，乳化酸是這類儲層酸化改造的主流技術。

本發明所采用的技術方案是：一種高溫乳化酸配方，按質量百分數該乳化酸的各組分及組成如下：