[發(fā)明專利]一種耐高溫交聯(lián)酸液體系及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410745391.X
• 申請(qǐng)日: 2014-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN104403658A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彥玲;劉飛;馬收;呂永利;金家鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): C09K8/74
• 分類號(hào): C09K8/74;E21B43/27
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田儲(chǔ)層改造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于酸壓的耐高溫交聯(lián)酸液體系及其制備方法。

背景技術(shù)

酸壓是碳酸鹽巖油氣層增產(chǎn)、增注的主要工藝措施，在酸壓施工中，酸液或前置液以大于地層吸收能力的流速注入地層，使地層破裂形成裂縫，再用酸液溶解裂縫壁面。由于酸液以不均勻的方式溶蝕，所以裂縫閉合時(shí)仍能保持流動(dòng)通道，從而達(dá)到增產(chǎn)目的。這項(xiàng)技術(shù)普遍受到國內(nèi)外的高度重視，為經(jīng)濟(jì)高效地開采油氣資源提供了有力的保障。在酸壓的過程中，酸化工作液及酸液添加劑的性能直接影響酸壓效果。隨著世界能源日益緊張，各國勘探開發(fā)的儲(chǔ)層深度不斷加大，儲(chǔ)層溫度也越來越高，原有的酸化工作液體系已經(jīng)不能滿足儲(chǔ)層改造的需要，進(jìn)而發(fā)展了一些非常規(guī)酸液體系，主要有交聯(lián)酸、稠化酸、乳化酸和泡沫酸等，其中交聯(lián)酸通過對(duì)稠化劑的交聯(lián)，形成立體網(wǎng)狀鏈，降低酸巖反應(yīng)速度和酸液的大量濾失，克服乳化酸酸壓、稠化酸酸壓、泡沫酸酸壓等酸壓工藝酸蝕縫長短的不足之處，形成長縫，提高酸壓效果。現(xiàn)有的交聯(lián)酸液體系雖然具有一定的耐溫性，但是近幾年已逐漸不能滿足施工現(xiàn)場對(duì)酸化體系提出的越來越高的耐溫性能要求，能耐高溫的交聯(lián)酸已成為儲(chǔ)層改造的熱點(diǎn)技術(shù)。同時(shí)由于現(xiàn)有交聯(lián)酸體系所用交聯(lián)劑量較大，較大的提高了酸壓的成本，所以使用交聯(lián)劑較少的交聯(lián)體系也逐漸受到重視。

中國專利文件CN103805158A(申請(qǐng)?zhí)?01210447914.3)公開“一種交聯(lián)酸酸化壓裂液及其制備方法和應(yīng)用”，它由稠化劑、交聯(lián)劑和破膠劑組成，其中交聯(lián)劑為三乙醇胺鋯1-5％，由氧氯化鋯12份、蒸餾水15份、三乙醇胺15份和乙二胺四乙酸0.1份反應(yīng)合成所得；稠化劑為丙烯酰胺與2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸鈉的共聚物(分子量600-1000萬)0.6-1.2％；破膠劑為過硫酸銨/過硫酸鈉0.01-0.05％。此交聯(lián)酸可在20％的酸液中交聯(lián)。中國專利文件CN102352235A(申請(qǐng)?zhí)?01110221050.9)公開了“一種交聯(lián)酸壓壓裂液及其制備方法”，它由稠化劑、交聯(lián)劑、緩蝕劑、鹽酸及水組成，其中稠化劑為改性聚丙烯酰胺0.4-0.8份；交聯(lián)劑為有機(jī)鋯交聯(lián)劑1-2份；緩蝕劑為曼尼希堿酸液緩蝕劑1-2份。此交聯(lián)酸酸壓壓裂液體系可在10％的鹽酸中交聯(lián)形成交聯(lián)酸液體系。以上兩個(gè)專利的技術(shù)方案中，均采用了有機(jī)鋯交聯(lián)劑，成本高而且用量大。

CN104073237A提供了一種耐高溫地面交聯(lián)酸酸液。以質(zhì)量百分比計(jì)，該酸液包括如下組分：酸15wt％-28wt％、聚丙烯酰胺類聚合物0.4wt％-1.0wt％、醛類交聯(lián)劑0.1wt％-0.5wt％、酚類交聯(lián)劑0.05wt％-0.25wt％、交聯(lián)促進(jìn)劑0.005wt％-0.02wt％、緩蝕劑0.5wt％-2.0wt％、鐵離子穩(wěn)定劑0.5wt％-2.0wt％、過硫酸銨0.01wt％-0.1wt％、余量為水；其中酸以純物質(zhì)計(jì)算。本發(fā)明使用低毒、廉價(jià)的工業(yè)原料作為交聯(lián)劑和交聯(lián)促進(jìn)劑，能夠降低交聯(lián)劑的毒性，制備耐高溫地面交聯(lián)酸酸液，現(xiàn)場可操作性強(qiáng)。但是該專利文件的技術(shù)方案，交聯(lián)劑的總加量較大，并且僅可以耐120℃的高溫，耐溫性能漸不能滿足一些較深儲(chǔ)層的要求。

現(xiàn)有技術(shù)能在一定程度上實(shí)現(xiàn)酸性條件下稠化劑和交聯(lián)劑的有效交聯(lián)，但是現(xiàn)有交聯(lián)劑有成本較高和用量較大的缺點(diǎn)，影響現(xiàn)場施工，而且隨著碳酸鹽巖儲(chǔ)層深井超深井的勘探開發(fā)，地下溫度越來越高，對(duì)于酸液耐高溫的要求也越來越高，現(xiàn)有交聯(lián)酸液體系有耐溫性能較差的缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)都嚴(yán)重影響了交聯(lián)酸液體系在酸壓中發(fā)揮更大的作用。而有機(jī)鈦交聯(lián)劑無毒，耐溫性能好，使用簡便，交聯(lián)凍膠粘度適中，懸砂能力強(qiáng)，耐剪切，對(duì)地層傷害小，摩阻低，交聯(lián)速度可調(diào)，有良好的壓裂效果和經(jīng)濟(jì)效益。因此，近年來有機(jī)鈦交聯(lián)劑逐步被重視。但是，現(xiàn)有的有機(jī)鈦交聯(lián)劑在應(yīng)用中仍然還存在著用量較大和成本較高的缺點(diǎn)，限制了在深井超深井油田開發(fā)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有交聯(lián)酸液體系交聯(lián)劑用量較大、成本較高，交聯(lián)酸液體系耐高溫性能較差的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種交聯(lián)劑用量少、成本低的耐高溫交聯(lián)酸液體系及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種交聯(lián)酸液體系，按質(zhì)量百分比組份如下：

所述的聚合物稠化劑為丙烯酰胺-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨共聚物，分子量800萬-1200萬；單體摩爾比為丙烯酰胺:甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨＝8:3～15:3；