交联剂组合物、酸性前置液及其应用制造技术

技术编号:13076281 阅读:166 留言:0更新日期:2016-03-30 11:32
本发明专利技术提供一种交联剂组合物、含有上述交联剂组合物的酸性前置液及其应用,属于石油与天然气勘探开发中储层化学增产改造领域。所述酸性前置液,其质量百分比组成如下:有机酸酯6.0%~16.0%,稠化剂0.5%~0.7%,交联剂组合物0.4%~1.0%,助排剂0.3%~1.0%,氯化钾0.5%~1.0%,胶囊破胶剂0.01%~0.1%,余量为水,所述稠化剂为聚丙烯酰胺,所述交联剂组合物的质量百分比组成如下:醋酸锆20.0%~30.0%,氯化铝5.0%~10.0%,丙三醇10.0%~20.0%,余量为水。所述酸性前置液在酸化改造中可以保持高粘度,起到造缝、降滤、酸化等多重作用,实现高温储层的深度酸压改造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油与天然气勘探开发中储层化学增产改造领域,特别涉及一种酸压 裂处理液,具体是一种高温储层酸压改造用液体体系。
技术介绍
酸压是碳酸盐岩储层改造的重要增产措施,特别是在高温(120~180°C )、深井 (4000~7000m)、低渗透储层中起到增加储层产量的决定性作用。对于高温深井的酸压技 术主要存在以下难点:①由于施工井段埋藏深,施工摩阻高,酸化排液量受限,井口装置及 施工设备要求高,必须使用降阻性能好的酸液体系,以利于提高排量,降低泵压;②储层温 度较高,酸岩反应速度较快,酸液的穿透深度有限,必须采用缓速酸降低酸岩反应速度,形 成较长酸蚀裂缝;③天然裂缝、孔洞较发育,工作液滤失严重,要实现酸液的深穿透,需使用 高粘前置液造缝以降低后续注入的酸液滤失,同时采用降滤失性能好的酸液体系;⑤地层 温度高,防腐难度大,对缓蚀剂性能要求高。如何降低滤失,如何有效延缓酸岩反应速度是 储层实现深度酸压的重点。 在降滤失方面,胶凝酸、变粘酸、交联酸、转向酸等均通过提高酸液粘度来增加酸 液向地层渗流的阻力,对降低酸液的滤失起到一定作用,但在高温条件下,酸液反应速度 快,使其控制滤失的作用大打折扣。在酸压工艺方面,常用的降滤方法一是加入微粒暂堵 剂,微粒暂堵剂包括石英砂,树脂、纤维及细盐等,二是采用前置液酸压工艺,向地层先泵注 前置液,有效降低储层温度,同时压开地层形成人工裂缝,在裂缝壁上形成滤饼,降低后续 注入酸液的滤失,酸液刻蚀裂缝壁面形成不均匀刻蚀形态,从而增加裂缝的导流能力,增加 通道提高油气产量。CN102732242A提出了一种具有渗流调节作用的酸化前置液,包括渗流 调节剂和酸化前置液,组分包括相渗流率调节剂和水,或者将渗流率调节剂加入盐酸或土 酸中,其作用是在酸化的同时实现有效控水,并减少后续酸液的无效或低效突进,延长油井 的稳产期。CN102492412A公开了一种压裂前置液,采用生物酶,粘土稳定剂,氟碳表面活性 剂,润湿反转剂,复合活性剂等,具备前置液造缝作用,清洗疏通油气渗流通道,降低原油粘 度,有利于提高油气产量。目前的前置液体系多数为中性或偏碱性液体,在酸化改造中遇到 盐酸后快速降粘,降低前置液造缝的性能。针对缓速的问题,国内外在酸液体系方面进行了 多方探索,形成了多种缓速酸液体系,主要有胶凝酸、转向酸、变粘酸、乳化酸、有机酸、自生 酸等。新近发展起来的自生酸具有在地层条件下缓慢释放H+,酸岩反应速率慢,与岩石反应 速率可控的特点,CN102899012A公开了一种自生酸体系及制备方法,自生酸包括多聚甲醛、 氯化铵和水,在高温碳酸盐岩储层条件下逐渐产生盐酸,改造储层。CN103450872A提出了一 种自生酸体系及其应用,采用固体聚多醛和氯化有机铵盐在水中反应生成盐酸,深度酸化。
技术实现思路
专利技术目的 本专利技术的一个目的是针对高温深井碳酸盐岩储层酸压改造需求,提供一种酸性前 置液,在酸化改造中可以保持高粘度,起到造缝、降滤、酸化等多重作用,实现高温储层的深 度酸压改造。 本专利技术的另一个目的是提供所述酸性前置液在高温储层酸压改造中的应用。 本专利技术的另一个目的是提供用于所述酸性前置液的交联剂组合物。 专利技术概述 所述酸性前置液,其质量百分比组成如下: 有机酸酯 6.0%~16.0% 稠化剂 0.5 % ~ 0.7 % 交联剂组合物 0.4 % ~ 1.0 % 助排剂 0.3% ~ 1.0% 氯化钾 0.5% ~ 1.0% 胶嚢破胶剂 0.0:1 % ~ 0、1 % 余量为水, 所述稠化剂为聚丙烯酰胺,所述交联剂组合物的质量百分比组成如下:醋酸锆 20. 0%~30. 0%,氯化铝5. 0%~10. 0%,丙三醇10. 0%~20. 0%,余量为水。 作为优选方案,所述有机酸酯为甲酸甘油酯或通式为RC00R'的有机酸酯中的至 少一种(即其中的一种或其中两种以上的任意比例的组合),所述通式为RC00R'的有机酸 酯为RC00H和R' 0H的酯化产物,其中RC00H为C1 一 C3的饱和脂肪酸、乳酸或巯基乙酸, R'OH为C1 一 C4的饱和脂肪醇。更优选的是,RC00H为C1 一 C2的饱和脂肪酸或乳酸,R'OH 为Cl - C3的饱和脂肪醇。具体的,所述有机酸酯可以为甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙 酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、甲酸甘油酯、巯基乙酸丁酯中的至少一种,更优选 为甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯中的至少一种, 最优选为乙酸甲酯和/或乳酸乙酯。 有机酸酯在地层温度条件下水解释放出氢离子,使前置液显示为酸性,与地层岩 石反应,达到酸化的目的。优选的,所述有机酸酯在所述酸性前置液中的最佳质量百分比为 8% ~12%〇 作为优选方案,所述交联剂组合物在所述酸性前置液中的最佳质量百分比为 0. 6%~0. 8%。所述交联剂组合物由各组成在62~65°C下混合,形成均匀的液体即可。 作为优选方案,所述稠化剂的分子量为200~500万,所述稠化剂在所述酸性前置 液中的最佳质量百分比为〇. 55%~0. 6%。用稠化剂配置的液体未加交联剂时粘度只有 30mPa · s左右,加入交联剂后可达几百mPa · s。 所述助排剂、胶囊破胶剂可选用本领域常规物质。 作为优选方案,所述助排剂的质量百分比组成为: 氟碳表面活性剂 0.5%~2.0 % C1 ~ C3的低分子醇类溶剂 10.0% ~ 15.0% 脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂 10.0%~20.0 % 余量为水. 更优选的,所述氟碳表面活性剂为乙氧基类非离子型表面活性剂FSN-100;所述 低分子醇类溶剂为C1~C3的脂肪醇类溶剂;所述脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂的HLB 值为14~16,具体的可采用的脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂如平平加〇-15、〇-20。所述 助排剂在所述酸性前置液中的最佳质量百分比为0. 4%~0. 6%。 作为优选方案,所述胶囊破胶剂过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾的包裹物,所述胶 囊破胶剂在所述酸性前置液中的最佳质量百分比为0. 01%~0. 05%。所述过硫酸铵、过硫 酸钠或过硫酸钾的包裹物为本领域公知公用的物质,是以过硫酸盐为主料,以聚酯为辅料, 经包裹工艺而成。它在加入前置液初期不释放或少释放破胶活性物质,达到保持冻胶粘度 的目的;但当施工结束后又能在闭合压力的作用下,快速释放出过氧化物,从而达到快速彻 底破胶的目的。 上述酸性前置液可应用于高温储层酸压改造。交联剂组合物中的锆、铝离子作为 中心离子,与稠化剂聚丙烯酰胺中的酰胺基形成配位键而交联成冻胶,增加了液体粘度,在 高温储层酸化改造时形成裂缝;酸性前置液到达地层深部后,当液体温度上升到80~90°C 时,有机酸酯开始释放氢离子,与地层的碳酸盐反应,溶蚀岩石,形成孔缝,增加油气通道, 从而达到增产的目的。 上述酸性前置液可根据储层条件,工艺要求的不同调节各组分的用量满足现场施 工。在现场配制时按照常规压裂液配制方式配制,方法简单易行,只需将上述组分按比例混 合均匀,使用时需压裂车将酸性前置液挤入地层即可,根据施工工艺的不同,酸性前置液可 在酸压前期注入,也可与其它酸液体系(如胶凝酸、转向酸、本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种酸性前置液,其特征在于,其质量百分比组成如下:所述稠化剂为聚丙烯酰胺,所述交联剂组合物的质量百分比组成如下:醋酸锆20.0%~30.0%,氯化铝5.0%~10.0%,丙三醇10.0%~20.0%,余量为水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张燕王道成刘友权向超吴文刚孙川熊颖
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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