一种耐高温高压的泡沫缓速酸液制备及其应用方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温高压的泡沫缓速酸液制备及其应用方法。一种耐高温高压的泡沫缓速酸液，以所述泡沫缓速酸液的总重量为100％，包括0.5wt％～0.8％wt％的起泡剂、0.1wt％～0.3wt％的纳米SiO2、0.05wt％～0.1wt％的稳泡剂、其余为质量分数为20％的HCl溶液。制备工艺为在质量分数为20％的HCl溶液中依次加入起泡剂、纳米SiO2、稳泡剂，采用搅拌器搅拌，即得到所述泡沫缓速酸液。本发明专利技术的耐高温高压的泡沫缓速酸液在140℃泡沫半衰期依旧可以达到12min，且随着压力的升高，泡沫半衰期变化不大，稳定性好，特别适用于深井开发；本发明专利技术的耐高温高压的泡沫缓速酸液采用纳米SiO2与起泡剂和稳泡剂配合使用，起到协同增效的作用，使泡沫缓速酸液的适用性更广泛，在高温高压下均具有很好的泡沫稳定性。温高压下均具有很好的泡沫稳定性。温高压下均具有很好的泡沫稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温高压的泡沫缓速酸液制备及其应用方法


[0001]本专利技术属于油田化学助剂
，更具体地，涉及一种耐高温高压的泡沫缓速酸液制备及其应用方法。

技术介绍

[0002]泡沫是气体分散于液体中的多相分散体系，气体是分散相(不连续相)，液体是分散介质(连续相)。制备泡沫的过程中，液体中的气泡在密度差的作用下易在液面上形成以少量液体构成的液膜隔开气体的气泡聚集物
‑
泡沫。泡沫的发泡性是指泡沫生成的难易程度和生成泡沫量的多少；泡沫的稳定性是指生成泡沫的持久性(寿命)，即消泡的难易。
[0003]泡沫的稳定性，可以用泡沫排液速度或泡沫半衰期来量度。显然，泡沫越稳定，排液速度愈小，半衰期愈长。泡沫半衰期是指:由泡沫中排出的液体体积为泡沫未排液时全部液体体积的一半所需的时间。
[0004]设V0：泡沫中液体的体积(即发泡液体积)；
[0005]V
t
：t时间由泡沫排出的液体体积；
[0006]V0‑
V
t
:泡沫中为排除的液体体积，它随时间增加而减小。
[0007]瞬时排液速度为:
‑
d(V0‑
V
t
)/d＝K(V0‑
V
t
)n或dV/dt＝K(V0‑
V
t
)n式中n称为排液级数，K称为比例常数，它与温度，液体密度，液体粘度泡沫的高度，重力等因素有关。
[0008]近年来，随着酸化压裂工艺技术的逐渐成熟，其已经成为勘探开发油气必不可少的重要手段。而泡沫酸因其有黏度高、返排率高、滤失小的优点，使其成为酸化压裂工艺中的一个重要组成部分。常规的泡沫酸液体系仅使用单一的起泡剂，虽然起泡性较好，但在实际地层环境下受到高温高压等因素的影响使得泡沫稳定较差，从而导致泡沫半衰期过短，使泡沫酸的缓速性能严重下降，最终影响施工效果。因此，开发一种耐高温高压的泡沫缓速酸液体系对酸化压裂具有重要意义。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种在140℃泡沫半衰期依旧可以达到12min，且随着压力的升高，泡沫半衰期变化不大，稳定性好，特别适用于深井开发的耐高温高压的泡沫缓速酸液。
[0010]按照本专利技术的一个方面，提供一种耐高温高压的泡沫缓速酸液，按照质量百分数计，以所述泡沫缓速酸液的总重量为100％，包括以下组分：
[0011]0.5wt％～0.8％wt％的起泡剂；
[0012]0.1wt％～0.3wt％的纳米SiO2；
[0013]0.05wt％～0.1wt％的稳泡剂；
[0014]其余为质量分数为20％的HCl溶液；
[0015]所述稳泡剂为聚丙烯酰胺与纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛其中的一种或两种按质量比(15～45):(4～10)配制的混合物。
[0016]进一步地，所述纳米SiO2为粒径50nm
‑
500nm的不同粒径SiO2中的两种按质量比(20～50):(3～10)配制的混合物。
[0017]进一步地，所述起泡剂为阳离子表面活性剂与非离子型表面活性剂按照质量比(35～45):(10～20)配制的复合起泡体系。
[0018]进一步地，所述阳离子表面活性剂为十八烷基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十四烷基
‑
二甲基吡啶溴化铵和喹啉苄基氯化铵中的一种；
[0019]所述非离子型表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚、十六烷基聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种。
[0020]按照本专利技术的第二方面，提供一种耐高温高压的泡沫缓速酸液制备方法，包括以下制备工艺：在质量分数为20％的HCl溶液中依次加入0.5wt％～0.8％wt％的起泡剂、0.1wt％～0.3wt％的纳米SiO2、0.05wt％～0.1wt％的稳泡剂，采用搅拌器搅拌，即得到所述泡沫缓速酸液。
[0021]进一步地，所述搅拌器的转速为7500～8500r/min。
[0022]进一步地，所述加入起泡剂后的搅拌时间为3～5min。
[0023]按照本专利技术的第三方面，提供一种耐高温高压的泡沫缓速酸液的应用，它包括如上所述的泡沫缓速酸液，所述泡沫缓速酸液用于油田化学助剂增产作业。
[0024]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0025]1.本专利技术的耐高温高压的泡沫缓速酸液中的稳泡剂使得液膜增厚，二氧化硅颗粒使得泡沫更致密，本专利技术采用的稳泡剂成分为聚合物，分子链都是比较长的高分子，疏水的官能团会使得表面活性剂发生聚集，聚集以后形成复合胶束，复合胶束和其他的聚合物再交联，形成复合网络结构，起泡剂和稳泡剂协同作用，使得液膜更稳定；
[0026]2.本专利技术的耐高温高压的泡沫缓速酸液在140℃泡沫半衰期依旧可以达到12min，且随着压力的升高，泡沫半衰期变化不大，稳定性好，特别适用于深井开发；
[0027]3.本专利技术的耐高温高压的泡沫缓速酸液采用纳米SiO2与起泡剂和稳泡剂配合使用，起到协同增效的作用，使泡沫缓速酸液的适用性更广泛，在高温高压下均具有很好的泡沫稳定性；
[0028]4.本专利技术的耐高温高压的泡沫缓速酸液相比于岩心平均溶蚀速率为1.148
×
10
‑3mg/(cm2·
s)的20％HCl基液，自制泡沫缓速酸液的岩心平均溶蚀速率降至7.142
×
10
‑5mg/(cm2·
s)，降低了两个数量级，缓速率达到93.7％。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例一种耐高温高压的泡沫缓速酸液在不同温度下泡沫半衰期测试图；
[0030]图2为本专利技术实施例一种耐高温高压的泡沫缓速酸液在不同压力下泡沫半衰期测试图。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0032]按照本专利技术的一个方面，提供一种耐高温高压的泡沫缓速酸液，按照质量百分数计，以所述泡沫缓速酸液的总重量为100％，包括以下组分：
[0033]0.5wt％～0.8％wt％的起泡剂；
[0034]0.1wt％～0.3wt％的纳米SiO2；
[0035]0.05wt％～0.1wt％的稳泡剂；
[0036]其余为质量分数为20％的HCl溶液；
[0037]所述稳泡剂为聚丙烯酰胺与纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛其中的一种或两种按质量比(15～45):(4～10)配制的混合物。
[0038]所述纳米SiO2为粒径50nm
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500nm的不同粒径S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温高压的泡沫缓速酸液，其特征在于：按照质量百分数计，以所述泡沫缓速酸液的总重量为100％，包括以下组分：0.5wt％～0.8％wt％的起泡剂；0.1wt％～0.3wt％的纳米SiO2；0.05wt％～0.1wt％的稳泡剂；其余为质量分数为20％的HCl溶液；所述稳泡剂为聚丙烯酰胺与纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛其中的一种或两种按质量比(15～45):(4～10)配制的混合物。2.根据权利要求1所述的一种耐高温高压的泡沫缓速酸液，其特征在于：所述纳米SiO2为粒径50nm
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500nm的不同粒径SiO2中的两种按质量比(20～50):(3～10)配制的混合物。3.根据权利要求1所述的一种耐高温高压的泡沫缓速酸液，其特征在于：所述起泡剂为阳离子表面活性剂与非离子型表面活性剂按照质量比(35～45):(10～20)配制的复合起泡体系。4.根据权利要求3所述的一种耐高温高压的泡沫缓速酸液，其特征在于：所述阳离子表面活性剂为十八烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣玥，孙鹏飞，张燕子，张贵梓，
申请(专利权)人：汉中聚智达远环能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：