一种油气田酶催化就地深度酸化液及其应用制造技术

本发明专利技术涉及油田开发中进行碳酸盐岩油气井基质酸化和酸化压裂改造，以及油水井无机碳酸盐结垢综合解堵的生物酸化技术，具体地说是一种油气田酶催化就地深度酸化液及其应用，按重量浓度计，包括１５－２５％作为中性前体的水溶性优良的有机酸酯和０．００５％－０．１％有机酸酯的水解酶，其余为水。岩心酸蚀反应在４－４８ｈ完成，结果显示：岩心表面形成５－２０靘的沟槽，大面积改善地缝渗透率，可以提高酸化或酸压效果，可用于油田碳酸盐岩基质酸化或酸压及油水井解堵工程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田开发中进行碳酸盐岩油气井基质酸化和酸化压裂改造，以及油水 井无机碳酸盐结垢综合解堵的生物酸化技术，具体地说是一种油气田酶催化就地深度酸化 液及其应用。
技术介绍
酸化和酸压改造技术不仅是碳酸盐岩油气藏开发井增产和稳产的主导技术之一， 而且已经成为勘探井发现油气或探明储量的必不可少的重要手段。酸化和酸压改造效果的 关键因素是酸蚀裂缝的有效长度和酸蚀裂缝的导流能力，而酸蚀裂缝的有效长度是低渗 透碳酸盐岩储层酸化改造的关键。碳酸盐岩的常规酸化方法为采用质量分数为15% 28%的盐酸酸液，缺陷是酸 岩反应速度快，有效酸蚀作用距离短，一般15 30米，酸蚀半径小，一般1 2米，而且严 重腐蚀施工设备，降低改造效果和经济收益。国外有报道使用乙酸甲酯或甘油酸三乙酯形成就地酸(Ralph Harris等US Pat. 5，678，632)。但所用酸或者水解速度慢，或者在水中溶解度不到8 %。因此酸蚀程度 和效率低下。也有报道使用聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物在井下生成酸， (哟翰 斯蒂尔等，公开号CN1708632)，但施工条件苛刻，对同内的现有工程条件很难满足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种油气田酶催化就地深度酸化液及其应用，是一种用于油 田碳酸盐岩基质酸化或酸压及油水井解堵工程的就地深度酸化体系，解除上述传统酸化技 术带来的消极影响。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种油气田酶催化就地深度酸化液，按重量浓度计，包括15% -25%作为中性前 体的羟基有机酸酯和0. 001% -0. 有机酸酯的水解酶，其余为水。所述羟基有机酸酯中性有机前体为生物酶作用底物，在生物酶的作用下分解并释 放羟基有机酸，溶蚀碳酸盐。中性前体指羟乙酸甲酯、羟乙酸乙酯、乙醇酸正丁酯，乙醇酸叔丁酯，乳酸甲酯、 乙二醇单乳酸酯、甘油二乙酯、柠檬酸酯、2-氯乙基乙醇酸酯，及其他含羟基小分子有机羧 酸甲酯，并不限于羧酸甲酯类，其它有机酸部分可以是β_，Y", S-羟基羧酸酯的一种或 多种；由于羟基的存在解决了有机前体在酸化或酸化液中的溶解度问题，同时提高水解速率。所述有机酸酯的水解酶为酸化 用脂肪酶，其于60°C -120°C可水解与其相配合使 用的有机酸酯的生物水解酶，该生物酶是一种高效催化剂，化学本质是蛋白质，专一性作用 于中性有机前体，使其分解产生有机酸，在催化过程中自身几乎不被消耗，可持续促进中性 前体的分解和有机酸的产生；它们为脂肪酶(Lipase)、酯酶(Esterase)、有机羧酸酯水解酶(Hydrolase)中的一种或多种。有机酸酯在在水解酶的作用下，在中性条件下发生催化水解，产生有机酸和醇。由 于水解酶是催化剂，在反应过程中，指定的适用范围和酸碱度条件下，自身不发生变化。所述脂肪酶(Lipase)是油脂工业总最重要的酶，属脂肪加水分解酶类，和蛋白 酶、淀粉酶并称三大水解酶类。其水解底物一般为天然油脂或有机羧酸酯。可通过真菌或 工程菌制备的蛋白质，是具有催化有机脂肪酸酯水解的催化剂。如嗜热脂肪酶，来源于古 核嗜热菌(Aeropyrum pemix K),按文献方法(冯雁等 Chinese Journal of Biologicals, 2003，16(4) 232制得或可市购得。酯酶(Esterase)具体可为是一种水解酶，可在水分子的参与下，经过水解作用， 将酯类分解成羧酸与醇。这类酶催化多种生物化学反应，依其专属底物、自身蛋白质结构， 以及功能而有不同，此处酯酶为有效作用于有机羧酸酯，尤其是含羟基羧酸酯高效水解酶。 是具有催化非专属性水解有机羧酸酯成相应羧酸和醇的酶催化剂。可以从海洋微生物发酵 制得，市购可得。有机羧酸酯水解酶(Hydrolase)也是催化底物的水解酶，需要在水分子的参与下 有机羧酸酯分解为有机酸和醇。水解酶分子结构比较简单，来源广泛，在生物催化合成反应 中应用很多，具体可为脂肪酶、酯酶、蛋白酶等，是上述脂肪酶和酯酶的统称。有机羧酸酯水 解酶(Hydrolase)为包括脂肪酶和酯酶的一类由微生物发酵生产制备的生物催化剂，可以 从相应的产酯酶假单胞菌或重组工程菌制得。可以将有机酯催化水解成有机酸和醇，市购 可得。所述酸化液用于油气田就地深度酸化过程中。其过程为，1)按比例，将有机酸酯和水解酶加入到清洁水中，充分搅拌10-20min，均勻混合 后，配成就地深度酸化液；2)将酸化液经高压压入碳酸盐岩油层或油水井中，使酸化液分布到储层裂缝和孔 喉中，通过岩心酸蚀分析，反应448h后显示，有机酸酯前体在水解酶催化下，释放足量有机 酸对碳酸盐进行酸蚀作用，扩大原有孔喉直径或产生新的孔喉；由于它们产酸缓慢，有足够 的时间扩散并深入渗透到裂缝和孔喉之中，在酶催化下控制释放生成的有机酸，可有效溶 蚀碳酸盐，达到扩大孔喉，延伸裂缝的目的。本专利技术可保护施工设备避免腐蚀，大面积改善地层渗透率，提高酸化效果和原油 及天然气采收率。可用于油田碳酸盐岩基质酸化或酸压及油水井解堵工程。所述油水井属于碳酸盐岩油气井或出现无机碳酸盐水垢堵塞问题的油水井；井温 在 60°C -120°C。本专利技术就地深度酸化生物酶体系具有自生和缓生酸特性，以中性体系进入油气井 中，不与施工设备发生化学反应，在入井压力下广泛分布于油气井及储层裂缝中，其波及范 围和渗透能力是传统酸液无法比拟的。该优势主要源自以下几个方面1)就地酸化前体呈中性，稳定有机物，不与施工设备发生反应；2)就地酸化用生物酶，化学本质为蛋白质，安全环保，且具有酶的专一特性，不与 施工设备发生反应；3)就地深度酸化生物酶体系水溶性好，分散均勻；4)就地深度酸化生物酶体系产酸过程缓慢，在酸蚀作用前有充足的时间扩散和渗透到油气井深处及储层裂缝中；5)就地深度酸化生物酶体系产酸为有机酸，与传统强酸相比较为温和，不破坏岩 层骨架，且产酸量可控，酸化有效作用时间4-48h，时间可控。6)酸化后不产生二次污染，不引起铁离子沉淀伤害。附图说明图1为处理前的岩芯表面组分电镜分析图。图中显示出岩芯表面结构致密，没有 明显孔洞该岩芯的组分主要为CK、0K、MgK、SK、CaK五种。图2是经过120°C热水处理24h后的岩芯表面组分电镜分析图。在岩芯边缘表面 出现少数明显孔洞，其余部分仍为致密结构。与未经处理的岩芯表面组分分析图比较可以 发现，经60°C热水处理24h后，岩芯表面SK组分消失。图3-1、3_2是经120°C潜在酸液处理24h后的岩芯表面组分电镜分析和岩芯表面 裸露物组分电镜分析图。在岩芯表面组分电镜分析图中，岩芯表面结构较图1和图2疏松， 没有明显的孔洞，岩芯表面出现裸露物；岩芯表面组分与图2中组分一致。对岩芯表面组分 电镜分析图和岩芯表面裸露物组分电镜分析可以发现，岩芯表面裸露物的组分CK、0K、MgK、 CaK明显减少，SK组分明显增大。图4为经120°C潜在酸液处理48h后的岩芯表面组分电镜分析。该图表明岩芯表面 结构疏松，裸露物体积比用潜在酸液处理24h后的岩芯表面裸露物体积减小；除CaK(380) 夕卜，岩芯表面各组分的含量比未处理过的岩芯明显降低。图5为经120°C潜在酸液处理48h后岩芯表面裸露物组分电镜分析图.组分分析 表明，SK组分消失，M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气田酶催化就地深度酸化液，其特征在于：按重量浓度计，包括１５％－２５％作为中性前体的有机酸酯和０．００５％－０．１％有机酸酯的水解酶，其余为水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅晓丹，刘向阳，朱晶，武萍，姜妍，杨绪彤，孙强，陈朋，王薇，粱莹，江磊磊，
申请(专利权)人：大连百奥泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]