一种压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法技术

技术编号：44302297 阅读：2 留言：0更新日期：2025-02-18 20:19

本发明专利技术属于石油工程领域的压裂酸化技术领域，涉及一种压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，先制备四丙基胺‑N,N,N',N'‑四乙酸，将氢氧化钾和甲醇混合均匀，得到混合溶液一；将四丙基溴化铵和甲醇混合均匀，得到混合溶液二；向混合溶液二中快速加入混合溶液一，持续搅拌至沉淀全部析出；减压过滤沉淀，所得淡黄色液体即为粗品；将粗品精制，冷却结晶，得到四丙基胺‑N,N,N',N'‑四乙酸成品；将四丙基胺‑N,N,N',N'‑四乙酸和EDTA二钠配置成水溶液，即为前置液；能有效溶解钡锶垢以及地层污染及粘土组分；实现了在保证压裂酸化效果的同时，大大提升了环保性和设备耐久性，具有广阔的应用前景和市场价值。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油工程领域的压裂酸化，尤其是一种压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法。

技术介绍

1、压裂酸化简称酸压。是在高于地层破裂压力下用酸液作为压裂液，进行不加支撑剂的压裂。酸压过程中靠酸液的溶蚀作用将裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的表面，以使停泵卸压后，裂缝壁面不会完全闭合。因此，具有较高的导流能力，对恢复和提高油井生产能力，效果明显。此法适用于碳酸盐岩油藏。

2、中国专利cn202010819815.8公开了一种高温碳酸盐岩压裂酸化用自生酸及前置液体系，该自生酸前置液体系，以质量分数计，包括以下物质：阳离子稠化剂0.5％、氯化钾1％、助排剂1％、粘土稳定剂1％、交联剂0.3％、自生酸10％和水86.2％；其中，自生酸包括以下物质：甲酸甲酯45％～50％，丙三醇15％～20％，甲醇15％～20％，甲酸0.1％～0.5％，余量为水；该专利技术的自生酸前置液体系配制工艺简单，在常温条件下不生酸，便于现场储层，该体系到达目的层后开始逐渐生酸且酸浓度高，能够有效增加酸蚀作用距离，与现有体系相比深度酸化效果明显增强，同时与自生酸前置液稠化剂配伍性良好，配合使用能够达到压裂和酸化双重增产作用。中国专利cn201610712207.0公开了一种爆燃压裂酸化联作方法，该方法包括爆燃压裂酸化联作工艺参数优化、爆燃压裂前作业准备及井筒灌满液体、爆燃压裂前测试地层吸收量、下入爆燃压裂作业管柱至预定作业深度、管柱加压起爆、压井作业、起爆燃压裂作业管柱、爆燃压裂结束后测试地层吸收量、下入酸化作业管柱、泵注酸液段塞、起酸化作业管柱、下入电泵生

技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点，提供一种压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，由四丙基胺-n,n,n',n'-四乙酸和edta二钠构成的螯合体系作为前置液的主要成分，能有效溶解钡锶垢以及地层污染及粘土组分。

2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其主要步骤如下：

3、（1）制备四丙基胺-n,n,n',n'-四乙酸：

4、1)配液：将氢氧化钾和甲醇混合均匀，氢氧化钾和甲醇的质量比为0.8-1∶1，得到混合溶液一；

5、2)反应：将四丙基溴化铵和溶剂甲醇混合均匀，四丙基溴化铵和甲醇的质量比为1∶2，得到混合溶液二，向混合溶液二中快速加入步骤1)所得混合溶液一，室温下，持续搅拌反应2小时，至沉淀全部析出；所述混合溶液一与混合溶液二的体积比为：0.97:2.53；

6、3)过滤：减压过滤沉淀，所得淡黄色液体即为四丙基胺-n,n,n',n'-四乙酸粗品；

7、4)精制：向粗品中加入去离子水，加热至回流，温度保持在35-50℃，恒温反应1-6小时，冷却结晶，所得白色晶体为四丙基胺-n,n,n',n'-四乙酸成品；所述去离子水的加入量应足以溶解粗品，粗品与去离子水的体积比优选为1∶10至1∶20；

8、所述四丙基胺-n,n,n',n'-四乙酸为胺羧酸类化合物，具有多个可解离的基团，包括胺基(-nh2)和羧酸基(-cooh)；

9、（2）制备螯合碱性前置液：在反应釜中，加入四丙基胺-n,n,n',n'-四乙酸、edta二钠和kcl，常温常压充分融合，配置成水溶液，即为前置液，所述前置液中四丙基胺-n,n,n',n'-四乙酸的质量浓度为25%-30%，edta二钠的质量浓度为10%-15%，kcl的质量浓度为1%。

10、本专利技术还提供所述制备方法制备得到的压裂酸化用螯合碱性前置液，能有效溶解钡锶垢以及地层污染及粘土组分。

11、本专利技术制备的螯合碱性前置液能充分溶解地层中泥浆污染以及铁、钙垢离子；且溶解后的物质短期内无法分解形成沉淀。在压裂酸化作业前注入所述螯合碱性前置液，能预先清除井筒及储层内可能影响酸液效果的金属离子，提高酸液的有效利用率，减少酸液与岩石间的无效反应，同时显著降低对设备的腐蚀程度，实现环保、高效的压裂酸化作业。

12、本专利技术与现有技术相比，合成的四丙基胺-n,n,n',n'-四乙酸具有良好的耐温性能和优良的钙、镁离子螯合能力，能够在高压高温环境下保持稳定的螯合作用；而edta二钠（乙二胺四乙酸二钠）作为一种广泛应用的螯合剂，能够有效地与多种金属离子形成稳定的络合物，从而避免酸液与井筒和储层中的金属离子反应生成不溶性盐；由四丙基胺-n,n,n',n'-四乙酸和edta二钠构成的螯合体系呈弱碱性，ph值9-12，能有效溶解钡锶垢以及地层污染及粘土组分；实现了在保证压裂酸化效果的同时，大大提升了环保性和设备耐久性，具有广阔的应用前景和市场价值。

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【技术保护点】

1.一种压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其特征在于，主要步骤如下：

2.根据权利要求1所述压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其特征在于，前置液中还含有粘土防膨剂；所述粘土防膨剂为KCl，KCl的质量浓度为1%。

3.根据权利要求1所述压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其特征在于，混合溶液一中氢氧化钾和甲醇的质量比为0.8-1∶1。

4.根据权利要求1所述压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其特征在于，混合溶液二中四丙基溴化铵和甲醇的质量比为1∶2。

5.根据权利要求1所述压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其特征在于，混合溶液一与混合溶液二的体积比为0.97:2.53。

6.根据权利要求1所述压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其特征在于，步骤4）精制中恒温反应温度保持在35-50℃，时间为1-6h。

7.权利要求1-6任一项所述制备方法制备得到的压裂酸化用螯合碱性前置液。

8.根据权利要求7所述压裂酸化用螯合碱性前置液，其特征在于，能有效溶解钡锶垢以及地层污染及粘土组分。

【技术特征摘要】

1.一种压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其特征在于，主要步骤如下：

2.根据权利要求1所述压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其特征在于，前置液中还含有粘土防膨剂；所述粘土防膨剂为kcl，kcl的质量浓度为1%。

3.根据权利要求1所述压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其特征在于，混合溶液一中氢氧化钾和甲醇的质量比为0.8-1∶1。

4.根据权利要求1所述压裂酸化用螯合碱性前置液的制备方法，其特征在于，混合溶液二中四丙基溴化铵和甲醇的质量比为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜华君，朱睿，刘雪涛，刘福仁，张宗峰，崔瑞琦，李慧，陈冲冲，
申请(专利权)人：山东瑞霖能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：

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