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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油田化学,具体涉及一种自生复合酸及其制备方法和应用。
技术介绍
1、碳酸盐岩资源大、分布广,具有较大的勘探潜力。随着勘探深度越来越深,储层温度越来越高,多数超过160℃,甚至高达230℃,但以往的碳酸盐岩储层改造技术主要适用于井深7000米以内、温度低于160℃的储层。酸液技术主要包括普通盐酸、缓速盐酸、乳化酸、稠化酸、交联冻胶酸、表面活性剂自转向酸等,用于碳酸盐岩储层勘探开发上取得了较好的效果,实施工艺上多采用缓速酸造缝或者聚合物线性胶造缝与这些酸液的组合。随着勘探深度的不断加深、温度的不断升高,已有的酸液技术和使用工艺技术不再适合。在高温深井中,已有的酸液体系反应速度过快,滤失量随之增大,酸液不能到达裂缝前端;同时储层改造的不均匀性加剧,均匀布酸难度显著增大,过快的反应速度导致酸液进入高渗区域,低渗区域得不到有效改造;更高的储层温度导致以往的多种缓速酸对井筒的完整性造成更大的威胁,目前已有的缓蚀剂也很难对管柱起到有效的保护。
2、自生酸相对于其它酸液而言,具有在常温下为非酸或者弱酸、一定温度下生酸、低腐蚀速率、低酸岩反应速率等优点,是解决高温深井缓速酸化难题的重要途径。自生酸类型包括自生氢氟酸、自生盐酸、自生有机酸以及复合类自生酸等。其中自生氢氟酸是指经水解后生产氢氟酸为主要成分的自生酸体系;自生盐酸是自生酸领域研究最多的种类,生酸主剂含有氯代烃又含有氯盐,通过水解产生盐酸,例如多聚甲醛+氯盐是目前使用最多的自生酸体系;自生有机酸的水解生酸机理为酯的亲核取代反应,生成对应的有机羧酸和醇类物质,具有良
3、202110800157.2公开了一种油田酸化改造用安全环保型耐高温固体有机酸体系,由改性有机酸酐80-90%、水解催化剂3-10%和稳定剂5-10%组成,可水解成有机酸,实验温度为90℃。201210169268.9公开了一种自生酸体系;由zx-339和zx-368成分组成,在反应温度70℃~100℃下能够产生19%~21%的盐酸。201910285235.2公开了一种油气田酸化、压裂用自生酸,包括多聚甲醛、氯化铵、(1-羟基己烷-1,1-二基)双膦酸、柠檬酸、乳化剂、乙酸、盐酸、油、凝胶剂、助排剂组成,实验温度为120℃。
4、然而以上自生酸以及其他常规自生酸的生酸温度通常低于150℃,当温度达到150℃以上时酸液基本上消耗完毕,无法满足高温区域的改造,对于目前的超深超高温井而言,仍然存在一定的局限性。因此,如何提供一种生酸温度高的自生酸,成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种自生复合酸及其制备方法和应用。本专利技术提供的自生复合酸能够提高自生酸的使用温度和生酸效率,降低酸岩反应速率,降低对缓蚀剂的要求,提高均匀布酸能力,有效适应更高温度的碳酸岩盐储层。
2、为达到此专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案:
3、第一方面,本专利技术提供了一种自生复合酸,所述自生复合酸以重量份数计包括生酸剂10-30份、催化剂1-5份和水65-90份。
4、所述生酸剂包括n-氯酰氨基酸酯和/或n-氯酰氨基酸。
5、其中,生酸剂的份数可以是10份、15份、20份、25份或30份等,催化剂的份数可以是1份、2份、3份、4份或5份等,水的份数可以是65份、70份、75份、80份、85份或90份等,但不限于以上所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
6、上述自生复合酸通过采用特定的生酸剂,相比常规自生酸,生酸剂单一,生酸效率高,使用方便,水解产物不是单独的盐酸或者有机酸,而是盐酸和有机酸两种混合物;生酸温度高,在150-200℃条件下仍可持续生酸,适合超高温储层,同时保障在中低温条件下较低的腐蚀速率,生酸效率高,h+浓度最高可达4.3mol/l,保障了较高的酸岩溶蚀效率;与常规的压裂液配合使用,组合成自生酸压裂液,既能达到压裂液体积改造的效果,同时还能达到酸化的效果,自生酸可随着压裂液到达裂缝顶端,从而达到均匀布酸的目的。
7、优选地,所述催化剂包括溴化盐、碘化盐、溴化四甲基胺或碘化四甲基胺中任意一种或至少两种的组合,优选溴化盐和/或碘化盐。
8、优选地,所述溴化盐包括溴化钾和/或溴化钠。
9、优选地,所述碘化盐包括碘化钾和/或碘化钠。
10、优选地,所述n-氯酰氨基酸酯由包括以下步骤的方法制备得到:
11、将氯有机酸和氨基有机酸混合反应,得到第一产物n-氯酰氨基酸酯;
12、所述氯有机酸的结构式为clcmh2mcooh,所述氨基有机酸的结构式为h2ncnh2ncooh,其中m、n独立地选自1、2或3。
13、优选地,所述n-氯酰氨基酸由包括以下步骤的方法制备得到:
14、将第一产物n-氯酰氨基酸酯与水混合水解,得到第二产物n-氯酰氨基酸。
15、优选地,所述氯有机酸和氨基有机酸的摩尔比为(0.8-1.2):(0.8-1.2),其中氯有机酸的份数可以是0.8、0.9、1、1.1或1.2等,氨基有机酸的份数可以是0.8、0.9、1、1.1或1.2等,但不限于以上所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
16、优选地,所述反应的压力为2000-3000pa,温度为90-110℃,时间为3-5h。
17、其中,压力可以是2000pa、2100pa、2200pa、2300pa、2400pa、2500pa、2600pa、2700pa、2800pa、2900pa或3000pa等,温度可以是90℃、95℃、100℃、105℃或110℃等,时间可以是3h、3.5h、4h、4.5h或5h等,但不限于以上所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18、优选地,所述第一产物n-氯酰氨基酸酯与水的质量比为(3-5):(5-7)。
19、优选地,所述水解的温度为50-70℃,时间为7-9h。
20、其中,第一产物n-氯酰氨基酸酯与水的质量比中,第一产物n-氯酰氨基酸酯的份数可以是3、3.5、4、4.5或5等,水的质量比可以是5、5.5、6、6.5或7等,水解的温度可以是50℃、55℃、60℃、65℃或70℃等,时间可以是7h、7.5h、8h、8.5h或9h等,但不限于以上所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
21、优选地,所述自生复合酸的水解温度为120-200℃,生酸时间为1-24h,氢离子浓度为0.5-4.2mol/l,其中,水解温度可以是120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃等,生酸时间可以是1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自生复合酸,其特征在于,所述自生复合酸以重量份数计包括生酸剂10-30份、催化剂1-5份和水65-90份;
2.根据权利要求1所述的自生复合酸,其特征在于,所述催化剂包括溴化盐、碘化盐、溴化四甲基胺或碘化四甲基胺中任意一种或至少两种的组合,优选溴化盐和/或碘化盐。
3.根据权利要求2所述的自生复合酸,其特征在于,所述溴化盐包括溴化钾和/或溴化钠;
4.根据权利要求1-3中任一项所述的自生复合酸,其特征在于,所述N-氯酰氨基酸酯由包括以下步骤的方法制备得到:
5.根据权利要求4所述的自生复合酸,其特征在于,所述N-氯酰氨基酸由包括以下步骤的方法制备得到:
6.根据权利要求4所述的自生复合酸,其特征在于,所述氯有机酸和氨基有机酸的摩尔比为(0.8-1.2):(0.8-1.2);
7.根据权利要求5所述的自生复合酸,其特征在于,所述第一产物N-氯酰氨基酸酯与水的质量比为(3-5):(5-7);
8.根据权利要求1-7中任一项所述的自生复合酸,其特征在于,所述自生复合酸的水解温度为120-200℃
9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的自生复合酸的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
10.一种根据权利要求1-8中任一项所述的自生复合酸在油田酸化改造中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种自生复合酸,其特征在于,所述自生复合酸以重量份数计包括生酸剂10-30份、催化剂1-5份和水65-90份;
2.根据权利要求1所述的自生复合酸,其特征在于,所述催化剂包括溴化盐、碘化盐、溴化四甲基胺或碘化四甲基胺中任意一种或至少两种的组合,优选溴化盐和/或碘化盐。
3.根据权利要求2所述的自生复合酸,其特征在于,所述溴化盐包括溴化钾和/或溴化钠;
4.根据权利要求1-3中任一项所述的自生复合酸,其特征在于,所述n-氯酰氨基酸酯由包括以下步骤的方法制备得到:
5.根据权利要求4所述的自生复合酸,其特征在于,所述n-氯酰氨基酸由包括以下步骤的方法制备得到:
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【专利技术属性】
技术研发人员:王丽伟,翁定为,徐敏杰,杨战伟,高莹,石阳,韩秀玲,许可,李阳,
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:
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