申请日2017.03.30
公开(公告)日2017.08.04
IPC分类号C09K8/524; C09K8/528
摘要
本发明涉及一种用于含聚污水注水井的解堵剂及其制备方法与应用。以质量百分比计，所述解堵剂包含组分：过氧乙酸15.0%‑30.0%，氢氟酸1.0%‑3.0%，缓蚀剂1.0%‑2.0%，表面活性剂0.5%‑1.0%，余量为水。本发明还提供了上述解堵剂的制备方法及其应用。本发明的解堵剂解决了含聚污水注水井堵塞情况严重、普通解堵剂无法有效地解除有机无机复合堵塞的问题。本发明的解堵剂解堵的同时对井筒和设备的腐蚀小，保证了生产和配注的正常进行，提高了产量和经济效益，降低了维护治理成本，社会效益显著，具有广阔的应用前景。
权利要求书
1.一种用于含聚污水注水井的解堵剂，其特征在于，以质量百分比计，所述解堵剂包含组分：
优选地，所述过氧乙酸为25%，氢氟酸为2%，缓蚀剂为1.5%，表面活性剂为0.5%。
2.根据权利要求1所述的解堵剂，其特征在于，所述缓蚀剂为ZZJ-7，以ZZJ-7的质量为100%计，所述ZZJ-7是50%的咪唑啉季铵盐、0.1%的聚氧乙烯辛基苯酚醚、0.1%的EDTA和余量水的复配产物。
3.根据权利要求1所述的解堵剂，其特征在于，所述表面活性剂为表面活性剂C6L和表面活性剂AES的复配产物，所述表面活性剂C6L和表面活性剂AES的质量比为(0.5-2):1。
4.权利要求1-3中任一项所述的解堵剂的制备工艺，其制备步骤如下：
(1)称取过氧乙酸、氢氟酸和缓蚀剂加入反应釜中，加水搅拌，升温，继续搅拌，然后冷却至室温，制得药剂A;
(2)称取表面活性剂加入反应釜中，加水搅拌，升温，加入药剂A和水继续搅拌，然后静置，得到用于含聚污水注水井的解堵剂。
5.根据权利要求4所述的制备工艺，其特征在于，步骤(1)中，反应釜升温至40±1℃，继续搅拌的时间为20-25min。
6.根据权利要求4所述的制备工艺，其特征在于，步骤(2)中，反应釜升温至45±1℃，加入药剂A和水继续搅拌的时间为25-30min。
7.根据权利要求4所述的制备工艺，其特征在于，步骤(1)中，搅拌转速为45转/min。
8.根据权利要求4所述的制备工艺，其特征在于，步骤(2)中，表面活性剂加入后搅拌转速为45转/min，加入药剂A后搅拌转速为60转/min。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的用于含聚污水注水井的解堵剂在含聚污水注水井解堵中的应用;优选地，所述应用包括以下步骤：将所述解堵剂用泵车泵入井筒，然后用顶替液将其全部挤入地层，进行解堵。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，解堵剂的使用浓度为3000ppm-5000ppm。
说明书
一种用于含聚污水注水井的解堵剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及石油领域，具体涉及一种用于含聚污水注水井的解堵剂及其制备方法与应用。
背景技术
随着油田生产的进行，聚合物驱的应用越来越广泛。尤其是进入开发中后期的油田，普通的注水开发已经达不到预计的采收率，且出现水淹、水窜现象，因此使用聚合物驱代替普通注水开发已经成为了必然趋势。
但随着聚合物驱规模的不断扩大，注聚井堵塞问题越来越严重，造成注聚井注入压力快速升高，甚至接近地层破裂压力，无法完成预期配注计划，只能使用间歇性注入，严重时甚至无法进行注水，最终导致原油产量大幅下降。
含聚污水注水井堵塞不同于普通注水井堵塞，含聚注水井堵塞的原因一方面是由于外来流体与地层流体不配伍、形成无机垢造成堵塞或由于细菌及其代谢产物造成堵塞;另一方面是由于聚合物吸附滞留、聚合物与储层孔喉尺寸不配伍或者聚合物形成胶团等原因造成有机堵塞。堵塞机理复杂多样，为无机和有机的复合堵塞，以往的单纯酸化解堵已不适用于此类情况，现场需要一种用于含聚污水注水井解堵的新型高效解堵剂出现来解决现场问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种解堵剂，该解堵剂针对含聚污水注水井存在的有机和无机复合堵塞问题，能够高效解堵，降低注入压力，保证配注生产正常进行。
本发明的目的还在于提供上述解堵剂的制备方法及其在现场解堵处理中的应用。
为达到上述目的，本发明提供了一种用于含聚污水注水井的解堵剂，以质量百分比计，该解堵剂包含：
在上述解堵剂中，优选地，所述过氧乙酸为25%，氢氟酸为2%，缓蚀剂为1.5%，表面活性剂为0.5%。
在上述解堵剂中，优选地，所采用的缓蚀剂为ZZJ-7，以ZZJ-7的质量为100%计，所述ZZJ-7是50%的咪唑啉季铵盐缓蚀剂(山东艾克化工水处理有限公司生产)、0.07%的聚氧乙烯辛基苯酚醚(广州市创玥化工有限公司生产)、0.1%的EDTA(石家庄杰克化工有限公司生产)和余量水的复配产物。其中，聚氧乙烯辛基苯酚醚和EDTA可形成协同效应从而使缓蚀剂ZZJ-7降低解堵剂的腐蚀速率。
在上述解堵剂中，优选地，所采用的表面活性剂为表面活性剂C6L(济南金科化工有限公司生产)和表面活性剂AES(脂肪醇醚硫酸钠，济南金科化工有限公司生产)的复配产物，所述表面活性剂C6L和表面活性剂AES的质量比为(0.5-2):1。
在采用本发明的解堵剂进行含聚污水注水井的堵塞作业时，过氧乙酸的酸性能够分解细菌及其伴生物，溶解各类腐蚀产物及结垢，同时过氧乙酸的强氧化性能够消解有机胶团，一并解除井底的有机堵塞和无机堵塞;表面活性剂能够起到辅助性的渗透、剥离、脱落作用，进一步提高解堵效果;缓蚀剂减少解堵剂对管柱和其他设施的腐蚀，使其满足现场需求。
通过室内评价表明，本发明的解堵剂对有机物胶团有良好的渗透消解和分散剥离作用，对无机垢也有很强的溶解作用，同时膨润土溶蚀量超过11000mg/L，腐蚀速率小于0.076mm/a，完全符合油田生产工艺，具有良好的应用效果及应用前景。
本发明还提供了上述解堵剂的制备工艺，其包括如下步骤：
(1)称取过氧乙酸、氢氟酸和缓蚀剂加入反应釜中，加水搅拌，升温，继续搅拌，然后冷却至室温，制得药剂A;
(2)称取表面活性剂加入反应釜中，加水搅拌，升温，加入药剂A和水继续搅拌，然后静置，得到用于含聚污水注水井的解堵剂。
在上述制备工艺中，优选地，步骤(1)中，反应釜升温至40±1℃，继续搅拌的时间为20-25min。
在上述制备工艺中，优选地，步骤(2)中，反应釜升温至45±1℃，加入药剂A和水继续搅拌的时间为25-30min。
在上述制备工艺中，优选地，步骤(1)中，搅拌转速为45转/min。
在上述制备工艺中，优选地，步骤(2)中，表面活性剂加入后搅拌转速为45转/min，加入药剂A后搅拌转速为60转/min。
根据本发明的具体实施方案，优选地，上述制备工艺可以包括以下具体步骤：
(1)称取过氧乙酸、氢氟酸、缓蚀剂ZZJ-7加入反应釜中，加水，以45转/min的转速搅拌均匀，将反应釜升温至40±1℃，搅拌20-25min，冷却至室温，制得药剂A;
(2)称取表面活性剂C6L加入反应釜中，室温下加水以45转/min的转速搅拌均匀，升温至45±1℃后在搅拌下加入药剂A，加水以60转/min的转速搅拌25-30min，然后静置，制备成用于含聚污水注水井的高效解堵剂。
本发明还提供了上述解堵剂在含聚污水注水井解堵中的应用。具体应用时，可以按照以下步骤进行：将解堵剂用泵车泵入井筒，然后用顶替液将其全部挤入地层，进行解堵。解堵剂的使用浓度优选控制为3000ppm-5000ppm。
本发明所提供的解堵剂的解堵效果好，能彻底解除有机无机复合堵塞，同时对井筒和其他设施腐蚀小，溶垢速率大，腐蚀速率小，是一种用于含聚污水注水井解堵的新型高效解堵剂。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种用于含聚污水注水井的解堵剂，以质量百分比计，该解堵剂包括以下组分：
上述表面活性剂是质量比为0.5:1的表面活性剂C6L和表面活性剂AES的复配产物。
该解堵剂是按照以下步骤制备的：
(1)定量称取2500kg过氧乙酸、200kg氢氟酸和150kg缓蚀剂ZZJ-7加入反应釜中，加入2m3水搅拌均匀，将反应釜升温至40℃，以45转/min的速度搅拌20min，冷却至室温，制得药剂A。
(2)称取50kg表面活性剂加入反应釜中，加入2m3水，室温下以45转/min的转速搅拌均匀，将反应釜升温至45℃，加入药剂A和3.1m3水后以60转/min的速度搅拌30min后冷却至室温，静置制备成该解堵剂。
6-AT245号井要求配注60m3/d，油压12.8MPa，实注40m2/d，解堵层有效厚度为15m，由于不能满足配注要求，采用实施例1的解堵剂进行解堵，解堵剂用量为10吨，浓度为5000ppm。解堵后，油井注入压力降至7.5MPa，配注量达到了60m3/d，这说明采用本实施例的解堵剂能够很好地解决油井的堵塞问题，保证生产和配注的正常进行。
实施例2
本实施例提供了一种用于含聚污水注水井的解堵剂，以质量百分比计，该解堵剂包括以下组分：
上述表面活性剂是质量比为2:1的表面活性剂C6L和表面活性剂AES的复配产物。
制备工艺过程：
(1)定量称取2000kg过氧乙酸、100kg氢氟酸和100kg缓蚀剂ZZJ-7加入反应釜中，加入2m3水搅拌均匀，将反应釜升温至40℃，以45转/min的速度搅拌25min，冷却至室温，制得药剂A。
(2)称取100kg表面活性剂加入反应釜中，加入2m3水，室温下以45转/min的速度搅拌均匀，将反应釜升温至45℃，加入药剂A和3.7m3水后以60转/min的速度搅拌25min后冷却至室温，静置制备成该解堵剂。
5-AT225号井要求配注55m3/d，油压14.0MPa，实注32m2/d，解堵层有效厚度为16m。由于不能满足配注要求，采用实施例2制备的解堵剂进行解堵，解堵剂用量10吨，浓度为3000ppm。解堵后，注入压力降至8.0MPa，配注量达到了55m3/d，这说明采用本实施例的解堵剂能够很好地解决油井的堵塞问题，保证生产和配注的正常进行。
解堵剂的解堵性能测试
溶垢速度的测定：测量垢物2±0.1g，取小烧杯放入垢物，加入40mL解堵剂，反应4小时，然后称重，计算溶垢速度。并测定腐蚀速率：腐蚀速率参照标准SY/T5273-2000测试。所用到的解堵剂分别是：SJ1解堵剂(江西斯莫生物化学有限公司生产)、HRS复合解堵剂(中超联合能源科技有限公司)、采油用解堵剂(松原中信达化工助剂有限公司)和本发明实施例1制备的解堵剂。
表1
SJ1解堵剂HRS复合解堵剂采油用解堵剂本发明的解堵剂有机垢溶垢速度g/min0.0310.030.0110.02无机垢溶垢速度g/min0.020.0020.0230.019腐蚀速率mm/a0.0930.0740.0710.066
溶垢速率越大越好，腐蚀速率越小越好，从表1可以看出，综合对比，本发明的解堵效果更好。
本发明的解堵剂的缓蚀剂中的聚氧乙烯辛基苯酚醚和EDTA的添加量对腐蚀速率的影响如表2和表3所示。
表2聚氧乙烯辛基苯酚醚的添加量对腐蚀速率的影响
聚氧乙烯辛基苯酚醚加量(%)0.050.070.10.3腐蚀速率(mm/a)0.670.410.0970.612
表3 EDTA的添加量对腐蚀速率的影响
EDTA加量(%)0.010.050.10.2腐蚀速率(mm/a)0.70.520.0870.33
从表2和表3可以看出，聚氧乙烯辛基苯酚醚的最佳加量为0.1%，EDTA的最佳加量为0.1%。聚氧乙烯辛基苯酚醚的加量为0.1%时，腐蚀速率为0.097mm/a，EDTA的加量为0.1%时，腐蚀速率为0.087mm/a。而从表1中可以看出，两者同时作用时，腐蚀速率为0.066mm/a，所以，聚氧乙烯辛基苯酚醚和EDTA可形成协同效应从而使缓蚀剂降低腐蚀速率。