一種泡沫稠化酸及其制備和使用方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種泡沫稠化酸，其全體泡沫化酸為100重量%計，包括0.5-2.0重量%兩性表面活性劑、10-25重量%鹽酸、0.1-0.7重量%高分子聚合物、1-2重量%緩蝕劑、0.02-0.05重量%破膠劑及水。本發明還涉及一種所述泡沫稠化酸的制備方法和使用方法。
【專利說明】一種泡沬稠化酸及其制備和使用方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種泡沫稠化酸，具體涉及一種油田增產用泡沫稠化酸。
【背景技術】
[0002] 稠化酸及其施工工藝是國外七十年代發展起來的一種新的油、氣增產技術，其實 質就是在酸液中加入一種性能良好的稠化劑，加入稠化劑能提高酸液的粘度，降低活性酸 向裂縫面的擴散速度，同時形成的膠體網狀結構能有效地組織氫離子的活動，從而使酸液 消耗速度降低，增大酸液的作用距離，延緩酸巖的反應時間，增加裂縫的寬度，提高地層的 滲透率。
[0003] 與常規酸化相比，稠化酸具有良好的緩速、降濾失、造縫、攜砂與減阻性能，并能減 輕二次傷害，是一種目前公認的有效酸化工作液。
[0004]目前的現有技術中，中國專利CN4237975公開了一種泡沫酸與膠凝酸配合使用來 提高可溶性儲層油井產量的方法，其中泡沫酸的起泡劑是采用可可三甲基氯化銨與二可可 胺氧化物（2-羥乙基）按照45:55?85:15比例配制而成。本發明泡沫酸與膠凝酸分屬兩 種不同的體系，存在配合使用影響因素多、體系不穩定、施工復雜等缺點。
[0005] 中國專利CN102094614A公開了泡沫酸解堵技術，在常規復合酸液體系中加入起 泡劑和穩泡劑，通過泡沫發生器與氣體（一般多為N2或CO2)混合，形成以酸為連續相、起泡 為分散相的泡沫體系，未注明采用何種起泡劑。本發明存在體系稠化性能比較差，通常無法 攜帶足夠的支撐劑，不能達到特定的施工目的。
[0006] 中國專利CN101718184A公開了一種水平井泡沫酸洗工藝方法，通過在水平井段 安裝兩個封隔器，從環空注入泡沫酸洗液，使得酸液在篩管外流動，采用的起泡劑為十二烷 基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉，該起泡劑為陰離子型表面活性劑。本發明僅限于酸洗工藝， 無法達到酸壓要求。
[0007] 中國專利CN1836090自轉向泡沫系統，所述轉向劑為賦能的或發泡的酸性粘彈性 表面活性劑系統，該系統采用的是具有粘彈性的內銨鹽陽離子型表面活性劑。本發明稠化 性能差，耐溫性能比較差，無法滿足特定的施工需求。
[0008] 然而，目前使用的泡沫酸起泡劑主要采用陰離子型和陽離子型表面活性劑，其在 酸液中的起泡性能受到限制，在酸性條件下起泡體積小于360ml，泡沫半衰期僅30min。另 外由于兩性表面活性劑收到的關注較少，現有技術中還沒有關于使用兩性離子型表面活性 劑的稠化酸的報道。
【發明內容】
[0009] 本發明的目的在于提供一種泡沫稠化酸，用兩性離子型表面活性劑作為起泡劑， 提高泡沫酸起泡性能，用高分子聚合物作為稠化劑，提高泡沫稠化酸的粘度。發明的泡沫稠 化酸具有高粘度、低液密度的特點，以獲得較低的酸巖反應速度、較遠的酸穿透深度、良好 的暫堵轉向性能、良好的破裂巖石、良好的攜帶支撐劑支撐裂縫。在酸壓過程中，發明的泡 沫稠化酸使巖石產生裂縫并溶蝕巖石來提高地層的滲透性，同時在低壓油藏中減少儲層傷 害，提高油氣井產量。
[0010] 為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：
[0011] 1) 一種泡沫稠化酸，以其全體泡沫化酸為100重量％計，包括0.5-2. 0重量％ 兩性表面活性劑、10-25重量％鹽酸、0. 1-0. 7重量％高分子聚合物、1-2重量％緩蝕劑和 0.02-0. 05重量％破膠劑。
[0012] 2)在本發明的第1)項的一個優選實施方式中，所述泡沫稠化酸僅由0. 5-2. 0重 量％兩性表面活性劑、10-25重量％鹽酸、0. 1-0. 7重量％高分子聚合物、1-2重量％緩蝕劑、 0. 02-0. 05重量％破膠劑及余量的水組成。
[0013] 3)在本發明的第1)或第2)項的一個優選實施方式中，所述兩性表面活性劑為氧 化胺。
[0014] 4)在本發明的第3)項的一個優選實施方式中，所述氧化胺為如通式I所示的烷基 二甲基氧化胺；
[0015] R-N(CH3)2^OI [0016]其中，R為C12_18的烷基。
[0017] 5)在本發明的第1)-第4)項中任一項的一個優選實施方式中，所述高分子聚合 物選自陽離子聚丙烯鈉鹽、羧甲基纖維素、胍膠或黃原膠中的至少一種，優選為陽離子聚丙 烯鈉鹽。
[0018] 6)在本發明的第1)-第5)項中任一項的一個優選實施方式中，所述緩蝕劑選自 甲醛、丙炔醇、丁炔醇、己炔醇、辛炔醇或2-鏈烯基苯基酮中的至少一種。
[0019] 7)在本發明的第1)-第6)項中任一項的一個優選實施方式中，所述破膠劑選自 硫代硫酸鈉和/或微膠囊破膠劑。
[0020] 8) -種本發明的第1)-第7)項中任一項所述的泡沫稠化酸的制備方法，包括按 質量比依次加入或同時加入兩性表面活性劑、緩蝕劑、鹽酸、高分子聚合物、破膠劑和水。
[0021] 9) 一種本發明的第1)-第7)項中任一項所述的泡沫稠化酸的使用方法，在所述 泡沫稠化酸中加入碳酸鈣反應產生二氧化碳起泡或者通氮氣攪拌起泡，如此使得所述泡沫 稠化酸起泡以進行使用。
[0022] 10) -種本發明的第1)-第7)項中任一項所述的泡沫稠化酸在油田的油、氣增產 中的應用。
[0023] 本發明的泡沫稠化酸中使用的兩性表面活性劑，使得IOOml本發明的泡沫稠化酸 的起泡體積可以達到500-800ml，特別是使用氧化胺兩性表面活性劑，優選使用通式I所示 烷基二甲基氧化胺時，所述泡沫稠化酸的起泡體積可達到650-800ml。
[0024] R-N(CH3)2^OI
[0025] 本發明的泡沫稠化酸中使用的高分子聚合物沒有特別的限定，優選使用陽離子聚 丙烯鈉鹽、羧甲基纖維素、胍膠或黃原膠中的至少一種，優選為陽離子聚丙烯鈉鹽，具有成 本低的優點。
[0026] 本發明的泡沫稠化酸中使用的緩蝕劑沒有特別的限定，優選自甲醛、丙炔醇、丁炔 醇、己炔醇、辛炔醇或2-鏈烯基苯基酮中的至少一種。
[0027] 本發明的泡沫稠化酸中使用的破膠劑也沒有特別的限定，優選硫代硫酸鈉，其具 有貨源廣、成本低等優點，或選擇微膠囊破膠劑，其具有酸液攜帶距離遠、破膠易控制等優 點。
[0028] 本發明的有益效果為：
[0029] 發明的泡沫稠化酸具有高粘度、低液密度的特點，以獲得較低的酸巖反應速度、較 遠的酸穿透深度、良好的暫堵轉向性能、良好的破裂巖石、良好的攜帶支撐劑支撐裂縫。總 體來說，本發明具有以下技術特點和優良效果：
[0030] (I)IOOml的泡沫稠化酸泡沫體積可以達到500ml以上。
[0031] (2)形成泡沫穩定，半衰期60min。
[0032] (3)泡沫稠化酸在常壓、KKTC下粘度保持在30_50mPa·s。
[0033] (4)泡沫稠化酸破膠后粘度小于等于5mPa·s。
[0034] (5)形成泡沫稠化酸泡沫性能穩定，自轉向效果好，酸巖反應速度小，攜帶支撐劑 性能優良，可以實現深度改造的目的。
【具體實施方式】
[0035] 以下結合實施例對本發明進行詳細說明，但本發明的范圍并不限于以下實施例。
[0036] 實施例1 :
[0037] 以20重量％HC1、0. 35重量％胍膠、1重量％甲醛、0. 5重量％十四烷基二甲基氧化 胺、0. 03重量％硫代硫酸鈉和水配制的泡沫稠化酸，然后使用氮氣對其進行發泡并同時加 入支撐劑，實驗測定性能指標如下：
[0038] (1)泡沫稠化酸泡沫體積552ml。
[0039] (2)形成泡沫穩定，半衰期32min。
[0040] (3)泡沫稠化酸在常壓、100°C下粘度33mPa·s。
[0041] (4)泡沫稠化酸破膠后粘度3mPa·s。
[0042] (5)形成泡沫稠化酸攜帶支撐劑性能優良。
[0043] 實施例2
[0044] 以10重量％HC1、0. 65重量％陽離子聚丙烯鈉鹽、2重量％2_鏈烯基苯基酮、1重 量％十二烷基二甲基氧化胺、0.05重量％微膠囊破膠劑和水配制的泡沫稠化酸，然后使用氮 氣對其進行發泡并同時加入支撐劑，實驗測定性能指標如下：
[0045] (1)泡沫稠化酸泡沫體積593ml。
[0046] (2)形成泡沫穩定，半衰期56min。
[0047] (3)泡沫稠化酸在常壓、KKTC下粘度58mPa·s。
[0048] (4 )泡沫稠化酸破膠后粘度2mPa·s。
[0049] (5)形成泡沫稠化酸攜帶支撐劑性能優良。
[0050] 實施例3
[0051] 以15重量％HC1、0. 1重量％羧甲基纖維素、1重量％丙炔醇、2重量％十八烷基二 甲基氧化胺、〇. 03重量％硫代硫酸鈉和水配制的泡沫稠化酸，然后使用氮氣對其進行發泡 并同時加入支撐劑，實驗測定性能指標如下：
[0052] (1)泡沫稠化酸泡沫體積618ml。
[0053] (2)形成泡沫穩定，半衰期44min。
[0054] (3)泡沫稠化酸在常壓、100°C下粘度42mPa·s。
[0055] (4)泡沫稠化酸破膠后粘度2mPa·s。
[0056] (5)形成泡沫稠化酸攜帶支撐劑性能優良。
[0057] 本實施例的泡沫酸的性能如表1所示。
[0058] 對比例1
[0059] 采用市售的普通泡沫酸，按照實施例1所述的方法對其進行發泡并測量其性能指 標。具體如表1所示。
[0060]
【權利要求】
1. 一種泡沫稠化酸，以其全體泡沫化酸為100重量％計，包括0. 5-2. 0重量％兩性表面 活性劑、10-25重量％鹽酸、0. 1-0. 7重量％高分子聚合物、1-2重量％緩蝕劑和0. 02-0. 05 重量％破膠劑。
2. 根據權利要求1所述的泡沫稠化酸，其特征在于，所述泡沫稠化酸僅由0. 5-2. 0重 量％兩性表面活性劑、10-25重量％鹽酸、0. 1-0. 7重量％高分子聚合物、1-2重量％緩蝕劑、 0. 02-0. 05重量％破膠劑及余量的水組成。
3. 根據權利要求1或2所述的泡沫稠化酸，其特征在于，所述兩性表面活性劑為氧化 胺。
4. 根據權利要求3所述的泡沫稠化酸，其特征在于，所述氧化胺為如通式I所示的烷基 二甲基氧化胺； R-N(CH3)2 -0 I 其中，R為C12_18的烷基。
5. 根據權利要求1或2所述的泡沫稠化酸，其特征在于，所述高分子聚合物選自陽離子 聚丙烯鈉鹽、羧甲基纖維素、胍膠或黃原膠中的至少一種，優選為陽離子聚丙烯鈉鹽。
6. 根據權利要求1或2所述的泡沫稠化酸，其特征在于，所述緩蝕劑選自甲醛、丙炔醇、 丁炔醇、己炔醇、辛炔醇或2-鏈烯基苯基酮中的至少一種。
7. 根據權利要求1或2所述的泡沫稠化酸，其特征在于，所述破膠劑選自硫代硫酸鈉和 /或微膠囊破膠劑。
8. -種根據權利要求1-7中任一項所述的泡沫稠化酸的制備方法，包括按所述質量比 依次加入或同時加入兩性表面活性劑、緩蝕劑、鹽酸、高分子聚合物、破膠劑和水。
9. 一種根據權利要求1-7中任一項所述的泡沫稠化酸的使用方法，在所述泡沫稠化酸 中加入碳酸鈣反應產生二氧化碳起泡或者通氮氣攪拌起泡，如此使得所述泡沫稠化酸起泡 以進行使用。
10. -種根據權利要求1-7中任一項所述的泡沫稠化酸在油田的油、氣增產中的應用。
【文檔編號】C09K8/74GK104342103SQ201310332164
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月1日 優先權日:2013年8月1日
【發明者】姚奕明, 封衛強, 周林波, 孫海成, 曲海 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院