一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑、制備方法及應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑、制備方法及應用，屬于三次采油【技術領域】。該解堵劑包括氧化破膠段塞解堵劑，由以下重量百分含量的組分組成：過碳酸鈉10～20%、活性劑1～2%、緩蝕劑0.5～2%、互溶劑2～5%，余量為水。本發明注聚井段塞組合解堵劑的氧化破膠段塞解堵劑具有氧化破膠率高、腐蝕性低和安全性好的特點。其對油田聚合物驅常用的聚丙烯酰胺及其交聯聚合物凝膠體系的氧化分解破膠率均在96%以上，采用N80鋼片標準試件檢測的腐蝕速率在1g/m2·h以下。注聚井堵塞物經其分解和破膠后，原來粘稠膠狀黑色堵塞物變為透明水溶液，流動性好且殘渣率低，可高效解除注聚井地層堵塞，實現解堵增注目的。
【專利說明】一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑、制備方法及應用
【技術領域】
[0001]本發明具體涉及一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑，以及該組合解堵劑的制備方法及應用，屬于三次采油【技術領域】。
【背景技術】
[0002]聚合物驅油技術是油田注水開發后期抑制原油產量遞減和進一步提高采收率的主導技術措施。然而，在聚合物驅過程中，由于聚合物在地層多孔介質中的吸附、滯留和機械捕集等作用極易導致注聚井地層堵塞。聚合物驅過程中為了抑制聚合物竄流，擴大聚合物的波及體積，通常在聚合物驅前、聚合物驅中及聚合物驅后等不同階段采用聚合物凝膠進行調剖，進一步加劇了注聚井的地層堵塞，且地層堵塞半徑由近井地帶擴大到地層深部。注聚井堵塞后地層吸液量普遍下降，注聚泵壓偏高，造成注聚井不能按要求的注入量注入聚合物溶液，堵塞嚴重的注聚井注不進聚合物只能關井停注，嚴重影響聚合物驅效果和油田生產。
[0003]通過對注聚堵塞井現場作業返吐物采樣分析發現，注聚井地層堵塞物為黑色粘彈性膠狀物，主要由水、油污、聚合物及其交聯凝膠、泥砂及其它無機雜質等組成，這些物質交互包裹在一起，脫水干燥后呈膠皮狀，如果不采用化學方法，各組分很難有效分開。從堵塞物分離出的液體中還含有大量的硫酸鹽還原菌，它們能將溶液中的硫酸根離子還原為硫化氫，進而腐蝕井下鋼鐵管柱產生硫化亞鐵沉淀堵塞注聚井。由此觀之，注聚井堵塞是由有機物和無機物構成的復雜體系共同造成的，其解堵增注，不但要解除油污和聚合物及其交聯凝膠等有機物造成的堵塞，同時需要有效解除泥砂、硫化亞鐵等無機物引起的地層堵塞物，并殺滅可能造成后續堵塞的硫酸鹽還原菌。
[0004]此外，一口見效注聚井通常注入聚合物溶液3~4年甚至更長的時間，在漫長的注入過程中，聚合物在地層多孔介質中的吸附、滯留和機械捕集必然由近井地帶逐漸深入到地層的深部，造成地層深部堵塞，同時，聚`合物驅過程中為了抑制聚合物竄流而廣泛采用的全過程調剖措施，進一步加劇了地層深部堵塞，這就要求注聚堵塞井的解堵半徑必須達到一定的深度。
[0005]目前，國內采用的注聚堵塞井解堵技術普遍存在以下技術問題:一是忽視了注聚井堵塞物的復雜性，只注重對聚合物及其交聯凝膠堵塞物解堵化學劑的研制和應用，忽視了油污及各種無機堵塞物也是造成地層堵塞的重要原因，或者未考慮各種堵塞物的理化特性差異，將各種解堵劑籠統注入解堵，化學劑與對應的堵塞物難以有效接觸反應，解堵效果通常與室內試驗效果相差甚遠；二是拘囿于近井解堵的慣性思維，解堵半徑通常設計在2~3米，忽視了注聚堵塞井深部堵塞的特性，達不到深部解堵的目的。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑。
[0007]同時，本發明還提供一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑的制備方法。[0008]最后，本發明還提供一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑在解堵注聚井堵塞地層中的應用。
[0009]為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是:
[0010]一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑，包括氧化破膠段塞解堵劑，所述的氧化破膠段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:過碳酸鈉10~20%、活性劑I~2%、緩蝕劑
0.5~2%、互溶劑2~5%，余量為水。該段塞主要用于氧化降解引起注聚井堵塞的聚合物和交聯聚合物凝膠等主要堵塞物，是注聚堵塞井解堵的關鍵和核心段塞。
[0011]所述的活化劑主要由磷酸鹽和強堿組成，其作用為控制體系的酸堿度。其中，磷酸鹽優選磷酸二氫鈣，強堿優選氫氧化鉀，均為市售工業品。
[0012]所述的緩蝕劑為鋼鐵防氧化緩蝕劑，為市售商品。可采用JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑，由中國石油大學石油化工學院提供。
[0013]所述的互溶劑為乙醇。
[0014]一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑，包括預處理段塞解堵劑，所述的預處理段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成=JHB-1型高效洗油劑2~5%、氯化銨I~2%，余量為水。該段塞主要用于清除堵塞物表面及近井地帶的油污，使聚合物和交聯聚合物凝膠等堵塞物暴露出來，以便與后續段塞的氧化破膠劑充分接觸反應，提高氧化破膠和解堵效果，同時，預處理段塞還能解除地層水鎖和降低毛管張力，降低后續注入壓力。
[0015]所述的JHB-1型高效洗油劑為非離子表面活性劑，具有超低界面張力，為市售工業品
[0016]一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑，包括后置增效段塞解堵劑，所述的后置增效段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:亞氯酸鈉5~10%、檸檬酸10~20%、氟硼酸5~6%、氟化氫銨2~3%、氯化銨I~2%、JHB-1型高效洗油劑2~3%、緩蝕劑0.5~2%、互溶劑2~5%，余量為水。該段塞在地層條件下可反應生成二氧化氯和氟化氫，可有效殺滅硫酸鹽還原菌和溶蝕各種無機堵塞物。
[0017]所述的JHB-1型高效洗油劑、緩蝕劑、互溶劑同上。
[0018]本發明中的預處理段塞解堵劑、氧化破膠段塞解堵劑、后置增效段塞解堵劑可以單獨發揮作用，也可分別與本領域常規段塞解堵劑配合使用，同時也可以從上述三者中任意選擇兩種或三種配合使用。其中，預處理段塞解堵劑、氧化破膠段塞解堵劑、后置增效段塞解堵劑的具體用量根據施工井的油藏物性參數及生產動態情況計算得出。
[0019]優選的，一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑，包括預處理段塞解堵劑、氧化破膠段塞解堵劑和后置增效段塞解堵劑，所述的預處理段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成型高效洗油劑2~5%、氯化銨I~2%、余量為水，所述的氧化破膠段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:過碳酸鈉10~20%、活性劑I~2%、緩蝕劑0.5~2%、互溶劑2~5%、余量為水，所述的后置增效段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:亞氯酸鈉5~10%、檸檬酸10~20%、氟硼酸5~6%、氟化氫銨2~3%、氯化銨I~2%、JHB-1型高效洗油劑2~3%、緩蝕劑0.5~2%、互溶劑2~5%、余量為水。
[0020]一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑的制備方法，包括以下步驟:
[0021]所述的氧化破膠段塞解堵劑的制備方法為:按照重量百分含量準確取各組分，在水中攪拌加入過碳酸鈉、活性劑至完全溶解，再依次攪拌加入互溶劑、緩蝕劑至完全溶解即得。
[0022]所述的預處理段塞解堵劑的制備方法為:按照重量百分含量準確取各組分，在水中依次攪拌加入JHB-1型高效洗油劑、氯化銨，繼續攪拌至完全溶解即得。
[0023]所述的后置增效段塞解堵劑的制備方法為:按照重量百分含量準確取各組分，在水中攪拌加入亞氯酸鈉至完全溶解，再依次攪拌加入檸檬酸、氟硼酸、氟化氫銨、氯化銨、JHB-1型高效洗油劑、緩蝕劑和互溶劑，繼續攪拌至完全溶解即得。
[0024]一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑在解堵注聚井堵塞地層中的應用，包括以下步驟:先將預處理段塞解堵劑擠入解堵目的層，關井反應3~5小時；再將氧化破膠段塞解堵劑擠入目的層，關井反應20~28小時；最后將后置增效段塞解堵劑擠入目的層，關井反應26~34小時后放大注水2~4天即可轉入正常注聚生產。
[0025]本發明的有益效果:
[0026]本發明注聚井段塞組合解堵劑的氧化破膠段塞解堵劑具有氧化破膠率高、腐蝕性低和安全性好的特點。其對油田聚合物驅常用的聚丙烯酰胺及其交聯聚合物凝膠體系的氧化分解破膠率均在96%以上，采用N80鋼片標準試件檢測的腐蝕速率在lg/m2.h以下。注聚井堵塞物經其氧化破膠劑分解和破膠后，原來粘稠膠狀黑色堵塞物變為透明水溶液，流動性好且殘渣率低，可高效解除注聚井地層堵塞，實現解堵增注目的。
[0027]本發明注聚井段塞組合解堵劑的預處理段塞解堵劑采用復合表面活性劑，其界面張力小于1.5X 10_4mN/m，洗油率在95%以上，具有超低界面張力和洗油去污效率高的特性，從注聚堵塞井采取的黑色粘彈性堵塞物經其浸泡和清洗后，堵塞物表面的油污被有效清除，堵塞物中的聚合物和交聯聚合物凝膠等堵塞物及無機雜質被暴露出來，使其與氧化破膠段塞的氧化破膠更加充分接觸反應，提高解堵效率。此外，預處理段塞還具有解除油污堵塞和降低后續段塞注入壓力的功能。
[0028]本發明注聚井段塞組合解堵劑的后置增效段塞解堵劑具有殺滅能夠腐蝕鋼鐵設備并產生硫化亞鐵堵塞物硫酸鹽還原菌、氧化分解硫化亞鐵、溶蝕泥砂等無機堵塞物的功效。該段塞在地層條件下生成可高效殺滅硫酸鹽還原菌和氧化分解硫化亞鐵堵塞物的二氧化氯殺菌劑，其對硫酸鹽還原菌的殺滅率在99%以上，對硫化亞鐵堵塞物的氧化分解率在98%以上；該段塞在地層條件下可生成對泥砂具有高效溶蝕效果的氫氟酸和鹽酸混合溶液，與氟硼酸等組分協同作用，具有溶蝕泥砂等無機堵塞物的功能。
[0029]本發明制備注聚井段塞組合解堵劑的方法簡單、易操作，適于工業化生產及現場應用。
[0030]本發明注聚堵塞井段塞組合解堵劑由預處理段塞解堵劑、氧化破膠段塞解堵劑、后置增效段塞解堵劑組合而成，各段塞協同作用，可高效解除由油污、聚合物、交聯聚合物凝膠及各種無機雜質相互包裹而成粘彈性膠狀堵塞物，實現堵塞注聚井解堵增注目的。[0031]本發明注聚堵塞井段塞組合解堵劑在解堵注聚井堵塞地層中的應用，采用逐級深部注入工藝方法由近及遠擠注到注聚井堵塞地層。在現場解堵施工時，先注入預處理段塞解堵劑清除堵塞物表面及近井地帶的油污，使聚合物和交聯聚合物凝膠等堵塞物暴露出來，以便與后續段塞的氧化破膠劑充分接觸反應，同時，解除地層水鎖和降低毛管張力，降低后續注入壓力；而后注入氧化破膠段塞解堵劑，該段塞的氧化破膠劑與上述暴露出來的聚合物和交聯聚合物凝膠等堵塞物進行氧化破膠反應并將其徹底氧化分解，解除其對地層造成的堵塞；最后注入后置增效段塞，該段塞與氧化破膠段塞的劑量相同，一方面將氧化破膠堵塞繼續向地層深部推進，充分利用預處理段塞和氧化破膠段塞的殘余成分，擴大解堵半徑，實現逐級深部解堵目的，同時，后置增效段塞解堵劑還具有殺滅硫酸鹽還原菌、氧化分解硫化亞鐵和溶蝕泥砂和地層基質等無機堵塞物，解除無機堵塞物，進一步提聞解堵效果O
【具體實施方式】
[0032]下述實施例僅對本發明作進一步詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。
[0033]實施例1
[0034]本實施例中的注聚堵塞井段塞組合解堵劑包括預處理段塞解堵劑、氧化破膠段塞解堵劑和后置增效段塞解堵劑。其中，預處理段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:JHB-1型高效洗油劑5%、氯化銨2%，余量為水；氧化破膠段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:過碳酸鈉20%、活性劑2%、JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑2%、乙醇5%，余量為水；后置增效段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:亞氯酸鈉10%、檸檬酸20%、氟硼酸6%、氟化氫銨3%、氯化銨1%、JHB-1型高效洗油劑3%、JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑2%、乙醇5%，余量為水。
[0035]本實施例中注聚堵塞井段塞組合解堵劑的制備方法，包括以下步驟:
[0036]所述的氧化破膠段塞解堵劑的制備方法為:按照重量百分含量準確取各組分，在水中攪拌加入過碳酸鈉、活性劑至完全溶解，再依次攪拌加入JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑、乙醇至溶液呈均勻透明狀即得；
[0037]所述的預處理段塞解堵劑的制備方法為:按照重量百分含量準確取各組分，在水中依次攪拌加入JHB-1型高效洗油劑、氯化銨，繼續攪拌至溶液呈均勻透明狀即得；
[0038]所述的后置增效段塞解堵劑的制備方法為:按照重量百分含量準確取各組分，在水中攪拌加入亞氯酸鈉至完全溶解，再依次攪拌加入檸檬酸、氟硼酸、氟化氫銨、氯化銨、JHB-1型高效洗油劑、JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑和乙醇，繼續攪拌至溶液呈均勻透明狀即得。
[0039]本實施例中注聚堵塞井段塞組合解堵劑在解堵注聚井堵塞地層中的應用，包括以下步驟:先將預處理段塞解堵劑擠入解堵目的層，關井反應4小時；再將氧化破膠段塞解堵劑擠入目的層，關井反應24小時；最后將后置增效段塞解堵劑擠入目的層，關井反應30小時后放大注水6天即可轉入正常注聚生產。
[0040]實施例2
[0041]本實施例中的注聚堵塞井段塞組合解堵劑包括預處理段塞解堵劑、氧化破膠段塞解堵劑和后置增效段塞解堵劑。其中，預處理段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:JHB-1型高效洗油劑2%、氯化銨1%，余量為水；氧化破膠段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:過碳酸鈉10%、活性劑1%、JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑0.5%、乙醇2%，余量為水；后置增效段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:亞氯酸鈉5%、檸檬酸10%、氟硼酸5%、氟化氫銨2%、氯化銨1%、JHB-1型高效洗油劑2%、JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑0.5%、乙醇2%,余量為水。
[0042]本實施例中注聚堵塞井段塞組合解堵劑的制備方法同實施例1。[0043]實施例3
[0044]本實施例中的注聚堵塞井段塞組合解堵劑包括預處理段塞解堵劑、氧化破膠段塞解堵劑和后置增效段塞解堵劑。其中，預處理段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:JHB-1型高效洗油劑3.5%、氯化銨1.5%，余量為水；氧化破膠段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:過碳酸鈉15%、活性劑1.5%、JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑1.2%、乙醇3.5%，余量為水；后置增效段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:亞氯酸鈉7.5%、檸檬酸15%、氟硼酸5.5%、氟化氫銨2.5%、氯化銨1.5%、JHB-1型高效洗油劑2.5%、JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑1.2%、乙醇3.5%，余量為水。
[0045]本實施例中注聚堵塞井段塞組合解堵劑的制備方法同實施例1。
[0046]實施例4
[0047]本實施例中的注聚堵塞井段塞組合解堵劑包括預處理段塞解堵劑、氧化破膠段塞解堵劑和后置增效段塞解堵劑。其中，預處理段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:JHB-1型高效洗油劑4%、氯化銨1.5%，余量為水；氧化破膠段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:過碳酸鈉13%、活性劑2%、JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑1.5%、乙醇3%，余量為水；后置增效段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:亞氯酸鈉8%、檸檬酸15%、氟硼酸5%、氟化氫銨2%、氯化銨2%、JHB-1型高效洗油劑3%、JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑0.5%、乙醇2%，余量為水。
[0048]本實施例中注聚堵塞井段塞組合解堵劑的制備方法同實施例1。
[0049]試驗例I
[0050]預處理段塞洗油率試驗方法:在50克含油30%的油砂中，分別加入實施例1~4制備的預處理段塞解堵劑100ml，攪拌10分鐘后靜置，分離出游離的原油并稱重，洗油率％=游離原油重/油砂中原油重X 100%。試驗結`果詳見下表1。
[0051]氧化破膠率試驗方法:取油田聚合物驅常用的醛交聯聚合物凝膠、鉻交聯聚合物凝膠和聚丙烯酰胺母液各50g，分別裝入100mL的柱塞量筒中，分別加入實施例1~4制備的氧化破膠段塞解堵劑各50ml，密封后置入70°C烘箱中恒溫反應24小時，上述試樣完全反應后，通過過濾分離和干燥恒重反應前、后溶液中的殘留物計算氧化破膠率，試驗結果詳見下表1。
[0052]硫酸鹽還原菌的殺滅率試驗方法:采用油田注聚井污水培養SBR菌種，取4份IOml培養液并檢測硫酸鹽還原菌個數，分別加入實施例1~4制備的后置增效段塞解堵劑各50ml進行滅菌試驗，檢測滅菌后溶液中硫酸鹽還原菌個數并計算硫酸鹽還原菌殺滅率。試驗結果如表1。
[0053]泥砂溶蝕率試驗方法:現場采取注聚井返吐物若干，采用實施例1中的預處理段塞清洗凈油污和氧化破膠段塞氧化分解掉聚合物等有機物后，將分離出的泥砂經烘干恒重，取烘干恒重的泥砂20克置于具塞量筒中，而后分別加入實施例1~4制備的后置增效段塞解堵劑各50ml，密封后置入70°C烘箱中恒溫反應24小時，過濾分離和干燥恒重溶液中的殘留物，計算泥砂的溶蝕率，試驗結果詳見下表1。
[0054]表1實施例1~4制備注聚堵塞井段塞組合解堵劑的性能
[0055]
【權利要求】
1.一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑，其特征在于:包括氧化破膠段塞解堵劑，所述的氧化破膠段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:過碳酸鈉10~20%、活性劑I~2%、緩蝕劑0.5~2%、互溶劑2~5%，余量為水。
2.一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑，其特征在于:包括預處理段塞解堵劑，所述的預處理段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成=JHB-1型高效洗油劑2~5%、氯化銨I~2%,余量為水。
3.一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑，其特征在于:包括后置增效段塞解堵劑，所述的后置增效段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:亞氯酸鈉5~10%、檸檬酸10~20%、氟硼酸5~6%、氟化氫銨2~3%、氯化銨I~2%、JHB-1型高效洗油劑2~3%、緩蝕劑0.5~2%、互溶劑2~5%，余量為水。
4.一種注聚堵塞井段塞組合解堵劑，其特征在于:包括預處理段塞解堵劑、氧化破膠段塞解堵劑和后置增效段塞解堵劑，所述的預處理段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成=JHB-1型高效洗油劑2~5%、氯化銨I~2%、余量為水，所述的氧化破膠段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:過碳酸鈉10~20%、活性劑I~2%、緩蝕劑0.5~2%、互溶劑2~5%、余量為水，所述的后置增效段塞解堵劑由以下重量百分含量的組分組成:亞氯酸鈉5~10%、檸檬酸10~20%、氟硼酸5~6%、氟化氫銨2~3%、氯化銨I~2%、JHB-1型高效洗油劑2~3%、緩蝕劑0.5~2%、互溶劑2~5%、余量為水。
5.根據權利要求4所述的注聚堵塞井段塞組合解堵劑，其特征在于:所述的緩蝕劑為JHS-1型鋼鐵防氧化緩蝕劑。
6.根據權利要求4所述的注聚堵塞井段塞組合解堵劑，其特征在于:所述的互溶劑為乙醇。
7.—種如權利要求1所述的注聚`堵塞井段塞組合解堵劑的制備方法，其特征在于:所述的氧化破膠段塞解堵劑的制備方法為:按照重量百分含量準確取各組分，在水中攪拌加入過碳酸鈉、活性劑至完全溶解，再依次攪拌加入互溶劑、緩蝕劑至完全溶解即得。
8.—種如權利要求2所述的注聚堵塞井段塞組合解堵劑的制備方法，其特征在于:所述的預處理段塞解堵劑的制備方法為:按照重量百分含量準確取各組分，在水中依次攪拌加入JHB-1型高效洗油劑、氯化銨，繼續攪拌至完全溶解即得。
9.一種如權利要求3所述的注聚堵塞井段塞組合解堵劑的制備方法，其特征在于:所述的后置增效段塞解堵劑的制備方法為:按照重量百分含量準確取各組分，在水中攪拌加入亞氯酸鈉至完全溶解，再依次攪拌加入檸檬酸、氟硼酸、氟化氫銨、氯化銨、JHB-1型高效洗油劑、緩蝕劑和互溶劑，繼續攪拌至完全溶解即得。
10.一種如權利要求4所述的注聚堵塞井段塞組合解堵劑在解堵注聚井堵塞地層中的應用，其特征在于:包括以下步驟:先將預處理段塞解堵劑擠入解堵目的層，關井反應3~5小時；再將氧化破膠段塞解堵劑擠入目的層，關井反應20~28小時；最后將后置增效段塞解堵劑擠入目的層，關井反應26~34小時后放大注水5~7天即可轉入正常注聚生產。
【文檔編號】C09K8/528GK103881674SQ201310492658
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】陳淵, 李飛鵬, 溫棟良, 黃春燕, 楊安國, 趙明儒, 尹曉靜 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河南油田分公司石油工程技術研究院