一種速溶型酸液稠化劑及其制備方法與應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種速溶型酸液稠化劑及其制備方法與應用。速溶型酸液稠化劑，原料如下：有機醇，聚合物，分散劑；本發明還涉及該速溶型酸液稠化劑的制備方法與應用。本發明制備的速溶型酸液稠化劑具有良好的耐酸耐溫性能，速溶型酸液稠化劑與鹽酸調配出的稠化酸可以保證粘度在50mPa·s以上，在90℃時粘度損失率小于10%，適用于低壓、低滲、低產氣井的酸化改造。
【專利說明】一種速溶型酸液稠化劑及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種速溶型酸液稠化劑及其制備方法與應用，尤其涉及一種碳酸巖儲層的酸壓、酸化等過程中使用的速溶型酸液稠化劑及其制備方法與應用，屬于油田化學與工程【技術領域】。
【背景技術】
[0002]低滲透油氣藏因其儲層物性差、孔隙度和滲透率低，通常無法提供經濟開采所需的滲流通道，多數都需實施酸壓、酸化等措施才能達到較好的開采效果。但是具有低壓、低滲、低產特征的油氣井實施酸壓、酸化等過程中，由于常規酸液粘度低造成穿透深度小、濾失速度快等諸多不足，酸化改造常常達不到預期效果。不僅如此，常規酸液還可能在井筒周圍地帶造成嚴重的坑蝕，引起地層堵塞而影響油氣產出。因此在酸化過程中如何有效控制酸液濾失與酸巖反應速度是目前油氣井酸化急需解決的難題之一。
[0003]稠化酸技術可以有效控制酸液濾失與酸巖反應速度，而稠化酸關鍵在于增稠劑。目前常用的酸液增稠劑如胍膠及其衍生物、纖維素及其衍生物、丙烯酰胺類聚合物等。稠化酸除能克服常規酸液的缺陷外，還應抗鹽、抗剪切、殘渣少、耐高溫等。因此選擇優質高效的酸液增稠劑是稠化酸酸化措施的關鍵問題，國內外相關機構一直致力于稠化酸體系的研究與應用。目前，主要包括:天然高分子類酸液增稠劑、合成高分子類酸液增稠劑以及粘彈性表面活性劑類酸液增稠劑等。
[0004]天然高分子類酸液增稠劑如胍膠及其衍生物、纖維素及其衍生物等；
[0005]合成高分子類酸液增稠劑如丙烯酰胺類聚合物粉體或乳液。如中國專利文獻CN1763148A (申請號200510044932.7)，公開了一種具有適時增粘能力的酸液稠化劑及其制備方法，稠化劑的主要成分是丙烯酰胺與丙烯酰胺-2 —甲基丙磺酸共聚物，分子量為100-300萬，其制備方法是由一定比例的丙烯酰胺、丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸單體和聚氧乙烯二丙烯酸酯在引發劑的作用下共聚而制得。聚氧乙烯二丙烯酸酯分子中氧乙烯鏈節數優選 5-10，濃度為 5-50mg/L。
[0006]中國專利文獻CN102993373A (申請號201110290024.1)公開了一種酸液稠化劑的制備工藝，包括步驟:(a)丙烯酰胺提純；(b)AMPS提純；(c)稱取MA并水解，移入三頸瓶內，加入絡合劑；(d)加入AMPS和AM溶液，用氫氧化鈉溶液將pH值調至7 ; (e)通惰性氣體排氧后，加入引發劑；f)繼續通惰性氣體，將溫度調至反應溫度，聚合反應一定時間后再加入剩下的AMPS和AM溶液，再反應一段時間即得到目標產物。
[0007]中國專利文獻CN102994070A (申請號201110290385.6)公開了一種聚合物酸液稠化劑的制備工藝。工藝，包括步驟:(a)將聚乙烯、吡咯烷酮和交聯劑溶于一種溶液中，加入有機溶劑和引發劑存在的反應器中；(b)加熱至一定溫度，保持；(c)然后繼續加熱到一定溫度，保持，制得聚合物；(d)經沉淀、過濾、干燥，獲得最終的產品。
[0008]粘彈性表面活性劑類酸液增稠劑如中國專利文獻CN102453480A (申請號201010522185.4)公開一種碳酸鹽巖油藏酸壓用清潔稠化酸，各組分重量百分比為:十六烷基三甲基溴化銨:5~7% ;鄰羥基苯甲酸鈉:0.5~0.7% ;濃度為36~38%的鹽酸:20~25% ;鐵離子穩定劑是檸檬酸、CX-301或TW-1，檸檬酸:0.2~0.25%，CX_301:0.05~0.1%，Tff-1:0.3~0.5% ;雙咪挫啉季銨鹽:0.22~0.25% ;其余為水。
[0009]現有的天然高分子、合成高分子以及粘彈性表面活性劑等稠化劑都可以使酸液增稠，但是天然高分子稠化劑一般在應用破膠后含有大量殘渣，容易造成儲層傷害，并且天然類高分子如瓜膠等與酸液混合后放置一段時間很容易分層，嚴重影響礦場配液計量與施工；合成高分子雖然無殘渣，但是目前工藝制備的天然與合成高分子稠化劑粉體或乳液在礦場溶解時間較長，不能滿足礦場在線混配的需要(一般溶解時間需要小于5min);粘彈性表面活性劑類酸液增稠劑雖然不存在殘渣以及溶解時間問題，但是價格較為昂貴，并且部分組分具有一定毒性，難以較大規模推廣使用。
【發明內容】
[0010]本發明針對現有技術的不足，提供一種速溶型酸液稠化劑及其制備方法與應用。用于低壓、低滲、低產油氣井的增產改造。
[0011]本發明技術方案如下:
[0012]一種速溶型酸液稠化劑，原料如下，均為重量份:
[0013]有機醇45~65份，聚合物25~45份，分散劑I~10份；
[0014]所述的有機醇為乙醇、乙二醇、正丙醇、異丙醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、己醇、辛醇、山梨醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400或聚乙二醇600 ；
[0015]所述的聚合物為瓜膠、重均分子量為1200萬的陰離子聚丙烯酰胺、重均分子量為600萬的聚氧化乙烯、陽離子聚丙烯酰胺或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨；
[0016]所述的分散劑為Si02粉末。
[0017]根據本發明優選的，原料如下，均為重量份:
[0018]有機醇50~55份，聚合物35~40份，分散劑2~5份。
[0019]根據本發明優選的，所述的有機醇選自聚乙二醇200。
[0020]根據本發明優選的，所述聚合物選自甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或聚氧化乙烯。
[0021]根據本發明優選的，所述SiO2為微米級SiO2粉末。所述的分散劑也可以選用常規SiO2粉末或納米級SiO2粉末。
[0022]上述速溶型酸液稠化劑的制備方法，步驟如下:
[0023]( I)粉碎聚合物后，過120目篩，制得聚合物粉末；
[0024](2)向有機醇中攪拌加入分散劑，添加后繼續攪拌至均勻，制得分散液；
[0025](3)向步驟(2)制得的分散液中攪拌加入步驟(1)制得的聚合物粉末，添加后繼續攪拌至均勻，制得速溶型酸液稠化劑。
[0026]根據本發明優選的，所述步驟(2)和步驟(3)中的攪拌速度均為200~500r/min，繼續攪拌時間為5~30min。
[0027]上述速溶型酸液稠化劑在制備油氣井改造稠化酸中的應用。
[0028]上述應用，步驟如下:
[0029]取2~4份重量份速溶型酸液稠化劑加入至100重量份的鹽酸溶液中，鹽酸質量濃度為10%~20%，在800~1200r/min的條件下攪拌3~5min，即得 。
[0030]本發明具有如下優點:
[0031]1、本發明制備的速溶型酸液稠化劑具有良好的耐酸耐溫性能，速溶型酸液稠化劑與鹽酸調配出的稠化酸可以保證粘度在50mPa.s以上，在90°C時粘度損失率小于10%，適用于低壓、低滲、低產氣井的酸化改造；
[0032]2、本發明所述速溶型酸液稠化劑由于在有機溶劑中已經發生預溶脹，因此在酸液中溶解速度快，在1000r/min的轉速下,可以在5min之內完全溶解,形成均勻穩定的稠化酸液，漿料形態穩定，放置長時間不分層；
[0033]3、本發明所述速溶型酸液稠化劑配制過程簡單，過程易控制，更容易適應礦場在線混配技術，縮短施工時間，降低酸性揮發氣體釋放對環境與施工人員的傷害。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1是本發明實施例1制備的速溶型酸液稠化劑的照片。
【具體實施方式】
[0035]下面結合【具體實施方式】對本發明的技術方案作進一步說明，但本發明所要求保護的范圍并不局限于實施例所公開的內容。
[0036]原料說明
[0037]實施例中所有原料均為市購產品，其中:
[0038]Si02粉末，邱博工程材料(青島)有限公司，微米級；
[0039]聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、丙三醇，國藥集團化學試劑有限公司，
化學純。
[0040]甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)，國藥集團化學試劑有限公司，粉末狀，細度小于120目。
[0041]聚氧化乙烯(PE0)，國藥集團化學試劑有限公司，粉末狀，細度小于120目，重均分子量600萬。
[0042]實施例1
[0043]速溶型酸液稠化劑的制備方法，步驟如下:
[0044]在室溫下，取1.6重量份Si02粉末緩慢加入到以300r/min轉速勻速攪拌的54重量份聚乙二醇400中，攪拌5min后向混合液中慢速加入40重量份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)，添加完畢后以500r/min勻速攪拌30min至混合均勻即得速溶性酸液稠化劑，如圖1所示。由圖1可以看出，產品均勻，外觀形態良好。
[0045]油氣井改造稠化酸的制備方法，步驟如下:
[0046]取2重量份速溶性酸液稠化劑加入至100重量份質量濃度為20%的鹽酸1000r/min攪拌3min至溶解,即得綜合性能良好的稠化酸。
[0047]實施例2
[0048]速溶型酸液稠化劑的制備方法，步驟如下:
[0049]在室溫下，取1.0重量份Si02粉末緩慢加入到以500r/min轉速勻速攪拌的60重量份聚乙二醇200中，攪拌4min后向混合液中慢速加入34重量份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)，添加完畢后以400r/min勻速攪拌5min至混合均勻即得速溶性酸液稠化劑。[0050]油氣井改造稠化酸的制備方法，步驟如下:
[0051]取3重量份速溶性酸液稠化劑加入至100份質量濃度為18%的鹽酸1200r/min攪拌5min至溶解，即得綜合性能良好的稠化酸。
[0052]實施例3
[0053]速溶型酸液稠化劑的制備方法，步驟如下:
[0054]在室溫下，取1.3重量份SiO2粉末緩慢加入到以400r/min轉速勻速攪拌的57重量份聚乙二醇600中，攪拌4min后向混合液中慢速加入37重量份聚氧化乙烯(ΡΕ0)，添加完畢后以400r/min勻速攪拌25min至混合均勻即得速溶性酸液稠化劑。
[0055]油氣井改造稠化酸的制備方法，步驟如下:
[0056]取2.5重量份速溶性酸液稠化劑加入至100重量份質量濃度為19%的鹽酸800r/min攪拌4min至溶解,即得綜合性能良好的稠化酸。
[0057]實施例4
[0058]速溶型酸液稠化劑的制備方法，步驟如下:
[0059]在室溫下，取1.3重量份SiO2粉末緩慢加入到以200r/min轉速勻速攪拌的54重量份丙三醇中，攪拌3min后向混合液中慢速加入34重量份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)，添加完畢后以500r/min勻速攪拌20min至混合均勻即得速溶性酸液稠化劑。
[0060]油氣井改造稠化酸的制備方法，步驟如下:
[0061]取2重量份速溶性酸液稠化劑加入至100重量份質量濃度為19%的鹽酸1200r/min攪拌5min至溶解,即得綜合性能良好的稠化酸。
[0062]實施例5
[0063]速溶型酸液稠化劑的制備方法，步驟如下:
[0064]在室溫下，取I重量份SiO2粉末緩慢加入到以400r/min轉速勻速攪拌的60重量份聚乙二醇200中，攪拌3min后向混合液中慢速加入40重量份聚氧化乙烯(ΡΕ0)，添加完畢后以300r/min勻速攪拌IOmin至混合均勻即可得速溶性酸液稠化劑。
[0065]油氣井改造稠化酸的制備方法，步驟如下:
[0066]取2.5重量份速溶性酸液稠化劑加入至100重量份質量濃度為20%的鹽酸中1000r/min攪拌3min至溶解，即得綜合性能良好的稠化酸。
[0067]實施例6
[0068]速溶型酸液稠化劑的制備方法，步驟如下:
[0069]在室溫下，取1.6重量份SiO2粉末緩慢加入到以500r/min轉速勻速攪拌的57重量份聚乙二醇200中，攪拌5min后向混合液中慢速加入34重量份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)，添加完畢后以200r/min勻速攪拌20min至混合均勻即得速溶性酸液稠化劑。
[0070]油氣井改造稠化酸的制備方法，步驟如下:
[0071]取3重量份速溶性酸液稠化劑加入至100重量份質量濃度為18%的鹽酸1200r/min攪拌5min至溶解,即得綜合性能良好的稠化酸。
[0072]實施例7[0073]速溶型酸液稠化劑的制備方法，步驟如下:
[0074]在室溫下，取I重量份SiO2粉末緩慢加入到以200r/min轉速勻速攪拌的54重量份聚乙二醇400中，攪拌4min后向混合液中慢速加入37重量份聚氧化乙烯(ΡΕ0)，添加完畢后以300r/min勻速攪拌15min至混合均勻，即得速溶性酸液稠化劑。
[0075]油氣井改造稠化酸的制備方法，步驟如下:
[0076]取2重量份速溶性酸液稠化劑加入至100重量份質量濃度為20%的鹽酸800r/min攪拌3min至溶解，即得綜合性能良好的稠化酸。
[0077]試驗例
[0078]將實施例1-7制得的速溶性酸液稠化劑粘度按照石油部頒標準SY/T6214—1996測試(在301^170(1下的表觀粘度)、按照石油部頒標準SY/T5886—1993測試稠化劑緩速率、按照石油部頒標準測試SY/T6214—1996粘度損失率及按照石油部頒標準SY/T6214—1996測試鹽酸中溶解時間，檢測結果如表1所示:
[0079]表1
[0080]
【權利要求】
1.一種速溶型酸液稠化劑，其特征在于，原料如下，均為重量份: 有機醇45~65份，聚合物25~45份，分散劑I~10份； 所述的有機醇為乙醇、乙二醇、正丙醇、異丙醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、己醇、辛醇、山梨醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400或聚乙二醇600 ； 所述的聚合物為瓜膠、重均分子量為1200萬的陰離子聚丙烯酰胺、重均分子量為600萬的聚氧化乙烯、陽離子聚丙烯酰胺或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨； 所述的分散劑為Si02粉末。
2.如權利要求1所述的速溶型酸液稠化劑，其特征在于，原料如下，均為重量份: 有機醇50~55份，聚合物35~40份，分散劑2~5份。
3.如權利要求1所述的速溶型酸液稠化劑，其特征在于，所述的有機醇選自聚乙二醇200。
4.如權利要求1所述的速溶型酸液稠化劑，其特征在于，所述聚合物選自甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或聚氧化乙烯。
5.如權利要求1所述的速溶型酸液稠化劑，其特征在于，所述Si02為微米級Si02粉末。
6.權利要求1所述速溶型酸液稠化劑的制備方法，步驟如下: (1)粉碎聚合物后，過120目篩，制得聚合物粉末； (2)向有機醇中攪拌加入分散劑，添加后繼續攪拌至均勻，制得分散液； (3)向步驟(2)制得的分散液中攪拌加入步驟(1)制得的聚合物粉末，添加后繼續攪拌至均勻，制得速溶型酸液稠化劑。
7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)和步驟(3)中的攪拌速度均為200~500r/min，繼續攪拌時間為5~30min。
8.權利要求1所述速溶型酸液稠化劑在制備油氣井改造稠化酸中的應用。
9.如權利要求8所述的應用，其特征在于，步驟如下: 取2~4份重量份速溶型酸液稠化劑加入至100重量份的鹽酸溶液中，鹽酸質量濃度為10%~20%，在800~1200r/min的條件下攪拌3~5min，即得。
【文檔編號】C09K8/74GK103525393SQ201310517324
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】羅明良, 劉飛, 溫慶志, 孫濤, 郭燁, 楊國威, 呂子龍, 李楠, 劉佳林 申請人:中國石油大學(華東)