本發明涉及對油藏地層進行酸化作業的耐溫轉向劑及其制備方法和應用。
背景技術：
：僅憑天然能量往往難從低滲透油氣藏中獲得滿意的油氣產量，常需要對油藏地層進行酸化作業。酸化作業是指用酸液溶解、溶蝕地層孔隙和裂縫，以提高地層滲透性的過程。酸化作業中，酸液優先進入滲透率大的地層，而滲透率較低的層段得不到處理。現有技術中，一般通過在酸液中加入轉向劑來解決該問題。轉向劑的功能是這樣實現的：在地層的孔隙和裂縫中，酸液中的hcl與巖石中的caco3發生反應，hcl不斷消耗，ca2+不斷生成；當ph值增大到一定值(一般為2左右)時，ca2+使轉向劑分子相互連接，酸液粘度顯著增大，最后形成凝膠，堵塞酸液所在的空隙或裂縫，使其余酸液轉向至尚未酸化的區域，從而實現酸化的轉向。轉向劑可采用粘彈性的表面活性劑，比如甜菜堿類表面活性劑、季銨鹽類表面活性劑、烷基氧化胺類表面活性劑等。地層溫度一般在60℃至150℃之間，而這些轉向劑的耐溫性能不理想，不適用于100℃以上的高溫地層。技術實現要素：針對現有技術的不足，本發明提供了一種耐溫轉向劑及其制備方法，該轉向劑可用于100℃以上的高溫地層；本發明還提供了含有該轉向劑的轉向酸，以及使用前述轉向酸的酸化作業方法。以下詳細闡述本發明。本發明提供了一種用于酸化作業的耐溫轉向劑，由粘彈性的甜菜堿類表面活性劑與烷基酚聚氧乙烯醚的硫酸酯鹽和/或磺酸鹽組成，二者的質量比為0.5～2：1。根據本發明，粘彈性的甜菜堿類表面活性劑與烷基酚聚氧乙烯醚的硫酸酯鹽和/或磺酸鹽的質量比優選為0.8～1.25：1。根據本發明，所述粘彈性的甜菜堿類表面活性劑可選自油酸酰胺丙基甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿和芥酸酰胺丙基甜菜堿中的一種或幾種。根據本發明，所述聚氧乙烯醚的數均聚合度為3～15；所述烷基的碳數為6～15。根據本發明，所述烷基酚聚氧乙烯醚的硫酸酯鹽可以是壬基酚聚氧乙烯醚硫酸酯鹽或辛基酚聚氧乙烯醚硫酸酯鹽；所述烷基酚聚氧乙烯醚的磺酸鹽可以是壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽或辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽。本發明還提供了另一種用于酸化作業的耐溫轉向劑，按質量份數計，由0.5～40份的粘彈性的甜菜堿類表面活性劑、0.5～40份的烷基酚聚氧乙烯醚的硫酸酯鹽和/或磺酸鹽、0.1～10份的c1～c5的醇和0.5～40份的水組成；其中，粘彈性的甜菜堿類表面活性劑與烷基酚聚氧乙烯醚的硫酸酯鹽和/或磺酸鹽的質量比為0.5～2：1。其中，粘彈性的甜菜堿類表面活性劑、烷基酚聚氧乙烯醚的硫酸酯鹽和/或磺酸鹽，以及二者的質量比等，均與前述內容相同，本發明對此不再贅述。根據本發明，所述的c1～c5的醇可選自乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇、乙二醇、丙三醇和季戊四醇中的一種或幾種。本發明提供了第二種耐溫轉向劑的制備方法，包括：(1)將c1～c5的醇加入水中；(2)攪拌下，將粘彈性的甜菜堿類表面活性劑逐漸加入到步驟(1)所得的溶液中；(3)將烷基酚聚氧乙烯醚的硫酸酯鹽和/或磺酸鹽加入到步驟(2)所得的溶液中。根據本發明，對攪拌形式沒有特別的限制，比如可采用常規的機械攪拌、電磁攪拌或乳化機。根據本發明，采用前述的制備方法，可以方便地制備均一溶液。而將各組分直接混合，則不能立即形成均一溶液，溶解過程可能需要較長的時間。本發明提供了一種用于酸化作業的耐溫轉向酸，其中含有前述任一的轉向劑。根據本發明，所述轉向酸中，粘彈性的甜菜堿類表面活性劑的質量分數為3～20％，優選為5～12％。本發明對轉向酸的制備方法沒有特別的限制，只要將前述的轉向劑溶于酸液即可。本發明優選用第二種轉向劑來制備轉向酸，該轉向劑能迅速溶于酸液。本發明還提供了一種對油藏地層進行酸化作業的方法，其中，所使用的酸為前述的耐溫轉向酸。根據本發明，所述油藏地層的溫度一般為60℃～150℃，比如可以在60℃～120℃之間，或者在80℃～150℃之間。具體實施方式本發明所公開的所有特征可以任意組合，這些組合應被理解為本發明所公開或記載的內容，除非本領域技術人員認為該組合明顯不合理。本說明書所公開的數值點，不僅包括具體公開的數值點，還包括各數值范圍的 端點，這些數值點所任意組合的范圍都應被視為本發明已公開或記載的范圍，不論本文中是否一一公開了這些數值對。以下通過實施例來進一步說明本發明。實施例及對比例中，使用的各種藥劑均為市售商品。測試例中，采用haakemarsiii流變儀(美國thermofisherscientific公司)，在170s-1下剪切60min后，測量體系黏度。實施例1將1g正丙醇加入到39g去離子水中；在攪拌下，逐漸加入32g芥酸酰胺丙基甜菜堿(購自上海銀聰新材料科技有限公司)，加入時間為30min；然后再加入28g壬基酚聚氧乙烯醚(10)磺酸鈉鹽(購自南京擎宇化工研究所，數均聚合度為10)，繼續攪拌30min，得到均一的溶液，該溶液即為轉向劑。向前述轉向劑加入鹽酸和水，使鹽酸的最終質量分數為15％，使芥酸酰胺丙基甜菜堿的最終質量分數為2.67％，即制得均一的溶液，該溶液即為轉向酸，其在常溫下黏度為20mpa·s，將其編號為a-1。測試例1向轉向酸a-1中加入氯化鈣，使氯化鈣的質量分數為3％，用氫氧化鈉調節轉向酸溶液的ph值為2，然后在100℃下測試黏度，結果見表1。對比例1按實施例1的方法制備轉向劑，區別僅在于：轉向劑僅為芥酸酰胺丙基甜菜堿，其用量為60g。按實施例1的方法制備轉向酸，區別僅在于：轉向劑的加入量使芥酸酰胺丙基甜菜堿的最終質量分數為5％。該轉向酸在常溫下黏度為15mpa·s， 將其編號為b-1。測試對比例1向轉向酸b-1中加入氯化鈣，使氯化鈣的濃度為3％，用氫氧化鈉調節轉向酸溶液的ph值為2，然后在100℃下測試黏度，結果見表1。對比例2按實施例1的方法制備轉向劑，區別僅在于：壬基酚聚氧乙烯醚(10)磺酸鈉鹽用十二烷基苯磺酸鈉代替。按實施例1的方法制備轉向酸，該轉向酸在常溫下黏度為10mpa·s，將其編號為b-2。測試對比例2向轉向酸b-2中加入氯化鈣，使氯化鈣的濃度為3％，用氫氧化鈉調節轉向酸溶液的ph值為2，然后在100℃下測試黏度，結果見表1。實施例2將2g正丁醇加入到38g去離子水中；在攪拌下，逐漸加入36g的油酸酰胺丙基甜菜堿(購自上海銀聰新材料科技有限公司)，加入時間為20min；然后再加入24g壬基酚聚氧乙烯醚(7)硫酸酯鈉鹽(購自南京擎宇化工研究所，數均聚合度為7)，繼續攪拌30min，得到均一的溶液，該溶液即為轉向劑。向前述轉向劑加入鹽酸和水，使鹽酸質量分數為20％鹽酸中，使芥酸酰胺丙基甜菜堿的最終質量分數為4.2％，即制得均一的溶液，該溶液即為轉向酸，其在常溫下黏度為25mpa·s，將其編號為a-2。測試例2向轉向酸a-2中加入氯化鈣，使氯化鈣的濃度為4％，用氫氧化鈉調節轉向酸溶液的ph值為2，然后在120℃下測試黏度，結果見表1。對比例3按實施例2的方法制備轉向劑，區別僅在于：轉向劑僅為油酸酰胺丙基甜菜堿，其用量為60g。按實施例2的方法制備轉向酸，區別僅在于：轉向劑的加入量使油酸酰胺丙基甜菜堿的最終質量分數為7％。該轉向酸在常溫下黏度為15mpa·s，將其編號為b-3。測試對比例3向轉向酸b-3中加入氯化鈣，使氯化鈣的濃度為4％，用氫氧化鈉調節轉向酸溶液的ph值為2，然后在120℃下測試黏度，結果見表1。對比例4按實施例2的方法制備轉向劑，區別僅在于：壬基酚聚氧乙烯醚(7)硫酸酯鈉鹽用十二烷基硫酸鈉代替。按實施例2的方法制備轉向酸，該轉向酸在常溫下黏度為15mpa·s，將其編號為b-4。測試對比例4向轉向酸b-4中加入氯化鈣，使氯化鈣的濃度為4％，用氫氧化鈉調節轉向酸溶液的ph值為2，然后在120℃下測試黏度，結果見表1。表1編號粘度/mpa·s測試例1110對比測試例130對比測試例218測試例2100對比測試例325對比測試例417由表1的結果可以看出，本發明提供的耐溫轉向劑大大提高了高溫時轉向酸體系的粘度，可以適應更多的地層條件。當前第1頁12