專利名稱：提高油井地層滲透力的方法及溶劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是用化學法處理油井地層提高滲透力的方法及其溶劑。
在原油開采中，隨著采油時間的推移，井下壓力，滲透力逐漸降低，原油產量也逐漸減少。為了提高原油產量，應用了各種物理及化學處理方法。為了提高滲透力，傳統的方法是用土酸(鹽酸與氫氟酸)或者氟硼酸等注入井下，進行酸化處理，迅速溶解堵塞油路影響原油滲透的二氧化硅，砂子，粘土，難溶的硫酸鹽和堿土金屬的碳酸鹽組成的鱗狀物及其他雜物。但是這種酸化處理的附反應會生成難溶的氟化物，例如CaF2，Na2SiF6等……。這些二次沉淀的氟化物也堵塞油路，影響油井地層的滲透力。采用化學法除去氟化物，鱗狀物的技術中，具有代表性的技術是美國專利2961355(1960年)。該技術是利用硼酸(硼砂)和鹽酸制成溶劑來除去氟化物和鱗狀物(即進行二次處理)。但是硼酸在鹽酸中的溶解度很低，例如在26℃時，15%鹽酸中僅溶解2%的硼酸，這會大大影響使用效果。美國專利4330419(1982年)提出了一種解決硼酸溶解度低的新方法。該方法是先將硼酸溶于甲醇中制成組分，再與鹽酸混合制成溶劑，用其對油井進行二次處理，溶解氟化物、鱗狀物的效果很好。但這種方法也有缺點。其一是溫度較低時(如低于22℃)。硼酸在甲醇中溶解度降低而產生沉淀。因此該方法在氣溫較低的油田現場是不易施工的。其二是該溶劑中的甲醇只起溶解硼酸的作用，在井下不起其他作用。
本發明的目的是提供一種能抑制溶解氟化物和鱗狀物的處理方法及其溶劑。它能極大地增加硼酸的溶解度，能在低于-30℃的情況下使用，又能對灰巖、砂巖起深度酸化作用，使油井的酸化處理和二次沉淀處理合并一次完成，能有效地提高油井的滲透能力，提高原油產量。
本發明是這樣完成的。先將硼酸溶于氟硼酸制成組分，再與鹽酸混合制成溶劑。該溶劑的組份包括(a)用5～32%的鹽酸(重量百分比濃度);
(b)用20～50%的氟硼酸(重量百分比濃度);
(c)在上述鹽酸加入之前，將硼酸(或相當量的硼砂)溶解于上述的氟硼酸中，其濃度為1～17%(重量百分比濃度)。其余為水。
本發明效果更明顯的組份是鹽酸12～25%(重量百分比濃度);氟硼酸10～22%(重量百分比濃度);硼酸1～12%(重量百分比濃度)。在上述鹽酸加入之前，將硼酸(或相當量的硼砂)溶解于上述氟硼酸中，其余為水。
下面對本發明作進一步說明。
當溶劑中含有硼酸和鹽酸時，能夠溶解難溶氟化物(以CaF2為例)，其化學反應按下式進行，生成水溶性產物。
這里n值從1至4。當n＝4時，
換言之，為了生成水溶性產物，4克分子HCl和1克分子H3BO3需要和2克分子CaF2反應。因此需要生成物是水溶性產物，必須在溶劑里有足夠量的硼酸，所以提高硼酸的溶解度是提高處理效果的關鍵。
我們發現硼酸在氟硼酸中有極好的溶解度。例如，在室溫下最大溶解度可達15%(氟硼酸濃度為50%)。在2℃時，在濃度為50%的氟硼酸中溶解度為9.3%。因此用鹽酸，硼酸，氟硼酸為組份的溶劑來處理油井地層的氟化物沉積及鱗狀物是極其有效的。
另外注入油井中的溶劑里的氟硼酸和處理二次沉淀生成的氟硼酸按下式水解
水解度取決于氟硼酸的濃度，但也受溫度的影響。水解得到的HF就溶蝕掉粘土和一部份石英微粒，反應按下式進行
在任何反應時間里，僅有有限數量的氟硼酸水解的HF存在。因此反應是延緩的，相應地增加了在地層中的穿透距離。同時因氟硼酸能使與被接觸到但未溶解的粘土微粒明顯融合形成融合層，控制了微粒的遷移性，起到穩定粘土使其不再膨脹的作用。
注入油井中的另一部分鹽酸和傳統的工藝一樣起著溶蝕灰巖，砂巖及其他雜物的作用。
從上看出氟硼酸與部分鹽酸對油井地層的微粒結構也起著深度酸化作用。因此應用本發明的方法及溶劑，可以根據地層情況免去傳統的酸化處理過程，即能將深度酸化與二次沉淀處理一次完成。
本發明的溶劑制備工藝敘述如下。按上述配方在溫度為零度至室溫下，將硼酸加入氟硼酸中，充分攪動，硼酸溶解，加水稀釋，再加入鹽酸，這時立即呈現為淺黃色透明流體，連續攪動一小時，制成本發明的溶劑，其綜合濃度為35.4～37.00%，比重為1.22～1.30/25℃。上述工藝配制的溶劑可以與各類添加劑(鐵離子穩定劑，緩蝕劑，表面活性劑)混合后，于70℃水浴內靜置4小時，溶液不乳化，不分層，不產生沉淀，本發明的溶劑各組份之間配伍性能好。
本發明的溶劑低溫性能穩定，例如取50ml溶劑置于100ml燒杯中，放在-35℃的鹽水里冷卻，然后緩慢升溫，溫度指示為-31.5，-30，-27，-23，-18，-15，-13℃時，均未有沉淀生成，當然隨著溫度的降低，配比的各組份應向下限浮動。
用本發明的溶劑對油井處理的方法敘述如下按上述方法配制的溶劑根據地層結構將其稀釋0～3倍，注入油井地層，在地層停留1～100小時，或者直到氟化物，鱗狀物二次沉淀或灰巖，砂巖有明顯的溶解。處理結束后，將地層內剩余溶劑抽出地面。
雖然沒有酸性腐蝕抑制劑，本發明的溶劑仍可使用，但對油井下的金屬管材和設備有一定的腐蝕作用。因此，應加入酸性腐蝕抑制劑配合使用，以延長金屬管材或設備的使用周期。常用的酸性腐蝕抑制劑一般含有炔醇類、季胺化合物、烷烴化合物，銻的化合物或砷的化合物，表面活性劑等等。
本發明的溶劑極大地提高了硼酸的溶解度，大大增加了對氟化物及鱗狀物的溶蝕作用，并且使用溫度范圍寬，工藝性好，能在極低氣溫下(-30℃)的油田現場施工。用本發明的溶劑來處理油井地層能極大地提高油井的滲透力，提高原油產量。
例如處理某油井，井段為3080～3085米，油層厚度5.6米。巖層分析粗粉砂-極細粉砂巖為主，其次為含白云質極細的粗粉砂巖。膠結物多為方解石，泥晶白云質為主，其次為白云石膠結。
處理前該井原油日產量11.4噸，含水0.5%。按油田傳統的酸化施工步驟進行，其中注入本發明溶劑3個立方米(綜合濃度為12%)，內含有2%HAC+2%HCHO+0.5%IS-129(緩蝕劑)+0.5%AE-1910(表面活性劑)。油井經處理后2～3天以后原油日產量增至30多噸。
該發明的溶劑也可以用來除去管道，工業容器的表面的難溶氟化物沉積。其方法是將上述工藝配制的溶劑作用于具有難溶氟化物沉積的表面，保持一定時間后，用清水沖洗干凈。
下面以實施例對本發明作進一步說明。
例1，本發明溶劑對CaF2(98.42%)的溶蝕試驗結果見表1
例3 本發明的溶劑與其他溶劑在濃度相同情況下對Na2SiF6，CaF2，k2SiF6的溶蝕率對比結果見表3表3
從上表看出本發明溶劑的溶蝕率最高例4 本發明溶劑中硼酸濃度不同對CaF2(98%)的溶劑試驗結果見表4表4
從上表看出硼酸1%開始都起作用，超過4%效果較佳。
鹽酸與氟硼酸都是強酸，它們的存在均會起作用，這點是不言而喻的。
權利要求
1.一種提高油井地層滲透力的溶劑，其中含有鹽酸和氟硼酸，其特征在于組份包括(a)鹽酸為5～32%(重量百分比濃度)(b)氟硼酸為20～50%(重量百分比濃度)(c)硼酸為1～17%(重量百分比濃度)在上述鹽酸加入之前，將硼酸(或相當量的硼砂)溶于上述氟硼酸中，其余是水。
2.根據權利要求1所述的溶劑，其特征是鹽酸12～25%，氟硼酸10～22%，硼酸1～12%，以上均為重量百分比濃度，在上述鹽酸加入之前，將硼酸(或相當量的硼砂)溶于上述氟硼酸中，其余為水。
3.根據權利要求1或2所述的溶劑，其特征在于還含有一種或數種酸性腐蝕抑制劑。
4.一種從油井地層除去難溶的氟化物的方法，其特征是(a)將含有5～32%的鹽酸，20～50%的氟硼酸，1～12的硼酸的溶劑，經稀釋0～3倍后，注入油井地層;(b)將上述溶劑保留在油井地層中1～100小時;(c)從油井地層結構中抽出殘留溶劑。
5.一種從金屬表面除去含有沉積難溶的氟化物的方法，其特征是將含有5～32%的鹽酸，20～50%的氟硼酸，1～17%的硼酸的溶劑，作用于具有難溶氟化物沉積的金屬表面，保持一段時間后，用清水沖洗干凈。
全文摘要
該發明是一種提高油井地層滲透力的方法及溶劑。現有技術的溶劑是用甲醇溶解硼酸再與鹽酸配制的，硼酸溶解度低，低溫性差，不適于氣溫低的油田現場施工。本發明是用氟硼酸溶解硼酸再與鹽酸配制的，硼酸溶解度高，低溫穩定，并能同時起到油井地層酸化處理和二次沉淀處理的作用。用該溶劑及其處理方法處理油井，提高了油井地層滲透力，原油增產效果顯著。也可用于除去工業容器，管道表面含有難溶氟化物沉積。
文檔編號E21B43/27GK1030809SQ88103530
公開日1989年2月1日 申請日期1988年6月8日 優先權日1988年6月8日
發明者趙志峰 申請人:武漢市長江化工廠