一種應用水合反應釋氫組份的油氣井增產方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于油氣井開采技術領域，具體涉及一種應用水合反應釋氫組份的油氣井 增產方法。
【背景技術】
[0002] 油井的采收能力取決于多種因素，如開采層巖石性質、孔隙度，開采層有效油層厚 度，地層的滲透性、原油粘度、油層含油飽和度、含水飽和度，開采層、油層原始壓力等。另外 近井區石蠟和瀝青含膠質物質(AFS)的沉積附著也是影響采收率的重要因素。
[0003] 目前提高采收率的方法大致分為化學方法、物理方法、熱力法和微生物采油。化學 方法有酸化處理、表面活性劑和有機溶劑處理、聚合物處理等;物理方法有水力壓裂、水力 噴砂處理等;熱力法有熱水驅、蒸汽法、火燒油層、電加熱等;微生物采油包括微生物吞噬分 解或微生物驅油等。然而，這些處理方法的成本都很高，而且對于低滲透油藏收效甚微。
[0004] 現有技術中，一般利用分子氫和原子氫的性質能夠有效的提高油氣井的采收率， 然而，缺陷是氫氣的釋放只有一個階段，一次性釋放完畢。但是對于底層復雜的環境，氫氣 的釋放也應該變得更加可控和有針對性。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是建立在運用加氫熱氣化學增產技術基礎上的深度處理方式上，有 效地提高老井、低滲油井、有儲量沒產量的油氣井、實施了各種增產措施均沒有明顯效果的 油氣井等的采收率，改善地層環境，緩解近井區堵塞，疏通油路，提高原油流動性，降低原油 粘稠度，增加地層能量，達到增產穩產目的。
[0006] 同時本發明所述的方法也解決了增產施工中氫氣一次性劇烈釋放，導致氫氣效能 沒有充分利用的問題。本發明所述的方法能夠控制氫氣的釋放量與釋放時間，而不只是在 處理過程的早期。這個變化能夠顯著提高加氫熱氣化學增產的持續時間，提高增產過程中 產生多級脈沖的振幅、頻率、數量以及作用范圍。本發明的實質是通過不同材質的膠囊，包 裹住釋氫組份，隔絕水和空氣。在不同的溫度下不同材質的膠囊分解，反應物開始反應放出 氫氣與熱能等。
[0007] -種應用水合反應釋氫組份的油氣井增產方法，其步驟如下：
[0008] (1 )、首先配制兩種溶液，1號溶液，按質量和為100 %計算，由55~61 %的硝酸銨 順4如3、17.2~21.4%的尿素邙(順2)2、9.3~14.1%的硝酸顯03和12~19.5%的!12〇組成 ；2 號溶液，按質量和為100%計算，由40.5~45%的亞硝酸鈉 NaN〇2、22.8~30.2%的膠囊和30 ~34%的H2O組成;其中，膠囊為三種，質量比為1: 1:1，分別為熔點100~140°C的聚氯乙烯、 熔點高于170°C的聚甲醛和熔點高于250°C的聚酰胺，三種膠囊中均含有釋氫組份，所述的 釋氫組份是LiAlH 4、NaBH4、NaH或LiH中的任意一種或幾種。進一步地，三種膠囊的體積均為2 ~5立方厘米。
[0009] (2)、施工工藝步驟如下：
[0010] 1號溶液與2號溶液的體積和等于油井反應區的體積，即人工井底至射孔區域中最 上面射孔處的油井體積(人工井底即圖1所示油井最末端，最上面射孔處即油井射孔5中距 離地面最近的射孔）；1號溶液與2號溶液質量比為1:1。
[0011] ①向油井注水至井口
[0012] ②下放油管3至油井的人工井底，通過油管3向油井內注入1號溶液；
[0013] ③上提油管3使其出液口高于射孔區域并距最上面射孔處8~10米處；
[0014] ④通過油管3向油井內注入2號溶液，使其液面與最上面射孔處的位置相平；
[0015] ⑤兩種溶液充分反應12~24h(l號溶液密度為1.25~1.3g/cm3,2號溶液密度為 1.55~1.6g/cm3)，敞開井口觀察；
[0016] ⑥恢復生產，穩產后評估增產效果。
[0017] 1號溶液和2號溶液在井下反應釋放能量對近井區加熱的同時，所產生的能量以氣 體脈沖形式對外釋放，在高溫條件下使得圖1中射孔5附近的石蠟、瀝青質等有機大分子堵 塞物發生催化裂解反應，使油路內的堵塞物得以清除，提高滲透率。達到恢復生產的目的。
[0018] 1號溶液制備方法：
[0019] 按質量和100%計算，首先向容器內加入55~61 %的硝酸銨NH4N03、12~18.5%的 H2O和9.3~14.1 %的硝酸HNO3,之后再加入17.2~21.4%的尿素 CO(NH2)2,混合后攪拌10~ 20分鐘。
[0020] 2號溶液制備方法：
[0021]按質量和100%計算，首先向容器內加入30~34%的H2O,然后加入39.5~45%的 亞硝酸鈉 NaNO2，攪拌溶解，之后加入22.8~30.2%的三種膠囊，三種膠囊的質量比為1:1: 1，混合后攪拌10~20分鐘。
[0022] 制得的1號溶液密度為1.25~1.3g/cm3,2號溶液密度為1.55~1.6g/cm 3。
[0023] 本發明的化學反應如下：
[0024] 第一階段的硝酸與尿素發生化學反應：
[0025] 2NaN 〇 2+CO(NH2 )2+2H+ = 2N2T+C〇2T+3H20+Na++Q ①
[0026] 此時放出大量熱量使溫度升高，在100°C條件下發生聚氯乙烯分解，同時發生如下 化學反應，放出大量的氫氣和熱。
[0027] LiAlH4+4H2〇 = LiOH+Al(OH)3+4H2T+Q
[0028] NaBH4+4H20 = NaOH+B (OH) 3+4H2T+Q
[0029] NaH+H20 = Na0H+H2T+Q ②
[0030] LiH+H20 = Li0H+H2T+Q
[0031] 第二階段溫度在IHTC條件下硝銨開始分解成熱硝酸：
[0032] NH4N〇3^NH3T+HN〇3 ③
[0033] 該步反應形成的熱硝酸能夠溶解近井區的雜質，有效地解除地層因蠟質、膠質、瀝 青質等有機物沉積造成的堵塞。反應生成的熱量使近井帶巖石產生微裂縫并通過酸處理使 微裂縫不會閉合，增大了近井帶巖石孔隙度和滲透率。該溫度下同時發生尿素分解反應：
[0034] CO(NH2)2+H2〇-C〇2T+2NH3T ④
[0035] 溫度在170°C條件下發生聚甲醛分解，同時發生如下化學反應，并放出大量的氫 氣、壓力和熱：
[0036] LiAlH4+4H2〇 = LiOH+Al(OH)3+4H2T+Q
[0037] NaBH4+4H20 = NaOH+B (OH) 3+4H2T+Q
[0038] NaH+H20 = Na0H+H2T+Q ⑤
[0039] LiH+H20 = Li0H+H2T+Q
[0040] 該條件下硝酸銨的如下分解反應：
[0041 ] NH4N〇3^N2〇T+2H20+Q
[0042] ⑥
[0043] 溫度在200°C條件下是硝銨分解的最活躍的階段：
[0044] NH4N〇3^N2T+2H2〇+l/2〇2T+Q ⑦
[0045] 溫度在250°C條件下發生聚酰胺分解，同時發生如下化學反應：
[0046] LiAlH4+4H2〇 = LiOH+Al(OH)3+4H2T+Q
[0047] NaBH4+4H20 = NaOH+B (OH) 3+4H2T+Q ⑧
[0048] NaH+H20 = Na0H+H2T+Q
[0049] LiH+H20 = Li0H+H2T+Q
[0050] 多級可控化學反應發生后，井底區的地層壓力和溫度劇烈升高。由于壓力和溫度 以及多種氣體反應產物的影響，井底區形成了多級脈沖，使得近井區的巖石產生新的微裂 縫和孔道，形成新的油路通道。另一方面原油中的石蠟被反應②、⑤、⑧中產生的氫氣高溫 熱裂解，使原油分子鏈變短，原油流動性增強。該技術的綜合作用使得近井區的堵塞得以疏 通，原油采收率大幅提高。大量數據表明，該技術能夠使原油采收率平均提高2~5倍。
【附圖說明】
[0051] 圖1本發明的油井結構示意圖；圖中：油管3、2號溶液2、1號溶液1、油巖層4、射孔5; 水6
[0052]圖1中套管直徑即油井直徑，井深即從井口至人工井底的距離，人工井底即油井最 下面的部分，射孔范圍即射孔5中最上面射孔到最下面射孔的距離。
[0053]圖2本發明實施例1的排-684號油井加氫作業井溫變化圖；
[0054] 從圖中可以看出，通過測井儀器測得排-684油井井溫變化明顯，且在主要反應區 (1194~1205m)升溫特別明顯。
[0055]圖3本發明實施例1的排-684施工后產量統計圖；
[0056]從圖中可以看出，通過統計生產記錄發現，排-684號油井增產現象明顯，增產作業 前日產液2.4t，其中日產油1.5t，增產作業后初期液、油增產分別達到325%、295 %，到2015 年7月31日持續增產已達273天，累計增油790.6噸。
[0057]圖4本發明實施例2的梁-113井加氫作業井溫、壓力變化圖；
[0058]從圖中可以看出，通過測井儀器測得梁-113油井井溫、壓力變化明顯，特別是井底 壓力增加非常明顯；
[0059] 圖5本發明實施例2的梁-113施工前后產量統計圖；
[0060] 從圖中可以看出，通過統計生產記錄發現，梁-113號油井增產現象明顯，增產作業 前日產液3.7t，其中日產油2.6t，增產作業后初期液、油增產分別達到390%、317%，到2015 年7月31日持續增產已達137天，累計增油662噸。
【具體實施方式】
[0061 ]實施例1:新疆克勝利油田排-684號油井加氫熱氣化學增產作業
[0062] 排-684號油井的地質條件及相關參數:儲層系砂巖和粉砂巖;低滲