專利名稱：一種用于低滲透砂巖儲(chǔ)層油井加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)的溶液組份的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可用于提高低滲透砂巖儲(chǔ)層油井產(chǎn)能的加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)的溶液組份。
背景技術(shù)：
低滲透砂巖儲(chǔ)層具有非均質(zhì)性強(qiáng)、儲(chǔ)層產(chǎn)能受巖性和物性因素影響大、自然產(chǎn)能較低等特點(diǎn)，需要對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造才能見到較好的開發(fā)效果，水力壓裂是低滲透砂巖儲(chǔ)層增產(chǎn)的常用手段。水力壓裂是利用地面的高壓泵組將高粘度壓裂液泵入井中，當(dāng)壓裂層段的液體壓力達(dá)到一定值后，裂縫開啟，隨著支撐劑(一般為陶粒)的添加，逐漸形成一條高導(dǎo)流能力的添砂裂縫，從而達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。但對(duì)于多層壓裂來說，采用全井籠統(tǒng)壓裂工藝只能對(duì)物性好或者地層能量弱的層進(jìn)行壓裂改造，而其他大多數(shù)層位得不到改造，此時(shí)需要根據(jù)儲(chǔ)層特性、井筒條件等因素，采取分層壓裂配套工藝，才能提高儲(chǔ)層壓裂改造的效果，施工工藝較為復(fù)雜，改造成本高。此外，壓裂液性能的好壞，直接關(guān)系到壓裂施工的成敗與增產(chǎn)效果。在配制壓裂液時(shí)，需保證其防膨性能、助排性能、破膠性能、抗濾失性能、耐溫性等方面的特性，只有每步程序嚴(yán)格要求，才能確保壓裂液的性能和壓裂施工的最終成功，在實(shí)際操作中較難控制。加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)法結(jié)合了物理和化學(xué)工藝對(duì)油層近井地帶進(jìn)行綜合作用，工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)過程可控，能有效提高低滲透砂巖油藏近井地帶的孔隙度和滲透率，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可用于提高低滲透砂巖儲(chǔ)層油井產(chǎn)能的加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)的溶液組份，該溶液組份通過提高低滲透砂巖油井近井地帶的孔隙度和滲透率，來提聞單井廣能。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的首先，根據(jù)油井的結(jié)構(gòu)參數(shù)配制兩種工作溶液(I號(hào)溶液和2號(hào)溶液)，要求I號(hào)溶液與2號(hào)溶液體積之和小于油井反應(yīng)區(qū)的體積。反應(yīng)區(qū)是指從人工井底到最遠(yuǎn)射孔區(qū)上端面套管內(nèi)的空間(見圖I)。I號(hào)溶液，按質(zhì)量和100 %計(jì)算，由30. O 40. O %的硝酸乙醇胺絡(luò)合物HOCH2CH2NH2 · HNO3 (在天津市大茂化學(xué)試劑廠購(gòu)得)、45. 3 54. 6 %的硝酸銨NH4NO3和10. 4 21. 5%的水H2O組成。I號(hào)溶液的制備方法I. I按溶液質(zhì)量和100%計(jì)算，首先向容器中倒入30. O 40. 0%的硝酸乙醇胺絡(luò)合物；
I. 2再向得到的溶液加入45. 3 54. 6%的硝酸銨，充分?jǐn)嚢?0 20分鐘；I. 3最后加入10. 4 21. 5%的水，充分?jǐn)嚢?0 20分鐘，制得I號(hào)溶液。2號(hào)溶液，按質(zhì)量和100%計(jì)算，由30. O 40. 0%的硝酸肼N2H4 · HNO3 (在天津永大化學(xué)試劑開發(fā)中心購(gòu)得)、21. O 29. 0%的氫化鈉NaH、14. O 26. O %的氫化鋁鈉NaAlH4(在廣州佰默生物試劑有限公司購(gòu)得)和17. O 23. 0%的四氯乙烯C2Cl4 (在上海紫一試劑廠購(gòu)得)組成；2號(hào)溶液的制備方法2. I按溶液質(zhì)量和100%計(jì)算，首先向容器中加入30. O 40. O %的硝酸肼；2. 2之后向容器內(nèi)傾倒17. O 23. 0%的四氯乙烯，充分?jǐn)嚢?0 20分鐘；2. 3最后向容器中加入21. 0-29. O %的氫化鈉和14. O 26. O %的氫化鋁鈉，充分?jǐn)嚢?0 20分鐘，制得2號(hào)溶液。將配制好的I號(hào)溶液和2號(hào)溶液依次通過油管注入到井內(nèi)，I號(hào)溶液和2號(hào)溶液通過自身重力作用沉入到人工井底(I號(hào)溶液和2號(hào)溶液按質(zhì)量比I :1投放)，兩種溶液在井底開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。首先，氫化物和水發(fā)生反應(yīng)，生成大量氣體和熱量，反應(yīng)方程式如下NaH+H20=Na0H+H2+Q①NaAlH4+4H20 = NaOH+Al (OH) 3+4H2+Q②在化學(xué)反應(yīng)①和②發(fā)生的同時(shí)，I號(hào)溶液脫水，致使一些成分發(fā)生熱分解反應(yīng)，生成大量的氣體和熱量，反應(yīng)方程式如下NH4NO3 — N20+2H20+Q③2NH4N03 — 2N2+4H20+02+Q④HOCH2CH2NH2 · HNO3 — 2C02+N2+4H2+Q ⑤4N2H4 · HNO3 — 6N2+1OH2CHO2⑥上述反應(yīng)釋放的氣體會(huì)攜帶熱量通過套管的射孔區(qū)進(jìn)入到近井地帶巖層的氣孔和微裂紋中，高溫高壓氣體連續(xù)不斷地對(duì)近井帶巖層的熱沖擊作用可使其產(chǎn)生新的裂縫，連通油氣滲流通道，減少滲流阻力，增大泄油面積，從而提高了近井帶巖層的滲透率。在熱作用下沉積在近井地帶油層孔道內(nèi)的石蠟浙青質(zhì)等有機(jī)堵塞物升溫融化，并且在高壓條件下當(dāng)溫度高于200°C時(shí)，在氫氣作用下石蠟浙青質(zhì)等大分子物質(zhì)發(fā)生催化裂化和熱解反應(yīng)，將高分子烴轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)餾分，使得原油粘度降低、流向井底的阻力減小，流動(dòng)系數(shù)增加，從而提高原油產(chǎn)量。在高溫條件下，反應(yīng)⑤中生成的氫氣會(huì)與反應(yīng)⑥中生成的氧氣進(jìn)一步反應(yīng)，繼續(xù)放出熱量2H2+02=2H20+Q⑦受熱后的原油體積產(chǎn)生膨脹，進(jìn)入到油層的氣體會(huì)溶解于熱原油中，起到了蒸汽驅(qū)的作用，使采收率進(jìn)一步提高。除了上述的物理熱化學(xué)效應(yīng)外，在①和②中生成的熱堿NaOH會(huì)與巖層主要成分二氧化硅SiO2反應(yīng)2Na0H+Si02=Na2Si03+H20⑧生成的硅酸鈉Na2SiO3易溶于水，可使巖層的孔隙度進(jìn)和滲透率一步增加，利于油井增產(chǎn)。由此可見，低滲透砂巖儲(chǔ)層油井的加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)法具有造縫、蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)以及堿化處理的功能，能有效提高儲(chǔ)層近井地帶的孔隙度和滲透率，實(shí)現(xiàn)油井增產(chǎn)。


圖I :油井結(jié)構(gòu)示意圖；其中1井口；2油管；3套管；4射孔孔眼；5人工井底；6油層；
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :大慶油田I號(hào)油井加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)試驗(yàn)I號(hào)油井的地質(zhì)條件及相關(guān)參數(shù)儲(chǔ)層系砂巖和粉砂巖沖孔低滲透油層；套管內(nèi)徑0 121. 36mm，人工井底1428. 3m ;射孔范圍1338. 2 1367. 5m ;增產(chǎn)作業(yè)前日產(chǎn)液2. 5t，其中日產(chǎn)油2. Ot ;由以上數(shù)據(jù)可得出反應(yīng)區(qū)體積為1045L。配制I號(hào)溶液650kg，2號(hào)溶液650kg。I號(hào)溶液成分包含硝酸乙醇胺絡(luò)合物HOCH2CH2NH2 ·順03、硝酸銨ΝΗ4Ν03、水H2O,各自所占的質(zhì)量百分比30^38.5^^21.5 ^各組分的質(zhì)量分別為硝酸乙醇胺絡(luò)合物195kg，硝酸銨 315. 25kg，水 139. 75kg。 2號(hào)溶液成分包含硝酸肼N2H4 · HNO3>氫化鈉NaH、氫化鋁鈉NaAlH4、四氯乙烯C2Cl4，各自所占的質(zhì)量百分比30^^21^^26^^23 ^各組分的質(zhì)量分別為硝酸肼195kg,氫化鈉136. 5kg，氫化招鈉169kg,四氯乙烯149. 5kg。2010年10月17日，將I號(hào)溶液和2號(hào)溶液依次通過油管注入到井內(nèi)，關(guān)井反應(yīng)12小時(shí)之后恢復(fù)生產(chǎn)。通過加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)措施處理后，I號(hào)油井增產(chǎn)現(xiàn)象明顯，增產(chǎn)作業(yè)前日產(chǎn)液
2.5t，其中日產(chǎn)油2. Ot ;增產(chǎn)作業(yè)后日產(chǎn)液4. 8t，其中日產(chǎn)油3. 7t，截止到2012年6月30日有效生產(chǎn)天數(shù)495天，累計(jì)增油870. 5噸；實(shí)施例2 :大慶油田2號(hào)油井加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)試驗(yàn)2號(hào)油井的地質(zhì)條件及相關(guān)參數(shù)儲(chǔ)層系砂巖和粉砂巖；中孔低滲透油層；套管內(nèi)徑0 121. 36mm，人工井底1380. 6m ;射孔范圍1293. O 1320. 2m ;增產(chǎn)作業(yè)前日產(chǎn)液3. Ot,其中日產(chǎn)油2. 5t ;由以上數(shù)據(jù)得出反應(yīng)區(qū)體積為1016. 2L。配制I號(hào)溶液650kg，2號(hào)溶液650kg。I號(hào)溶液成分包含硝酸乙醇胺絡(luò)合物HOCH2CH2NH2 ·順03、硝酸銨ΝΗ4Ν03、水H2O,各自所占的質(zhì)量百分比40^35.3^^14.7 ^各組分的質(zhì)量分別為硝酸乙醇胺絡(luò)合物260kg，硝酸銨 294. 45kg，水 95. 55kg。2號(hào)溶液成分包含硝酸肼N2H4 · HNO3>氫化鈉NaH、氫化鋁鈉NaAlH4、四氯乙烯C2Cl4，各自所占的質(zhì)量百分比401291141171各組分的質(zhì)量分別為硝酸肼260kg,氫化鈉188. 5kg，氫化招鈉91kg,四氯乙烯110. 5kg。2010年10月17日，將I號(hào)溶液和2號(hào)溶液依次通過油管注入到井內(nèi)，關(guān)井反應(yīng)12小時(shí)之后恢復(fù)生產(chǎn)。通過加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)措施處理后，2號(hào)油井增產(chǎn)現(xiàn)象明顯，增產(chǎn)作業(yè)前日產(chǎn)液3.0t，其中日產(chǎn)油2. 5t ;增產(chǎn)作業(yè)后日產(chǎn)液5. 2t，其中日產(chǎn)油4. 3t，截止到2012年6月30日有效生產(chǎn)天數(shù)513天，累計(jì)增油768. 3噸；實(shí)施例3 :大慶油田3號(hào)油井加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)試驗(yàn)3號(hào)油井的地質(zhì)條件及相關(guān)參數(shù)儲(chǔ)層系砂巖和粉砂巖沖孔低滲透油層；套管內(nèi)徑0 121. 36mm，人工井底1217. 6m ;射孔范圍1145. 3 1176. Om ;該井在增產(chǎn)作業(yè)前是廢棄井，日產(chǎn)油Ot ;由以上數(shù)據(jù)可得出反應(yīng)區(qū)體積為839L。配制I號(hào)溶液520kg，2號(hào)溶液520kg。I號(hào)溶液成分包含硝酸乙醇胺絡(luò)合物HOCH2CH2NH2 ·順03、硝酸銨ΝΗ4Ν03、水H2O,各自所占的質(zhì)量百分比35^^54.6^^10.4 ^各組分的質(zhì)量分別為硝酸乙醇胺絡(luò)合物182kg，硝酸銨 283. 92kg，水 54. 08kg。2號(hào)溶液成分包含硝酸肼N2H4 · HNO3>氫化鈉NaH、氫化鋁鈉NaAlH4、四氯乙烯C2Cl4，各自所占的質(zhì)量百分比35^^25^^20^^20 ^各組分的質(zhì)量分別為硝酸肼182kg,氫化鈉130kg,氫化招鈉104kg,四氯乙烯104kg。2010年10月17日，將I號(hào)溶液和2號(hào)溶液依次通過油管注入到井內(nèi)，關(guān)井反應(yīng)12小時(shí)之后恢復(fù)生產(chǎn)。通過加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)措施處理后，3號(hào)油井又重新恢復(fù)了產(chǎn)能，增產(chǎn)作業(yè)后日產(chǎn)液2. 8t，其中日產(chǎn)油I. 5t，截止到2012年6月30日有效生產(chǎn)天數(shù)392天，累計(jì)產(chǎn)油478噸。
權(quán)利要求
1.一種用于低滲透砂巖儲(chǔ)層油井加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)的溶液組份，其特征在于由質(zhì)量比為I :1的I號(hào)溶液和2號(hào)溶液組成，按質(zhì)量和100%計(jì)算，I號(hào)溶液由30. O 40. O %的硝酸乙醇胺絡(luò)合物HOCH2CH2NH2 · HN03、45. 3 54. 6%的硝酸銨NH4NO3和10. 4 21. 5%的水H2O組成；2號(hào)溶液由30. O 40. 0%的硝酸肼N2H4 · HN03、21. O 29. 0%的氫化鈉NaH、14. O 26. O %的氫化鋁鈉NaAlH4和17. O 23. 0%的四氯乙烯C2Cl4組成。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于低滲透砂巖儲(chǔ)層油井加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)的溶液組份，其特征在于1號(hào)溶液和2號(hào)溶液的體積之和小于油井反應(yīng)區(qū)的體積。
全文摘要
本發(fā)明屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可用于提高低滲透砂巖儲(chǔ)層油井產(chǎn)能的加氫熱氣化學(xué)增產(chǎn)的溶液組份。該組份是由質(zhì)量為11的1號(hào)溶液和2號(hào)溶液組成，按質(zhì)量和100％計(jì)算，1號(hào)溶液由硝酸乙醇胺絡(luò)合物HOCH2CH2NH2·HNO3、硝酸銨NH4NO3和水H2O組成；2號(hào)溶液由硝酸肼N2H4·HNO3、氫化鈉NaH、氫化鋁鈉NaAlH4和四氯乙烯C2Cl4組成。兩種溶液反應(yīng)釋放的氣體會(huì)攜帶熱量通過套管的射孔區(qū)進(jìn)入到近井地帶巖層的氣孔和微裂紋中，高溫高壓氣體連續(xù)不斷地對(duì)近井帶巖層的熱沖擊作用可使其產(chǎn)生新的裂縫，連通油氣滲流通道，減少滲流阻力，增大泄油面積，從而提高了近井帶巖層的滲透率。
文檔編號(hào)C09K8/68GK102942912SQ201210479960
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者西莫年科·阿列克謝, 韓煒, 周亮, 李子璇 申請(qǐng)人:吉林冠通能源科技有限公司