一種解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液體系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液體系，由以下組分按重量百分比組成：甲烷基磺酸衍生物5-10%，異抗壞血酸2-5%，非離子表面活性劑0.5-1%，緩蝕劑0.1-0.5%，氫氟酸3-5%，小分子醇3-10%，其余為水。所述甲烷基磺酸衍生物為氨基甲烷磺酸、甲烷磺酸乙酯、甲烷磺酸甲酯、甲烷磺酸或其混合物；所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚；所述緩蝕劑為咪唑啉季銨鹽；所述小分子醇為甲醇、乙醇、異丙醇或其混合物。本發(fā)明能夠有效清除鉆井泥漿中的粘土礦物對儲層的傷害，恢復(fù)儲層的滲透性，利于油氣從地層流到井筒中，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
【專利說明】一種解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液體系

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)領(lǐng)域增產(chǎn)過程中一種解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液 體系。

【背景技術(shù)】
[0002] 鉆井液中需要加入大量的粘土使鉆井液成為泥漿狀態(tài)，從而能在鉆井過程中，平 衡井壁巖石側(cè)壓力，在井壁形成濾餅，封閉和穩(wěn)定井壁，防止對油氣層的污染和井壁坍塌。 理想的施工過程是鉆井液中的粘土只是吸附在井壁表面，隨著后續(xù)開采的進(jìn)行，吸附在井 壁表面的粘土顆粒完全脫離井壁，將油氣通道裸露出來，油氣井能順利生產(chǎn)。但是在鉆井過 程中，為了鉆井的安全，往往井筒壓力會大于地層壓力導(dǎo)致鉆井液中的泥土顆粒會在壓差 作用下被擠入地層的孔喉中。以前開采的疏松、大孔喉儲層，鉆井結(jié)束投產(chǎn)后的地層流體能 較容易地將進(jìn)入孔喉的粘土顆粒帶出地層；但是對于致密、低滲透儲層，地層的壓力較低， 儲層孔喉較小，地層流體很難將粘土顆粒轉(zhuǎn)移出地層，必須采用酸化的辦法將地層孔喉中 的粘土顆粒溶蝕返排。目前油田采用的溶蝕粘土的酸液主要是土酸酸液，該酸液由鹽酸和 小于5%的氫氟酸構(gòu)成。前期采用土酸酸液的原因在于，粘土成分只能被氫氟酸溶蝕，但是 氫氟酸溶蝕粘土后的硅酸鹽產(chǎn)物在pH較高時(shí)很容易形成沉淀，所以需要添加鹽酸保證體 系的pH在較低的范圍，避免沉淀的產(chǎn)生而導(dǎo)致對地層的傷害。從現(xiàn)場效果看，采用土酸體 系對解除粘土的堵塞作用并不明顯，每次土酸酸液酸化后，油氣井的穩(wěn)產(chǎn)期較短。主要是土 酸體系對儲層的二次傷害無法避免。土酸與鉆井泥漿中的粘土成分反應(yīng)后，生成的產(chǎn)物為 氟硅酸鹽，這些氟硅酸鹽在環(huán)境pH較高時(shí)，會以顆粒的形式沉淀下來；鹽酸的反應(yīng)能力很 強(qiáng)，進(jìn)入地層后會很快與地層的碳酸鹽巖礦物反應(yīng)，被消耗掉，導(dǎo)致體系的pH很快升高，引 起氟硅酸鹽礦物沉淀，堵塞油氣的孔喉。所以找到一種合適的酸液體系能有效解除進(jìn)入地 層孔喉的鉆井泥漿、同時(shí)又不會對地層造成二次傷害，對開發(fā)低滲透儲層是很有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液體系，能夠有效清 除鉆井泥漿中的粘土礦物對儲層的傷害，恢復(fù)儲層的滲透性，利于油氣從地層流到井筒中， 具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0004] 為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0005] -種解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液體系，由以下組分按重量百分比組 成：甲烷基磺酸衍生物5-10%，異抗壞血酸2-5%，非離子表面活性劑0. 5-1%，緩蝕劑 0· 1-0. 5%，氫氟酸HF3-5%，小分子醇3-10%，其余為水。
[0006] 所述甲烷基磺酸衍生物為氨基甲烷磺酸、甲烷磺酸乙酯、甲烷磺酸甲酯、甲烷磺酸 或其混合物。
[0007] 所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0008] 所述緩蝕劑為咪唑啉季銨鹽。
[0009] 所述小分子醇為甲醇、乙醇、異丙醇或其混合物。
[0010] 該酸液體系的制備過程如下：先在反應(yīng)釜中加入小分子醇和水，再加入異抗壞血 酸、緩蝕劑和甲烷基磺酸衍生物，在室溫條件下攪拌〇. 5-lh后，加入非離子表面活性劑，最 后加 HF，攪拌均勻。
[0011] 鉆井液對地層的傷害，主要表現(xiàn)在泥漿中的粘土顆粒附著在井壁，堵塞油氣的通 道，這在低滲透儲層中表現(xiàn)尤為明顯。有些低滲透儲層鉆井過程中有油氣顯示，但試采時(shí)不 能獲得工業(yè)油氣流。本發(fā)明酸液體系被注入井中，酸液中的小分子醇表面張力較低，容易深 入粘土附著層中，酸液中的HF隨著小分子醇進(jìn)入粘土層，溶解粘土，進(jìn)一步將粘土吸附層 的孔隙擴(kuò)大。在此過程中，甲烷基磺酸衍生物在地層溫度下分解形成甲烷基磺酸，該酸是一 種強(qiáng)酸，使酸液體系的pH保持在一個(gè)較低的范圍，避免HF與粘土反應(yīng)形成的氟硅酸鹽發(fā)生 沉淀，同時(shí)，甲烷基磺酸根能與反應(yīng)生成的金屬離子形成絡(luò)合結(jié)構(gòu)，減少這些金屬離子與氟 硅酸根發(fā)生反應(yīng)的機(jī)會，降低對地層的二次傷害。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0013] 甲烷基磺酸相對于鹽酸與碳酸鹽的反應(yīng)速度較低，因而，甲基磺酸在地層中消耗 速度較慢，可以使體系保持在較低的pH;甲基磺酸可以和地層中的金屬離子形成絡(luò)合物， 避免這些金屬離子與氟硅酸根形成沉淀；酸液體系中加有小分子醇，前期可以引導(dǎo)酸液侵 入堵塞的孔喉，后期降低酸液在孔喉中發(fā)生水鎖的可能，使酸液反應(yīng)后能快速返排出地層， 避免反應(yīng)后的產(chǎn)物被地層流體稀釋后，形成沉淀；甲烷基磺酸衍生物可以生物降解，具有很 好的環(huán)保效果；磺酸反應(yīng)速度慢，還可以避免由于大量溶蝕井壁，引起井壁坍塌；常規(guī)鹽酸 揮發(fā)性太強(qiáng)，現(xiàn)場施工時(shí)會對井場周圍植被和人員造成傷害，而甲烷基磺酸衍生物揮發(fā)性 差，不會對井場周圍造成傷害。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0015] 實(shí)施例1
[0016] 先在反應(yīng)荃中加入15kg甲醇和429. 25kg水，再加入15kg異抗壞血酸、0. 5kg咪唑 啉季銨鹽和25kg氨基甲烷基磺酸，在室溫條件下攪拌30min后，加入0. 25kg脂肪醇聚氧乙 烯醚非離子表面活性劑，最后加15kgHF，攪拌均勻，即得暗紅色透明酸液。
[0017] 實(shí)施例2
[0018] 先在反應(yīng)荃中加入25kg乙醇和392. 1kg水，再加入10kg異抗壞血酸、2. 5kg咪唑 啉季銨鹽和50kg甲烷磺酸乙酯，在室溫條件下攪拌lh后，加入0. 4kg脂肪醇聚氧乙烯醚非 離子表面活性劑，最后加20kgHF，攪拌均勻，即得暗紅色透明酸液。
[0019] 實(shí)施例3
[0020] 先在反應(yīng)荃中加入50kg異丙醇和362. 0kg水，再加入25kg異抗壞血酸、2. 5kg咪 唑啉季銨鹽和35kg甲烷磺酸甲酯，在室溫條件下攪拌lh后，加入0.5kg脂肪醇聚氧乙烯醚 非離子表面活性劑，最后加25kgHF，攪拌均勻，即得暗紅色透明酸液。
[0021] 實(shí)施例4
[0022] 先在反應(yīng)釜中加入10kg甲醇、10kg乙醇和410. 2kg水，再加入20kg異抗壞血酸、 1. 5kg咪唑啉季銨鹽、10氨基甲烷基磺酸和20kg甲烷磺酸乙酯，在室溫條件下攪拌30min
【權(quán)利要求】
1. 一種解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液體系，由以下組分按重量百分比組成：甲烷 基磺酸衍生物5-10%，異抗壞血酸2-5%，非離子表面活性劑0. 5-1%，緩蝕劑0. 1-0. 5%，氫氟 酸3-5%，小分子醇3-10%，其余為水。
2. 如權(quán)利要求1所述的解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液體系，其特征在于，所述甲 烷基磺酸衍生物為氨基甲烷磺酸、甲烷磺酸乙酯、甲烷磺酸甲酯、甲烷磺酸或其混合物。
3. 如權(quán)利要求1所述的解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液體系，其特征在于，所述非 離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。
4. 如權(quán)利要求1所述的解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液體系，其特征在于，所述緩 蝕劑為咪唑啉季銨鹽。
5. 如權(quán)利要求1所述的解除泥漿對低滲透儲層傷害的酸液體系，其特征在于，所述小 分子醇為甲醇、乙醇、異丙醇或其混合物。
【文檔編號】C09K8/528GK104059624SQ201410299748
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】郭建春, 王世彬, 楊若愚, 何樂, 趙金洲 申請人:西南石油大學(xué)