本發(fā)明屬于油頁(yè)巖原位開采領(lǐng)域，具體涉及一種油頁(yè)巖原位增孔活化處理劑，以及該處理劑的制備方法。
背景技術(shù)：
：油頁(yè)巖作為常規(guī)油氣的重要接替能源之一，它的開發(fā)利用越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界油頁(yè)巖油資源量約為4110億噸，而我國(guó)頁(yè)巖油資源約為476.44億噸，排名全球第二，僅次于美國(guó)。我國(guó)油頁(yè)巖資源埋藏較深，油頁(yè)巖平均厚度約為20-30m，且多夾有砂巖、泥巖等，而且相當(dāng)一部分為含油率小于5％的貧礦(約占45.4％)，而含油率大于10％的富礦較少(17.6％)，介于5％-10％含油率的資源占37％。油頁(yè)巖的開采方式可分為地面干餾和原位開采兩種，地面干餾雖然具有工藝成熟、加熱周期短、投資見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)環(huán)境污染十分嚴(yán)重，大量破壞土地，殘?jiān)幚碛掷速M(fèi)大量的水資源，同時(shí)對(duì)水質(zhì)和空氣也造成極大污染，開采結(jié)束后還需進(jìn)行回填工作。隨著環(huán)保壓力的增大，油頁(yè)巖原位開采已成為未來(lái)油頁(yè)巖商業(yè)化大規(guī)模開發(fā)的必然趨勢(shì)。以殼牌為代表的國(guó)外各大石油公司在油頁(yè)巖原位開采方面進(jìn)行了大量的研究。殼牌采用電加熱ICP(In-situConversionProcess)技術(shù)在美國(guó)綠河地區(qū)成功采出了頁(yè)巖油，但電加熱技術(shù)加熱速度慢，加熱周期長(zhǎng)，一般需要2-4年，需消耗大量的電能。因?yàn)闆](méi)有外界能量的補(bǔ)充，采油率較低導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益差。流體加熱技術(shù)因加熱速度快、加熱周期短、可充分利用干餾氣等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛關(guān)注。但油頁(yè)巖孔隙度低，滲透率極低，熱流體無(wú)法注入巖層，必須進(jìn)行前期儲(chǔ)層改造，使其具有一定的滲透性。目前普遍關(guān)注的是水力壓裂和爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)，但水力壓裂形成的裂縫可能導(dǎo)致注入流體直接竄流到生產(chǎn)井，使得熱效率低，大部分巖層無(wú)法被加熱到油母質(zhì)裂解溫度(350℃以上)。爆燃?jí)毫央m然能在近井周圍形成多裂縫，但處理范圍小，且裂縫給熱流體提供的與油頁(yè)巖接觸的表面積相 對(duì)較小，油頁(yè)巖受熱面積小，加熱速度相對(duì)較低，油頁(yè)巖原位轉(zhuǎn)化速度慢，效率低。為了增大油頁(yè)巖原位加熱開采過(guò)程中油頁(yè)巖受熱面積、提高油頁(yè)巖加熱效率，可以對(duì)油頁(yè)巖儲(chǔ)層進(jìn)行增孔、活化等處理。然而目前國(guó)內(nèi)已有技術(shù)中對(duì)油頁(yè)巖進(jìn)行的處理基本上都局限于在油頁(yè)巖地面干餾過(guò)程中對(duì)油頁(yè)巖顆粒進(jìn)行催化等處理，從而提高油頁(yè)巖油產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)率，并未提及原位注入任何物質(zhì)對(duì)油頁(yè)巖儲(chǔ)層進(jìn)行增孔、活化或催化等。國(guó)外少量專利中(如專利AU2011348120、US8727000等)提到可將含有氧化劑、有機(jī)溶劑等的反應(yīng)液注入至油頁(yè)巖儲(chǔ)層中，使其與地下油頁(yè)巖接觸，并發(fā)生反應(yīng)，使干酪根從油頁(yè)巖中分離出來(lái)，但目前未見(jiàn)注入用于油頁(yè)巖原位增孔和活化的處理劑的相關(guān)報(bào)道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種油頁(yè)巖原位增孔、活化處理劑。通過(guò)將各組分合理復(fù)配，對(duì)油頁(yè)巖進(jìn)行原位增孔，提高其滲透率，同時(shí)改變油母質(zhì)熱解過(guò)程的反應(yīng)途徑，加快轉(zhuǎn)化速度，達(dá)到降低熱能耗、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)油率的目的。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種油頁(yè)巖原位增孔活化處理劑，其原料按質(zhì)量百分含量計(jì)包括：酸5％-28％，鈷鹽和/或鎳鹽0.1％-1％，緩蝕劑1％-3％，互溶劑0.1％-20％，水6.2％-52％。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，其原料按質(zhì)量百分含量計(jì)為：酸5％-28％，鈷鹽和/或鎳鹽0.1％-1％，緩蝕劑1％-3％，互溶劑0.1％-20％，其余為水。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述酸選自鹽酸、氫氟酸、磷酸、硫酸、硝酸、氟硼酸、氟硅酸、甲酸和乙酸中的至少一種，作用為對(duì)油頁(yè)巖層進(jìn)行腐蝕和擴(kuò)孔。兩種以上的酸組合使用效果更好，優(yōu)選的組合包括鹽酸與氫氟酸的組合、鹽酸與氟硼酸的組合、鹽酸與氟硅酸的組合、鹽酸與氫氟酸和乙酸的組合等?！八岚促|(zhì)量百分含量計(jì)為5％-28％”的含義是純?nèi)苜|(zhì)在處理劑中的質(zhì)量百分含量，如鹽酸含量為5％-28％是指氯化氫在處理劑中的質(zhì)量百分含量為5％-28％。以上各酸均為工業(yè)上能購(gòu)買到的化學(xué)純?cè)噭?，并具有已知的濃度。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述鈷鹽選自硫酸鈷、氯化鈷、碳酸鈷、甲酸鈷和乙酸鈷中的至少一種，所述鎳鹽選自氯化鎳、硫化鎳、硫酸鎳和氨基磺酸鎳中的至少一種。所述鈷鹽和/或鎳鹽的作用為在增孔和活化過(guò)程中作為催化劑，促進(jìn) 油頁(yè)巖層中的有機(jī)質(zhì)分解。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述緩蝕劑選自甲醛、鄰二甲苯硫脲、烷基磺酸鈉和氯化芐基吡啶中的至少一種，作用為使油頁(yè)巖的增孔和活化過(guò)程平穩(wěn)發(fā)生，減輕酸對(duì)金屬管材的腐蝕。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述互溶劑的通式為：R-O-(-CH2CH2O-)n-H。式中，R為C1-C8的烴基，優(yōu)選為C1-C8的烷基，更優(yōu)選為C1-C4的烷基；n為0-4的整數(shù)。所述互溶劑優(yōu)選選自甲醇(R為C1，n為0)、乙醇(R為C2，n為0)、丙醇(R為C3，n為0)、乙二醇丁醚(R為C4，n為1)、二乙二醇乙醚(R為C2，n為2)、二乙二醇丁醚(R為C4，n為2)和三乙二醇丁醚(R為C4，n為3)中的至少一種，作用為使水相基液與油頁(yè)巖層中的親油表面以及其中的有機(jī)質(zhì)充分接觸。本發(fā)明還提供了上述處理劑的制備方法，包括將所述酸、鈷鹽和/或鎳鹽、緩蝕劑和互溶劑加入水中攪拌得到。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述方法包括向部分或全部所需用量的水中加入酸、鈷鹽和/或鎳鹽、緩蝕劑和互溶劑，邊加邊攪拌，若有需要，再加剩余的水至設(shè)計(jì)用量，攪拌均勻后得到所述處理劑。優(yōu)選先將上述原料溶于占總水量2/3～4/5的水中，充分?jǐn)嚢韬笤偌尤胧Ｏ碌乃谷芙飧映浞?。本發(fā)明提供的油頁(yè)巖原位增孔活化處理劑，將油頁(yè)巖原位增孔、提高滲透率和原位熱轉(zhuǎn)化催化增效一體化，可以增大油頁(yè)巖孔隙度，在相同溫度和時(shí)間條件下使油頁(yè)巖收油率增加。且所述處理劑制備方法簡(jiǎn)單，可在配液站配制，也可在現(xiàn)場(chǎng)直接配制，使用方便。具體實(shí)施方式下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1一種油頁(yè)巖原位增孔活化處理劑，其原料按質(zhì)量百分比計(jì)為：鹽酸12％，氫氟酸1.5％，氯化鈷0.1％，甲醛1％，乙二醇丁醚12.4％，水73％。其制備方法為：按照配方濃度計(jì)算所需原料用量，先量取清水30.00重量份，向清水中緩慢加入質(zhì)量濃度為36％的工業(yè)鹽酸33.33重量份、質(zhì)量濃度為40％的工業(yè)氫氟酸3.75重量份、乙二醇丁醚12.40重量份、質(zhì)量濃度為37％的工業(yè)甲醛2.70重量份、六水 氯化鈷0.18重量份，邊加邊攪拌，待固體全部溶解后再加入清水17.64重量份，攪拌均勻后得到所述處理劑。實(shí)施例2一種油頁(yè)巖原位增孔活化處理劑，其原料按質(zhì)量百分比計(jì)為：氫氟酸5％，乙酸15％，乙酸鈷1％，甲醛2％，乙二醇丁醚6％，水71％。其制備方法為：按照配方濃度計(jì)算所需原料用量，先量取清水40重量份，向清水中緩慢加入質(zhì)量濃度為40％的工業(yè)氫氟酸12.50重量份、質(zhì)量濃度為98％的冰醋酸15.31重量份、乙二醇單丁醚6.00重量份、質(zhì)量濃度為37％的工業(yè)甲醛5.41重量份、四水合乙酸鈷1.41重量份，邊加邊攪拌，待固體全部溶解后再加入清水19.37重量份，攪拌均勻后得到所述處理劑。實(shí)施例3一種油頁(yè)巖原位增孔、活化處理劑，其原料按質(zhì)量百分比計(jì)為：鹽酸12％，氫氟酸3％，乙酸10％，氨基磺酸鎳0.5％，甲醛3％，乙醇18％，水53.5％。其制備方法為：按照配方濃度計(jì)算所需原料用量，量取清水22.22重量份，向清水中緩慢加入質(zhì)量濃度為36％的工業(yè)鹽酸33.33重量份、質(zhì)量濃度為40％的工業(yè)氫氟酸7.5重量份、質(zhì)量濃度為98％的冰醋酸10.20重量份、乙醇18.00重量份、質(zhì)量濃度為37％的工業(yè)甲醛8.11重量份、四水合氨基磺酸鎳0.64重量份，邊加邊攪拌，待固體全部溶解，攪拌均勻后得到所述處理劑。處理劑性能測(cè)試過(guò)程如下：取粒徑范圍為3.35-4.75mm的油頁(yè)巖顆粒樣品30g，加入實(shí)施例1-3制備的處理劑100g，在40℃環(huán)境下反應(yīng)2小時(shí)；反應(yīng)完后倒出處理劑，用清水洗凈油頁(yè)巖樣品，將樣品置于105℃烘箱中干燥4小時(shí)；測(cè)試油頁(yè)巖樣品在常溫常壓條件下的孔隙度，以及在350℃條件下加熱15小時(shí)后的收油率。結(jié)果如表1所示。對(duì)比例1取粒徑范圍是3.35-4.75mm的油頁(yè)巖顆粒樣品30g，將樣品置于105℃烘箱中干燥4小時(shí)，測(cè)試油頁(yè)巖樣品在常溫常壓條件下的孔隙度，以及在350℃條件下加熱15小時(shí)后的收油率。結(jié)果如表1所示。表1實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)比例1孔隙度(％)28292915收油率(％)37394029由表1可知，加熱溫度和時(shí)間相同的條件下，實(shí)施例1-3和對(duì)比例相比，油頁(yè)巖孔隙度增加，收油率明顯提高。表明本發(fā)明的處理劑能對(duì)油頁(yè)巖進(jìn)行增孔改造、提高滲透率，同時(shí)加快油頁(yè)巖熱轉(zhuǎn)化速度，實(shí)現(xiàn)催化增效作用。應(yīng)當(dāng)注意的是，以上所述的實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。通過(guò)參照典型實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解為其中所用的詞語(yǔ)為描述性和解釋性詞匯，而不是限定性詞匯。可以按規(guī)定在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明作出修改，以及在不背離本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修訂。盡管其中描述的本發(fā)明涉及特定的方法、材料和實(shí)施例，但是并不意味著本發(fā)明限于其中公開的特定例，相反，本發(fā)明可擴(kuò)展至其他所有具有相同功能的方法和應(yīng)用。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3