一種套管環(huán)空保護液及其配制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田化學及修井作業(yè)工程工藝技術領域，尤其是涉及一種套管環(huán)空保 護液及其配制方法。
【背景技術】
[0002] 套管腐蝕是高壓注水井、注氣井套管損壞主要因素之一。隨著注水開發(fā)深入進行， 我國油田普遍進入高含水開發(fā)時期。由于注入水中含有溶解氧、結垢離子、腐蝕性細菌等原 因，導致油水井套管腐蝕問題越來越嚴重。氣井也面臨同樣問題。一般天然氣中常常含有一 定的co2或H2S等酸性氣體，在注采過程中進一步加劇了套管及油管的嚴重腐蝕，造成套管、 生產管柱因為腐蝕穿孔而報廢。因此，需要在套管和油管環(huán)空之間注入套管環(huán)空保護液，具 備殺菌、阻垢、防腐的作用，保護油套，延長油氣井壽命。
[0003] 針對套管腐蝕機理，目前，各油田應用的環(huán)空保護液均是由殺菌劑、除氧劑、緩蝕 阻垢劑、密度調節(jié)劑等組成。其中，對于緩蝕阻垢劑研究應用較多，例如比較多見采用咪唑 啉衍生物、有機磷酸鹽、聚羧酸等緩蝕阻垢材料。密度調節(jié)劑可分為無機鹽型和有機鹽型大 類。無機鹽型以鈉、鉀、鈣或鋅的鹵化鹽，有機鹽常用甲酸鈉、甲酸鉀。
[0004] 采用以上技術的環(huán)空保護液能夠改善環(huán)形空間水質，減輕環(huán)空水的腐蝕性。然而， 這種技術在含有C02、H2S等腐蝕性氣體的油氣井注采作業(yè)中，效果并不理想。尤其是像儲氣 庫這樣經常進行高壓差注采作業(yè)氣井，含有co2、H2s等腐蝕性氣體的天然氣從封隔器縫隙泄 漏至環(huán)空保護液，容易將保護液變?yōu)樗嵝砸后w，加速對油管、套管的腐蝕，造成嚴重套管和 生產管柱損毀，從而導致巨大的經濟損失。

【發(fā)明內容】

[0005] 為克服現有技術的存在的技術問題，本發(fā)明旨在提出一種套管環(huán)空保護液及其配 制方法，既具備普通環(huán)空保護液殺菌、阻垢、防腐，保護油套，延長油氣井壽命的作用，又可 以提高對二氧化碳等酸性氣體的耐受能力，避免因為酸性氣體浸入而失去對套管的保護。 [0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：
[0007] -種套管環(huán)空保護液，包括如下重量百分比的組分:碳酸鈉1.9~7%;緩蝕阻垢劑 0.2~0.5%;殺菌劑0.2~0.5%;除氧劑0.15~0.5%;其余為水。
[0008] 進一步的，所述緩釋阻垢劑為咪唑啉類緩釋阻垢劑。
[0009] 進一步的，所述緩釋阻垢劑為大港油田石油工程院生產的KYHZ-6緩蝕阻垢劑。 [0010]進一步的，所述殺菌劑為TS809殺菌劑。
[0011] 進一步的，所述除氧劑為硫脲。
[0012] -種上述套管環(huán)空保護液的配制方法，包括如下步驟：
[0013] 1)向加入攪拌罐中加入一定量的水；
[0014] 2)向水中加入緩釋阻垢劑后攪拌均勻；
[0015] 3)向步驟2)得到的溶液中加入除氧劑和殺菌劑，攪拌使除氧劑和殺菌劑充分溶 解；
[0016]4)在步驟3)得到的溶液中加入碳酸鈉，攪拌使其充分溶解后即得套管環(huán)空保護 液。
[0017]該套管環(huán)空保護液體系中的緩蝕阻垢劑具有分散、螯合高價離子防止沉淀生成作 業(yè)，硫脲可以除去溶液中的氧，TS809殺菌劑具有殺死溶液中硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細 菌等微生物作用，有效防止套管產生結垢腐蝕、氧腐蝕、細菌腐蝕。特定比例的碳酸鈉組分， 能夠使體系PH值維持在9至12之間，即使大量意外浸入保護液的硫化氫、二氧化碳時，PH值 也能保持相對穩(wěn)定，可以避免套管環(huán)空保護液因為酸性氣體浸入而失去對套管的保護。提 高了含酸性氣體儲層應用套管環(huán)空保護液的效果。
[0018]相對于現有技術，本發(fā)明所述的套管環(huán)空保護液具有以下優(yōu)勢：
[0019] (1)本發(fā)明所述的套管環(huán)空保護液的體系中的KYHZ-6緩蝕阻垢劑、殺菌劑TS809、硫脲除氧劑相互配合，得到的套管環(huán)空保護液密度在1.01-1.〇5g/cm3之間，pH值在9-12之 間，腐蝕速率(90°C) <0.025mm/a，抗C02分壓<1.OOMPa，能有效防止套管因為結垢腐蝕、細 菌腐蝕、氧腐蝕導致的損壞。
[0020] (2)本發(fā)明所述的套管環(huán)空保護液中特定比例的碳酸鈉組分，能夠吸收意外浸入 保護液的二氧化碳，使得體系PH值維持在9至12之間，保持相對穩(wěn)定，可以避免套管環(huán)空保 護液因為酸性氣體浸入而失去對套管的保護。
【具體實施方式】
[0021] 除非另外說明，本文中所用的術語均具有本領域技術人員常規(guī)理解的含義，為了 便于理解本發(fā)明，將本文中使用的一些術語進行了下述定義。
[0022] 在說明書和權利要求書中使用的，所有的數字標識，例如PH、溫度、時間、濃度，包 括范圍，都是近似值。要了解，雖然不總是明確的敘述所有的數字標識之前都加上術語 "約"。同時也要了解，雖然不總是明確的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價物是 本領域已知的。
[0023]除了特別說明，本文中提及的水均為自來水;所述的碳酸鈉為工業(yè)用級，含量為 98%及以上;所述的緩蝕阻垢劑為大港油田石油工程院生產的KYHZ-6緩蝕阻垢劑;所述的 殺菌劑為大港油田石油工程院生產的TS809殺菌劑;所述的硫脲也為工業(yè)用級，含量為98% 及以上。
[0024]下面結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0025] 實施例1:
[0026]配制100噸套管環(huán)空保護液：向攪拌罐中加入97.5噸自來水，在攪拌的條件下緩慢 加入0.2噸緩蝕阻垢劑使其充分溶解后再加入0.2噸殺菌劑、0.2噸除氧劑，攪拌溶解后，在 攪拌的條件下再加入1.9噸碳酸鈉攪拌均勻使其溶解后即得100噸套管環(huán)空保護液。
[0027]本實施例得到的套管環(huán)空保護液的密度為1.02g/cm3，PH值為9,其抗⑶2分壓為 0.86MPa，并將N80和L80鋼片浸入本實施例得到的套管環(huán)空保護液中進行測試，實驗溫度為 90°C，實驗時間為72小時，得到的實驗數據見表1:
[0028]表1不同材質鋼片腐蝕速率實驗數據
[0029]
[0030] 實施例2:
[0031] 配制15噸套管環(huán)空保護液：向攪拌罐中加入13725kg自來水，在攪拌的條件下緩慢 加入75kg緩蝕阻垢劑使其充分溶解后，再加入75kg殺菌劑和75kg除氧劑攪拌溶解，在攪拌 的條件下再加入1050kg碳酸鈉，攪拌15分鐘使其溶解后即得15噸套管環(huán)空保護液。
[0032]本實施例得到的套管環(huán)空保護液的密度為1.03g/cm3，PH值為10.5，其抗C02分壓為 0.91MPa，并將N80鋼片浸入本實施例得到的套管環(huán)空保護液中進行測試，實驗溫度為90°C， 實驗時間為72小時，得到的實驗數據見表2:
[0033]表2 N80鋼片腐蝕速率實驗數據
[0034]
[0035] 實施例3:
[0036]配制40噸套管環(huán)空保護液：向攪拌罐中加入37640kg自來水，在攪拌的條件下緩慢 加入120kg緩蝕阻垢劑并使其充分溶解，再加入120kg殺菌劑和120kg除氧劑，攪拌溶解后， 在攪拌的條件下再加入2噸碳酸鈉，攪拌15分鐘使其溶解后即得40噸套管環(huán)空保護液。 [0037]本實施例得到的套管環(huán)空保護液的密度為1.02g/cm3，PH值為12,其抗C02分壓為 0.89MPa，并將N80鋼片浸入本實施例得到的套管環(huán)空保護液中進行測試，實驗溫度為90°C， 實驗時間為72小時，得到的實驗數據見表3:
[0038]表3N80鋼片腐蝕速率實驗數據
[0039]
[0040] 上述實施例的實驗數據表明，本發(fā)明配制的套管環(huán)空保護液在90°C下對N80和L80 鋼片的腐蝕速率均小于〇.〇25mm/a，且密度在1.01-1.05g/cm3之間，PH值均在9-12之間，抗 C02分壓均小于l.OOMPa，能夠有效防止套管腐蝕，有效避免套管保護液因為酸性氣體浸入 而失去對套管的保護。
[0041] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種套管環(huán)空保護液，其特征在于：該保護液包括如下重量百分比的組分:碳酸鈉 1.9~7%;緩蝕阻垢劑0.2~0.5%;殺菌劑0.2~0.5%;除氧劑0.15~0.5%;其余為水。2. 根據權利要求1所述的套管環(huán)空保護液，其特征在于:所述緩釋阻垢劑為咪唑啉類緩 蝕阻垢劑。3. 根據權利要求1所述的套管環(huán)空保護液，其特征在于：所述殺菌劑為非氧化性殺菌 劑。4. 根據權利要求1所述的套管環(huán)空保護液，其特征在于:所述除氧劑為硫脲。5. 根據權利要求2所述的套管環(huán)空保護液，其特征在于:所述緩釋阻垢劑為大港油田石 油工程院生產的KYHZ-6緩蝕阻垢劑。6. 根據權利要求3所述的套管環(huán)空保護液，其特征在于:所述殺菌劑為TS809殺菌劑。7. 權利要求1-6所述的套管環(huán)空保護液的配制方法，其特征在于：該方法包括如下步 驟： 1) 向攪拌罐中加入水； 2) 向攪拌罐的水中加入緩釋阻垢劑后攪拌均勻； 3) 向步驟2)得到的溶液中加入除氧劑和殺菌劑，攪拌使除氧劑和殺菌劑充分溶解； 4) 在步驟3)得到的溶液中加入碳酸鈉，攪拌使其充分溶解后即得套管環(huán)空保護液。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種套管環(huán)空保護液及其配制方法，包括如下重量百分比的組分：碳酸鈉1.9～7％；緩蝕阻垢劑0.2～0.5％；殺菌劑0.2～0.5％；除氧劑0.15～0.5％；其余為水。本發(fā)明所述的套管環(huán)空保護液采用適宜配比的碳酸鈉、緩蝕阻垢劑、除氧劑和殺菌劑，既能有效防止套管因為結垢腐蝕、氧腐蝕、細菌腐蝕導致的損壞，同時還能夠在硫化氫、二氧化碳意外浸入保護液時，體系PH值維持在9至12之間，保持相對穩(wěn)定，避免套管環(huán)空保護液因為酸性氣體浸入而失去對套管的保護。
【IPC分類】C09K8/54
【公開號】CN105419763
【申請?zhí)枴緾N201510998232
【發(fā)明人】樊松林, 韓芳, 黃義堅, 單桂棟, 劉睿, 郭元慶, 董軍, 周小平, 趙俊峰
【申請人】天津大港油田石油工程研究院鉆采技術開發(fā)公司, 大港油田集團有限責任公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月25日