用于砂岩地层的化学增产液及增产方法

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体地指一种用于砂岩地层的化学增产液及增产方法。

背景技术

在开发油气层过程中，从钻开油层到固井、射孔、试油、修井、取芯以及进行增产措施。在常规砂岩地层中，常用酸化作业实施采油增产，即利用土酸(盐酸和氢氟酸的混合液)对碳酸盐岩储层进行酸化。由于砂岩中矿物组成比较复杂，酸化增产效果十分有限。当土酸注入到地层后，盐酸首先溶解碳酸盐，会析出大量的钙离子，氢氟酸捕获钙离子形成氟化钙沉淀。

由于氢氟酸的提前消耗造成黏土矿物不能被溶除，因此，难以解决黏土矿物带来的地层污染问题；另外，由于盐酸和氢氟酸溶解矿物的能力和反应速度各不相同，带来酸化后压力不降反升的用酸矛盾问题；还有，由于酸岩反应速度较快，几乎是在酸与地层岩石接触的瞬间完成的，因此酸液有效作用距离较短，仅限生产井筒附近的区域，这样就导致酸化后增产幅度较小，稳产时间较短，因此现有的酸化模式需要进行改进。

发明内容

本发明的第一目的就是克服上述现有背景技术的不足之处，提供一种用于砂岩地层的化学增产液，降低酸岩反应速度，增大酸化半径，改善地层的供液能力，提高酸化增产效果。

本发明的第二目的在于提供一种用于砂岩地层的化学增产液的增产方法。

本发明的第一目的是通过如下措施来达到的：一种用于砂岩地层的化学增产液，按所述化学增产液的总重量为100重量份计，所述化学增产液按重量份包括以下组分：酸液包裹剂0.5-2.5重量份、增粘剂2.0-5.0重量份、起泡剂0.8-1.2重量份、稳泡剂0.2-0.5重量份、表面活性剂0.1-0.3重量份、缓蚀剂0.2-0.5重量份，其余为水；

所述酸液包裹剂为改性的环糊精，所述改性的环糊精的改性方法为：环糊精在保持大环基本结构不变的情况下引入修饰基团，对环糊精分子洞外表面的醇羟基进行醚化和/或酯化反应，使环糊精分子洞外表面具有一定的包裹携带能力。

上述技术方案中，所述酸液包裹剂1.5-2.0重量份、增粘剂4.0-5.0重量份、起泡剂0.8-1.0重量份、稳泡剂0.4-0.5重量份、表面活性剂0.1-0.2重量份、缓蚀剂0.2-0.3重量份，其余为水。

上述技术方案中，所述增粘剂选自羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素和聚丙烯酸盐。

上述技术方案中，所述起泡剂选自正十二烷基磺酸钠、环氧乙烷、三甲基十六烷基溴化铵。

上述技术方案中，所述稳泡剂选自烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠。

上述技术方案中，所述表面活性剂选自烷基苯羧酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、聚乙二醇。

上述技术方案中，所述缓蚀剂为烷基胺。

上述技术方案中，所述酸液包裹剂2.0重量份、增粘剂4.0重量份、起泡剂1.0重量份、稳泡剂0.4重量份、表面活性剂0.2重量份、缓蚀剂0.3重量份，其余为水。

本发明的第二目的是通过如下措施来达到的：一种用于砂岩地层的化学增产液的增产方法，包括以下步骤：将酸液包裹剂、增粘剂、起泡剂、稳泡剂、表面活性剂、缓蚀剂与水混合均匀，得到所述用于砂岩地层的化学增产液，然后将土酸倒入配制好的化学增产液中混合均匀，注入到石油生产井筒。

上述技术方案中，所述土酸包括15％盐酸和3％氢氟酸，其余为水；所述盐酸纯度为31％，所述氢氟酸纯度为40％。

本发明的优点在于：

1.本发明提供的用于砂岩地层的化学增产液中的酸液包裹剂，能够包裹土酸，避免氢氟酸的提前消耗，有利于氢氟酸对黏土矿物有效溶除，从而解决了黏土矿物带来的地层污染问题；同时，由于酸液包裹剂对盐酸和氢氟酸的包裹，减缓盐酸和氢氟酸溶解矿物的反应速度，避免酸化后压力不降反升的用酸矛盾；酸液包裹剂的存在避免土酸与地层岩石的快速接触，并将土酸携带到较远的距离后释放出来，延缓酸液与岩石的反应时间，从而增大改造增产的距离和面积。

2.本化学增产液中的增粘剂、起泡剂和稳泡剂在酸液流动过程中产生大量泡沫，阻碍酸液快速进入大孔隙和较大的流动通道，迫使酸液进入较小的孔隙和流动通道，从而起到酸液转向的作用，促进酸液均匀输送到井筒周围的地层，达到均匀酸化的目的；另外本化学增产液中的表面活性剂能够显著降低油水界面张力，有助于酸液返排，提高增产效果。

因此本发明的用于砂岩地层的化学增产液利用各组分与土酸之间的协同作用可实现显著降低与酸岩反应速度，增大酸化增产半径的作用，从而大幅度增加采油产量。

附图说明

附图1为现有环糊精分子的立体环状结构；

附图2为改性环糊精分子的立体环状结构。

具体实施方式

以下结合附表、附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明，本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。此外，下面所描述的本发明各个实施例中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合，本申请中的用量均为重量份。

本发明一种用于砂岩地层的化学增产液，按所述化学增产液的总重量为100重量份计，所述化学增产液按重量份包括以下组分：酸液包裹剂0.5-2.5重量份、增粘剂2.0-5.0重量份、起泡剂0.8-1.2重量份、稳泡剂0.2-0.5重量份、表面活性剂0.1-0.3重量份、缓蚀剂0.2-0.5重量份，其余为水。

所述酸液包裹剂为改性的环糊精，所述改性的环糊精的改性方法为：环糊精在保持大环基本结构不变的情况下引入修饰基团，对环糊精分子洞外表面的醇羟基进行醚化和/或酯化反应，使环糊精分子洞外表面具有一定的包裹携带能力。

本发明中优选的实施例如下：所述酸液包裹剂1.5-2.0重量份、增粘剂4.0-5.0重量份、起泡剂0.8-1.0重量份、稳泡剂0.4-0.5重量份、表面活性剂0.1-0.2重量份、缓蚀剂0.2-0.3重量份，其余为水。

所述增粘剂包括但不限于羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素和聚丙烯酸盐。

所述起泡剂包括但不限于正十二烷基磺酸钠、环氧乙烷、三甲基十六烷基溴化铵。

所述稳泡剂包括但不限于烷基醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸钠。

所述表面活性剂包括但不限于烷基苯羧酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、聚乙二醇。

所述缓蚀剂为烷基胺。

本发明用于砂岩地层的化学增产液中更优选的实施例如下：所述酸液包裹剂2.0重量份、增粘剂4.0重量份、起泡剂1.0重量份、稳泡剂0.4重量份、表面活性剂0.2重量份、缓蚀剂0.3重量份，其余为水(本发明实施例8)。

一种用于砂岩地层的化学增产液的增产方法，包括以下步骤：将酸液包裹剂、增粘剂、起泡剂、稳泡剂、表面活性剂、缓蚀剂与水混合均匀，得到所述用于砂岩地层的化学增产液，然后将土酸倒入配制好的化学增产液中混合均匀，注入到石油生产井筒。

所述土酸包括15％盐酸和3％氢氟酸，其余为水；所述盐酸纯度为31％，所述氢氟酸纯度为40％。

如图1所示，上述技术方案中，环糊精(简称CD)分子具有略呈锥形的中空圆筒立体环状结构，当其结构中含6个D-葡萄糖分子时，为α-环糊精；当其结构中含7个D-葡萄糖分子时，为β-环糊精；当其结构中含8个D-葡萄糖分子时，为γ-环糊精。环糊精分子的空洞结构中，外侧较大开口端由C2和C3的仲羟基构成，较小开口端由C6的伯羟基构成，具有亲水性，而空腔内由于受到C-H键的屏蔽作用形成了疏水区。

改性的环糊精是指在保持环糊精大环基本结构不变的情况下引入修饰基团，对环糊精分子空洞外表面的醇羟基进行醚化、酯化等化学改性反应，使环糊精分子洞外表面具有一定的包裹携带土酸的能力。改性的环糊精的立体环状结构，如图2所示，其中A为氢氧基团，D为氮氢基团。

将本发明用于砂岩地层的化学增产液与上述技术方案中的土酸共同作用，进行岩心驱替实验。实验步骤如下：

步骤1)首先，使用去离子水进行岩心驱替，确定岩心的驱替前渗透率；

步骤2)其次，分别使用土酸(作为对比实验)和本发明中的化学增产液与土酸混合液体进行岩心驱替；

步骤3)最后，再使用去离子水驱替，确定岩心的驱替后渗透率，通过酸液驱替前、后的渗透率对比，确定增产效果。

具体实施例如下：

表1为实施例1-12化学增产液的组分及配比表；

表1化学增产液的组分及配比表

表2为本发明实施例1-12及对比例进行岩心驱替实验的检测数据表，其中对比例选用单独使用土酸进行岩心驱替实验。

表2实施例及对比例进行岩心驱替实验

从表2中可以看出：如果单独使用化学增产液，砂岩1、砂岩2和砂岩3的岩心渗透率大约提高几十倍；如果单独使用土酸，砂岩1、砂岩2和砂岩3的岩心渗透率大约提高十倍左右；如果同时使用化学增产液和土酸，砂岩1、砂岩2和砂岩3的岩心渗透率均提高一千多倍，其中实施例8中的化学增产液和土酸同时使用，砂岩1、砂岩2和砂岩3的岩心渗透率最高。

根据综合性能来看，其中实施例5,6,7,8为优选实施例，其中实施例8为最佳实施例。

通过上面的对比实验，可以看出单独使用化学增产液或土酸，都有一定的增产效果，渗透率有一定程度的增大；但如果综合使用化学增产液和土酸，增产效果将会非常显著，渗透率可以提高千倍。这充分证明本发明提供的化学增产液的功能非常好，如果在实际生产现场应用后，其增产效果也将相当可观。

其他未详细说明的部分均为现有技术。