一种超低渗透油田多段塞复合降压增注剂

摘要

本发明涉及一种超低渗透油田多段塞复合降压增注剂，属超低渗透油田化学降压增注技术领域。它是采用将活性缓速酸、络合清垢剂、缩膨剂和阻垢剂集合于一体，分段塞分阶段注入的方式，有效解除超低渗透油田注水井地层的堵塞，使欠注井在达到配注的同时降低其注水压力，补充地层能量，提高原油采收率。解决了传统及单一的降压增注技术在超低渗透油田现场应用中，或穿透距离短，导致酸化效果不佳及措施有效期短；或到达不了远井地带，降低了活性剂的作用效果；或与地层流体不配伍，产生新的沉淀，导致渗透率下降，造成有效期短，甚至无效或者注水压力反而上升的问题。本发明现场试验结果表明，措施有效率达91.3%，平均单井降压达1.5Mpa。

说明书

技术领域

本发明涉及一种超低渗透油田多段塞复合降压增注剂，属超低渗透油田化学降压增注技术领域。

背景技术

注水压力高已成为制约低渗透油田注水开发的重要因素，不仅造成储层损害，而且影响油田最终采收率的提高。而提压增注不是低渗透油田注水开发的长久之计，只有控制注水压力上升的趋势，做好注入水改造和降压增注工作，低渗透油田的注水开发才有出路。

目前国内采用的化学降压增注方法主要包括：常规酸（即土酸）酸化、缓速酸酸化、注表面活性剂、注缩膨剂、热化学增注等技术体系。但超低渗透油田（指渗透率低于1×10^-3μm²的储层）注水开发的显著特点是驱替压力高，油水井之间有效驱动压差小，油井受效益差，低产低效井较多。

实践证明，传统及单一的降压增注技术在超低渗透油田现场应用过程中，或是因酸岩反应速度过快，穿透距离短，导致酸化效果不佳及措施有效期短；或是因表面活性剂在近井吸附量大，使其到达不了远井地带，降低了活性剂的作用效果；或是所注入的化学剂与地层流体不配伍，并产生了新的沉淀，导致渗透率的下降；从而造成措施成功率低，有效期短，甚至无效或者注水压力不降反而上升的结果。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种将活性缓速酸、络合清垢剂、缩膨剂和阻垢剂集合于一体，分段塞分阶段注入的方式；能有效解除超低渗透油田注水井地层的堵塞，使欠注井在达到配注的同时降低其注水压力，补充地层能量，提高原油采收率的超低渗透油田多段塞复合降压增注剂。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种超低渗透油田多段塞复合降压增注剂，它包括活性缓速酸、络合清垢剂、缩膨剂和阻垢剂，其特征在于：

所述的活性缓速酸由下述重量份的原料组分：

盐酸                      5～10份；  

氟化铵                    2～5份；

磷酸                      2～5份；  

乙酸                      5～8份；

柠檬酸                    2～5份；   

OP-4                      0.05～0.1份；

氟碳表面活性剂FN-1       0.05～0.1份；   

异丙醇                    2～5份；

乙二醇丁醚                2～5份；    

水                        56.8～79.9份；

上述活性缓速酸的制备过程为：将上述组分与水配制，并搅拌混合均匀得到活性缓速酸。

所述的络合清垢剂由下述重量份的原料组分：

乙二胺四乙酸               15～20份；      

二乙烯三胺五乙酸           15～20份；

端羧基聚酰胺胺聚合物       10～15份；

乙二胺                     1～2份；

六次甲基四胺               2～5份；

氢氧化钠                   5～8份；

水                         30～52份；

上述络合清垢剂的制备过程为：将上述组分与水配制，并搅拌混合均匀得到络合清垢剂。

所述的缩膨剂由下述重量份的原料组分：

环氧氯丙烷                 10～15份；

二甲基二烯丙基氯化铵       10～15份；

乙二胺                     10～15份；

二甲胺                     10～15份；

过硫酸铵                   0.5～1份；

亚硫酸氢钠                 0.5～1份；

冰                         38～59份；

上述缩膨剂的制备过程为：向反应釜中加入冰，然后在不断搅拌的情况下先加入环氧氯丙烷和二甲基二烯丙基氯化铵，接着缓慢加入乙二胺和二甲胺，升温至60℃后，最后加入过硫酸铵和亚硫酸氢钠，反应时间5小时，得到缩膨剂。

所述的阻垢剂由下述重量份的原料组分：

有机膦酸类ATMP          15～25份；

HEDP                      15～25份；

EDTMPS                   25～35份；

DTPMPA                   25～35份；

上述阻垢剂的制备过程为：将上述组分搅拌混合均匀得到阻垢剂。

上述超低渗透油田多段塞复合降压增注剂的活性缓速酸、络合清垢剂、缩膨剂、阻垢剂注入时，采用分段塞注入，分段塞返排，各个段塞分时机注入。注入压力为：低于地层破裂压力；注入速度为：控制排量在200～350L/min。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

该超低渗透油田多段塞复合降压增注剂可有效提高酸化效果，解除超低渗透油田注水井对应储层的堵塞，降低注水井的注水压力，延长措施有效期，提高超低渗透油田的注水开发效果，从而提高超低渗透油田的采收率。2009年5月～2011年10月，采用本发明分别在中国石油长庆油田、中国石化江汉油田和中原油田的4个超低渗透油藏，5个不同层位的35口注水井进行了先导性试验，现场试验结果表明：本发明的措施有效率达91.3%，平均单井降压达1.5MPa，截止到2012年5月31日，累计增注63974m³，措施效果显著。

具体实施方式

该超低渗透油田多段塞复合降压增注剂采用将活性缓速酸、络合清垢剂、缩膨剂和阻垢剂集合于一体，按分段塞分阶段注入的方式进行。

实施例1：

1、制取活性缓速酸、络合清垢剂、缩膨剂和阻垢剂。

取盐酸5份、氟化铵2份、磷酸2份、乙酸5份、柠檬酸2份、OP-4 0.05份、氟碳表面活性剂FN-1 0.05份、异丙醇2份、乙二醇丁醚2份，将上述组分与56.8份水配制，并搅拌混合均匀制成活性缓速酸备用。

取乙二胺四乙酸15份、二乙烯三胺五乙酸15份、端羧基聚酰胺胺聚合物10份、乙二胺1份、六次甲基四胺2份、氢氧化钠5份，将上述组分与30份水配制，并搅拌混合均匀制成络合清垢剂备用。

取环氧氯丙烷10份、二甲基二烯丙基氯化铵10份、乙二胺10份、二甲胺10份、过硫酸铵0.5份、亚硫酸氢钠0.5份、冰38份。制备过程为：向反应釜中加入冰，然后在不断搅拌的情况下先加入环氧氯丙烷和二甲基二烯丙基氯化铵，接着缓慢加入乙二胺和二甲胺，升温至60℃后，最后加入过硫酸铵和亚硫酸氢钠，反应时间5小时，得到缩膨剂。

取有机膦酸类ATMP15份、HEDP15份、EDTMPS25份、DTPMPA25份。将上述组分搅拌混合均匀制成活性缓速酸备用。

上述超低渗透油田多段塞复合降压增注剂的活性缓速酸、络合清垢剂、缩膨剂和阻垢剂的另一个技术关键在于：注入操作时，采用分段塞非连续性注入，分段塞返排，各个段塞分时机注入；注入压力应低于地层破裂压力；注入速度控制排量在200～350L/min。

该超低渗透油田注水井多段塞复合降压增注技术现场使用时，先将活性缓速酸注入地层，解除地层堵塞，待酸液进入地层后关井，反应2.5～4小时后返排，然后注入络合清垢剂，清除酸液无法溶蚀的难溶垢，待清垢剂进入地层后关井，反应8～16小时后返排，最后挤入缩膨剂和阻垢剂后关井，防止水敏性粘土矿物膨胀运移和保证后续注入水与地层水的配伍，静态吸附24～48小时后开井并正常生产。

其中各段塞化学剂的使用浓度（质量百分比）和注入量分别为：

活性缓速酸：浓度80～100%，注入量3～5m³/每米油层厚度；

络合清垢剂：浓度10～15%，注入量2～3m³/每米油层厚度；

缩膨剂和阻垢剂：浓度5～10%，注入量1～2m³/每米油层厚度。

实施例2：

1、制取活性缓速酸、络合清垢剂、缩膨剂和阻垢剂。

取盐酸10份、氟化铵5份、磷酸5份、乙酸8份、柠檬酸5份、OP-4 0.1份、氟碳表面活性剂FN-1 0.1份、异丙醇5份、乙二醇丁醚5份，将上述组分与79.9份水配制，并搅拌混合均匀制成活性缓速酸备用。

取乙二胺四乙酸20份、二乙烯三胺五乙酸20份、端羧基聚酰胺胺聚合物15份、乙二胺2份、六次甲基四胺5份、氢氧化钠8份，将上述组分与52份水配制，并搅拌混合均匀制成络合清垢剂备用。

取环氧氯丙烷15份、二甲基二烯丙基氯化铵15份、乙二胺15份、二甲胺15份、过硫酸铵1份、亚硫酸氢钠1份、冰59份。制备过程为：向反应釜中加入冰，然后在不断搅拌的情况下先加入环氧氯丙烷和二甲基二烯丙基氯化铵，接着缓慢加入乙二胺和二甲胺，升温至60℃后，最后加入过硫酸铵和亚硫酸氢钠，反应时间5小时，得到缩膨剂。

取有机膦酸类ATMP25份、HEDP25份、EDTMPS35份、DTPMPA35份。将上述组分搅拌混合均匀制成活性缓速酸备用。

上述超低渗透油田多段塞复合降压增注剂的活性缓速酸、络合清垢剂、缩膨剂和阻垢剂的另一个技术关键在于：注入操作时，采用分段塞非连续性注入，分段塞返排，各个段塞分时机注入；注入压力应低于地层破裂压力；注入速度控制排量在200～350L/min。

该超低渗透油田注水井多段塞复合降压增注技术现场使用时，先将活性缓速酸注入地层，解除地层堵塞，待酸液进入地层后关井，反应2.5～4小时后返排，然后注入络合清垢剂，清除酸液无法溶蚀的难溶垢，待清垢剂进入地层后关井，反应8～16小时后返排，最后挤入缩膨剂和阻垢剂后关井，防止水敏性粘土矿物膨胀运移和保证后续注入水与地层水的配伍，静态吸附24～48小时后开井并正常生产。

其中各段塞化学剂的使用浓度（质量百分比）和注入量分别为：

活性缓速酸：浓度80～100%，注入量3～5m³/每米油层厚度；

络合清垢剂：浓度10～15%，注入量2～3m³/每米油层厚度；

缩膨剂和阻垢剂：浓度5～10%，注入量1～2m³/每米油层厚度；

实际应用举例：

该超低渗透油田多段塞复合降压增注剂在长庆镇原超低渗透油田X30～25井中的应用，该井开发层位的渗透率仅为0.56×10^-3μm²，属于超低渗透储层。

对X30～25井的复合降压增注剂的注入量为，活性缓速酸（20000kg，使用浓度100%），络合清垢剂（1500kg，使用浓度15%），缩膨剂（800kg，使用浓度10%），阻垢剂（800kg，使用浓度10%）。

在现场的具体注入工艺流程为：活性水洗井→注入活性缓速酸（反应3.5小时）→返排→注入络合清垢剂（反应12小时）→返排→注入缩膨剂和阻垢剂（静态吸附30小时）→开井正常注水。返排时，在井口和管线额定安全压力下，适当加大了排量，便于反应残渣彻底洗出，解除堵塞。

使用后的结论：X30-25井注入水与地层水不配伍，采用一般措施无效或有效期短。采用本发明注入措施之前，注入压力21.0MPa，配注量25.0m³/日，实际注水15m³/日。采用本超低渗透油田多段塞复合降压增注剂分段塞非连续性注入的措施后，注水压力降至17.0MPa，注水量26 m³/日，注水压力比采用本发明措施前降低了4.0MPa，并使该井达到了配注要求，措施效果明显，措施有效期为300天以上。

以上所述只是该发明的具体实施方式，上述举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后可以对上述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本发明的实质和范围。