一种注水井降压增注剂制备方法及应用

摘要

本发明提供了一种注水井降压增注剂制备方法及应用；降压增注剂组分包括：有机类物降解剂2～5％、螯合剂10～15％、阻垢剂0.5％、复合型表面活性剂0.5％，余量为水。本发明还涉及注水井降压增注剂的应用。本发明利用螯合物与注水管柱、近井地带以及储层深部的无机垢进行络合反应，使无机垢转化为可溶性的络合物；利用有机解堵剂对植物胶和聚合物残渣进行降解；利用具有超低界面张力的复合表面活性剂对地层岩石表面的残余油进行剥离，最终达到对近井地带和深部地层的解堵与驱油。本发明解决以往注水井常规酸化、表面活性剂洗井的技术弊端，具有解堵半径大、降压增注效果好、成本低、施工工序简单和安全环保等特点。

说明书

技术领域

本发明属于油田注水开发领域；尤其涉及一种注水井降压增注剂制备方法及应用。

背景技术

注水是油气藏开发后期的一种有效增产措施之一。注水开发是保持或提高油层压力、实现油田高产稳产，并获得较高采收率的重要手段。然而，随着油田注水开发的进行，大多数油田出现了油层吸水能力降低，注水井注入压力呈现逐年上升的趋势,致使注水井附近形成高压区，降低了有效注水压差，造成注水量迅速递减,其中超过85％的注水井注入压力接近管网限压，使得注入井的注水量无法按照设计正常进行。长期高压欠注不仅给地面注水系统造成很大压力，同时地层压力保持水平仅为53.4％，单井产量大幅下降。

在注水过程中，引起吸水能力下降的原因很多，可能是固体颗粒、机械杂质、化学沉淀、结垢等造成的堵塞，也有可能是油污、细菌或毛细管现象造成的堵塞。目前，通常采用降压增注的方法解决在实际生产中遇到的技术难题。常用的降压增注方法有：高能气体压裂、小型水力压裂、酸化和注入具有表面活性类物质等十几种方法，每种方法都有自己的特点和适用范围。现有技术虽然缓解了现场存在的问题，但仍然存在许多技术问题，大致归纳起来有以下三点：(1)物理方式：如压裂和水力喷射等工艺，虽然效果较好，但是施工复杂，成本高不利于大规模使用；(2)化学方式：如酸化和深度氧化措施，因酸与地层垢物及岩石反应速度快，只能对近井地带因结垢造成的堵塞进行有限度地解除，不能对地层更远地方进行深度解堵，另外，强酸性物质易对设备、人员、环境和地层造成潜在危害，虽然其成本低，但是不利长期大规模使用；(3)表面活性剂类降压增注剂，对降低因地层岩心表面的润湿性改变造成毛细管阻力增大造成的注水压力增大效果并不有效，尤其对无机垢引起的注水压裂增大就没有作用。另外，其成本高，以及长期注入也会对地层水质造成潜在危害以及对后续返排液处理带来难度。

由于注水井的堵塞原因和储层地质特点相差各异，仅仅依靠常规的单一型化学药剂无法解决上述生产问题，因此，注水井在选择解堵降压增注技术时，必须要考虑油水井的堵塞性质和储层的特点，选择适应性强的方法，同时加强对油气层的保护，防止储层的二次伤害；为了提高解堵降压增注的效果，延长注水井增注的有效期，今后的降压增注技术因向着绿色复合型发展。

发明内容

本发明的目的是提供了一种注水井降压增注剂及应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种注水井降压增注剂，包括以下质量百分比的各组分：

优选地，所述有机类物质降解剂为工业产品三氯异氰尿酸钠、二氯异氰尿酸钠中的一种或两种。

优选地，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、二钠或四钠盐、氨三乙酸钠、二乙烯三胺五羧酸盐中的一种或两种。

优选地，所述复合型表面活性剂为椰油基二甲基磺基甜菜碱与石油磺酸钠按着质量比为3/2混合而成。

优选地，所述有机类物质降解剂为工业产品PESA，是一种无磷、非氮的绿色环保型多元阻垢缓蚀剂。对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。

本发明利用三氯异氰尿酸钠的强氧化性，可以将近井地带因聚合物、地层颗粒运移、细菌及代谢产物、无机物等原因造成堵塞的水井，进行氧化深穿透增注工艺技术。最大限度提高近井地带的渗透率。

本发明利用表面活性剂与有机类物质降解剂对井筒和近井地带无机垢样表面的有机烃类物质进行驱替剥离，然后螯合剂和阻垢剂复合物对无机盐类的井筒、地层中的垢物进行溶蚀作用，已达到解堵效果的最大化，同时防止在螯合作用下，溶液中因二价金属离子过高造成二次结垢而堵塞地层的潜在危害。避免强酸对地层、设备和环境等造成的人为伤害。

本发明利用表面活性剂解除注入水含油以及乳化堵塞，减小毛管阻力；增加原油在水中的分散作用；改善油水渗流特征，提高水相渗透率，降低注入水的启动压力等作用。该技术可以远距离深入地层，有效解除深部含油堵塞的问题，提高降压增注效果。

本发明还涉及前述的注水井降压增注剂的应用，具体步骤为：

在注水井中注入0.5％复合表面活性剂混合液，然后注入将5％的二氯异氰尿酸钠、10％螯合剂、0.5％复合表面活性剂和0.5％阻垢剂水溶液，最后注入10-15％螯合剂和0.5％阻垢剂溶液顶替上述混合液，关井3-5个工作日，再进行正常注水作业即可。

本发明所涉及的有机类物质降解剂：三氯异氰尿酸钠或者二氯异氰尿酸钠阻垢剂为：工业产品PESA，PESA是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。

复合高效的降压增注剂有效解决以往单纯的酸化、表面活性剂施工措施的技术弊端，具有实施工艺简化，成本低、高效和安全环保等特点。

本发明具有以下优点：

(1)本发明中性环境下解堵，不会对设备、人员和地层环境利造成人为伤害；

(2)本发明利用螯合剂与注水管柱、近井地带以及储层深部无机水不溶物的垢物进行络合反应，使其水不溶的无机垢转化为可溶于水的一价或二价金属络合物，随着注入水排出，达到疏通因无机垢对近井地带和地层深部的解堵作用；

(3)本发明利用螯合剂与垢样及其岩石反应慢的特点，使解堵半径更大，疏通地层效果更好；

(4)本发明螯合剂与表面活性剂结合，对无机垢和因岩心表面润湿变化引起的注水压力增大解堵效果更好；

(5)本发明极大简化了施工工艺，降低施工成本。施工不需其它设备，根据地层堵塞程度，将一定量的中性降压增注剂随着注入水一起注入地层，然后关井2-5个工作日，然后再继续正常注水作业即可。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。

实施例1

本实施例涉及一种注水井降压增注剂，包括以下质量百分比的各组分：

所述有机类物质降解剂为三氯异氰尿酸钠。利用三氯异氰尿酸钠的强氧化性，可以将近井地带因聚合物、地层颗粒运移、细菌及代谢产物、无机物等原因造成堵塞的水井，进行氧化深穿透增注工艺技术。最大限度提高近井地带的渗透率。

所述螯合剂为乙二胺四乙酸四钠。

所述复合型表面活性剂为椰油基二甲基磺基甜菜碱与石油磺酸钠按着质量比为3/2混合而成。利用表面活性剂对无机垢样表面的有机烃类物质进行驱替剥离，然后螯合剂对无机盐类的井筒、地层中的垢物进行溶蚀作用，已达到解堵效果的最大化，最后利用阻垢剂以防止和解除在螯合作用下溶液中因二价金属离子过高造成二次结垢而堵塞地层的潜在危害。避免强酸对地层、设备和环境等造成的人为伤害。表面活性剂解除注入水含油以及乳化堵塞，减小毛管阻力；增加原油在水中的分散作用；改善油水渗流特征，提高水相渗透率，降低注入水的启动压力等作用。该技术可以远距离深入地层，有效解除深部含油堵塞的问题，提高降压增注效果。

所述有机类物质降解剂为工业产品PESA，是一种无磷、非氮的绿色环保型多元阻垢缓蚀剂。对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。

本实施例还涉及前述的注水井降压增注剂的应用，具体步骤为：在注水井中注入0.5％复合表面活性剂的混合液(油水界面张力5.01x10

该发明耐温达100℃,耐盐可达200g/L,降压率平均可达到36％。既可以改善低渗油藏的注水效果,又能对油层进行充分保护,减少储层伤害的发生。

驱替实验所用装置为常规岩心驱替实验装置,实验目的是研究注入水在用降压增注剂处理前后的岩心中的流动特征,通过测量80℃温度条件下降压增注剂作用前后岩样水相渗透率的变化,分析降压增注剂的微观降压增注效果。表1为岩心基本参数。

实验步骤如下:①将在油田注入水中浸泡过的岩心在岩心夹持器中装好,加温至80～90℃,测得不同时刻的岩心两端压差、出口端的油水流量,用达西定律计算在该温度下岩心对于油田注入水的渗透率；②换用柴油驱替,用同样方法测岩心对于柴油的渗透率；③用同样方法再测水相渗透率；④将柴油换为加降压增助剂,静置24h,测此时注入水的渗透率。

表1注降压增注剂后岩心降压率

实施例2

本实施例涉及一种注水井降压增注剂，包括以下质量百分比的各组分：

所述有机类物质降解剂为三氯异氰尿酸钠。利用三氯异氰尿酸钠的强氧化性，可以将近井地带因聚合物、地层颗粒运移、细菌及代谢产物、无机物等原因造成堵塞的水井，进行氧化深穿透增注工艺技术。最大限度提高近井地带的渗透率。

所述螯合剂为乙二胺四乙酸四钠盐+氨三乙酸钠，其质量比为2/1。

所述复合型表面活性剂为椰油基二甲基磺基甜菜碱与石油磺酸钠按着质量比为3/2混合而成。利用表面活性剂对无机垢样表面的有机烃类物质进行驱替剥离，然后螯合剂对无机盐类的井筒、地层中的垢物进行溶蚀作用，已达到解堵效果的最大化，最后利用阻垢剂以防止和解除在螯合作用下溶液中因二价金属离子过高造成二次结垢而堵塞地层的潜在危害。避免强酸对地层、设备和环境等造成的人为伤害。表面活性剂解除注入水含油以及乳化堵塞，减小毛管阻力；增加原油在水中的分散作用；改善油水渗流特征，提高水相渗透率，降低注入水的启动压力等作用。该技术可以远距离深入地层，有效解除深部含油堵塞的问题，提高降压增注效果。

所述有机类物质降解剂为工业产品PESA，是一种无磷、非氮的绿色环保型多元阻垢缓蚀剂。对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。

本实施例还涉及前述的注水井降压增注剂的应用，具体步骤为：在注水井中注入0.5％复合表面活性剂的混合液(油水界面张力5.01x10

该发明耐温达100℃,耐盐可达200g/L,降压率平均可达到50％。既可以改善低渗油藏的注水效果,又能对油层进行充分保护,减少储层伤害的发生。

驱替实验所用装置为常规岩心驱替实验装置,实验目的是研究注入水在用降压增注剂处理前后的岩心中的流动特征,通过测量80℃温度条件下降压增注剂作用前后岩样水相渗透率的变化,分析降压增注剂的微观降压增注效果。表2为岩心基本参数。

实验步骤如下:①将在油田注入水中浸泡过的岩心在岩心夹持器中装好,加温至80～90℃,测得不同时刻的岩心两端压差、出口端的油水流量,用达西定律计算在该温度下岩心对于油田注入水的渗透率；②换用柴油驱替,用同样方法测岩心对于柴油的渗透率；③用同样方法再测水相渗透率；④将柴油换为加降压增助剂,静置24h,测此时注入水的渗透率。

表2注降压增注剂后岩心降压率

本实施例涉及的复合高效的降压增注剂有效解决以往单纯的酸化、表面活性剂施工措施的技术弊端，具有实施工艺简化，成本低、高效和安全环保等特点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。