專利名稱：一種超高密度酸液及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及油氣勘探開發(fā)中油氣井儲層改造的一種材料，具體是一種超高密度酸液，以及該酸液的制備方法，它特別適合在油氣井酸預處理和酸壓裂儲層改造工藝中使用。
背景技術：
四川的東北地區(qū)屬于海相碳酸鹽儲層，這些儲層具有埋藏深和厚度大的特點，它是中國石油化工公司西南分公司上產(chǎn)的重要陣地。由于這些儲層的深度深，加上地層壓力較高，對酸壓增產(chǎn)措施具有苛刻的應用要求(特別是適用溫度)，使得常規(guī)酸壓增產(chǎn)措施極不適用。例如元壩1井，長興組壓力系數(shù)為1. 65 1. 7，地溫梯度2. 030C /100m，產(chǎn)層中部井深7115. 5m，井底溫度為160. 5°C，元壩1_側(cè)1井儲層改造段為7330. 7 7367. 6m，總厚度為36.9m (垂厚27m)，儲層溫度高達155°C，在此條件下，能不能壓開地層，成為后續(xù)增產(chǎn)施工的先決條件，而現(xiàn)有的常規(guī)酸液能適用的地層環(huán)境溫度僅為120 130°C，這遠不能滿足深儲層改造需求。因此，為了滿足深儲層改造開發(fā)需要，現(xiàn)急需研發(fā)出一種具有高密度的酸液體系，以使其適用于深儲層的環(huán)境溫度。然而，超高密度酸液體系的研發(fā)存在著諸多技術難題需要攻克，這其中尤以腐蝕性更為突出。若簡單的一味增高酸液體系的密度，雖然能提高酸液的適用溫度，但酸液的腐蝕性也會隨之增高，經(jīng)過試驗表明，超高密度酸液的腐蝕性比同濃度的常規(guī)酸液腐蝕性要高得多，甚至大相徑庭。因而，如何降低超高密度酸液對金屬管材的腐蝕性已成為研發(fā)超高密度酸液的關鍵所在。中國專利文獻公開了“一種加重酸液配方”(公開號CN 1940010，
公開日2007年 4月4日)，它以31%的工業(yè)鹽酸、無機鹽飽和溶液、酸液稠化劑、酸液緩蝕劑、破乳劑、鐵離子穩(wěn)定劑和助排劑組成，其密度在1. 25 1. 55g/cm3，較常規(guī)酸液提高了酸液密度(常規(guī)酸液密度通常為1. 108g/cm3)。但是其密度仍然較低，無法滿足儲層埋藏深、厚度大的超深井以及地層壓力高的異常高壓井使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種密度高度達2. IOg/ cm3，適用溫度高達160°C，滿足儲層埋藏深、厚度大的超深井，以及地層壓力高的異常高壓井使用的超高密度酸液。本發(fā)明的目的之二在于針對上述目的一的酸液配方，提供一種操作簡單、流程短、針對性強的超高密度酸液制備方法。本發(fā)明的目的之一通過下述技術方案實現(xiàn)，一種超高密度酸液，所述酸液包括下列體積比原料制成
20%鹽酸52份，
加重劑14 40份，
助劑8份，余量為水；
所述酸液密度為1. 30 2. lOg/cm3。所述助劑由下列原料組成，這些原料占所述酸液的體積比如下 酸液膠凝劑0. 5份，
酸液緩蝕劑4. 5份，
緩蝕增效劑1. O份，
粘穩(wěn)劑0. 5份，
助排劑0. 5份，
鐵穩(wěn)劑1.0份。所述20%鹽酸由36%工業(yè)鹽酸稀釋而成。所述加重劑為SiBr2，加重劑的密度為4. 22g/cm3。本發(fā)明的目的之二通過下述技術方案實現(xiàn)，一種上述超高密度酸液的制備方法， 包括下列順序步驟
(1).稀釋工業(yè)鹽酸，使其形成質(zhì)量濃度為20%的鹽酸；
(2).將加重劑加入鹽酸中，使其充分溶解；
(3).在攪拌的狀態(tài)下加入組成助劑的酸液膠凝劑，待酸液膠凝劑充分溶解；
(4).在攪拌的狀態(tài)下依次加入組成助劑的酸液緩蝕劑、緩蝕增效劑、粘穩(wěn)劑、助排劑和鐵穩(wěn)劑；繼續(xù)攪拌，直至均勻，即可成品。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的產(chǎn)品通過質(zhì)量濃度為20%的鹽酸和加重劑配伍，再輔以協(xié)同效果理想的助劑，形成最高密度高達2. 10 g/cm3、適用溫度高達160°C的超高密度酸液(酸液密度范圍為 1. 30 2. lOg/cm3)。該酸液的腐蝕率在160°C條件下密度為1. 53g/cm3時僅為23. 74 g/ (m2. h)，在160°C條件下密度為2. 10g/cm3時僅為15. 7 g/ (m2. h)，因而本發(fā)明的腐蝕率遠遠優(yōu)于<60 g/ (m2.h)的行標(SY/T5405-1996)要求；本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)試驗能夠順利完成四川的東北地區(qū)和其它區(qū)塊深井、超深井、異常高壓井、異常高地應力井、致密井的儲層改造，并且取得了優(yōu)異的效果，完成了以前常規(guī)酸液和公開號為CN 1940010的酸液所不能完成的油氣井儲層酸化施工，克服了這類井井口壓力高，無法壓開儲層的酸壓技術難題；本發(fā)明產(chǎn)品不但具有在高溫下腐蝕速率低的突出優(yōu)點，同時還具有優(yōu)異的防膨性和鐵離子穩(wěn)定性，以及同離子效應影響弱、表面張力低有助于殘酸返排等特點；它在未來的油氣井儲層改造中具有廣闊的應用前景。本發(fā)明的方法具有流程短、簡單易懂、操作方便和針對性強等特點，用它制得的產(chǎn)品具有良好的使用性能和穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明在具體油氣井中的一種施工曲線示意圖。
具體實施例方式實施例1_5(見表1)
表1以下表中是本發(fā)明的五組配方(原料組分及含量)
權利要求
1.ー種超高密度酸液，其特征在干，所述酸液包括下列體積比原料制成 20%鹽酸52，加重劑14 40，助劑8，余量為水；所述酸液密度為1. 30 2. lOg/cm3。
2.根據(jù)權利要求1所述超高密度酸液，其特征在干，所述助劑由下列原料組成，這些原 料占所述酸液的體積比如下酸液膠凝劑0. 5，酸液緩蝕劑4. 5，緩蝕增效劑1.0，粘穩(wěn)劑0. 5，助排劑0. 5，鐵穩(wěn)劑1.0。
3.根據(jù)權利要求1所述超高密度酸液，其特征在干，所述20%鹽酸由36%エ業(yè)鹽酸稀釋 而成。
4.根據(jù)權利要求1所述超高密度酸液，其特征在干，所述加重劑為SiBr2,加重劑的密 度為 4. 22g/cm3。
5.ー種制備權利要求1所述超高密度酸液的方法，包括下列順序步驟(1).稀釋エ業(yè)鹽酸，使其形成質(zhì)量濃度為20%的鹽酸；(2).將加重劑加入鹽酸中，使其充分溶解；(3).在攪拌的狀態(tài)下加入組成助劑的酸液膠凝劑，待酸液膠凝劑充分溶解；(4).在攪拌的狀態(tài)下依次加入組成助劑的酸液緩蝕劑、緩蝕增效劑、粘穩(wěn)劑、助排劑和 鐵穩(wěn)劑；繼續(xù)攪拌，直至均勻，即可成品。
全文摘要
一種超高密度酸液及其制備方法，該酸液包括下列體積比原料20%鹽酸52，加重劑14～40，助劑8，余量為水；所述酸液密度為1.30～2.10g/cm3。制備方法包括下列步驟(1)稀釋工業(yè)鹽酸，使其形成質(zhì)量濃度為20%的鹽酸；(2)將加重劑加入鹽酸中，使其充分溶解；(3)在攪拌的狀態(tài)下加入組成助劑的酸液膠凝劑，待酸液膠凝劑充分溶解；(4)在攪拌的狀態(tài)下依次加入組成助劑的酸液緩蝕劑、緩蝕增效劑、粘穩(wěn)劑、助排劑和鐵穩(wěn)劑；繼續(xù)攪拌，直至均勻，即可成品。本酸液最高密度高達2.10g/cm3、適用溫度高達160℃，腐蝕率在160℃下密度為1.53g/cm3時僅為23.74g/(m2.h)，在160℃下密度為2.10g/cm3時僅為15.7g/(m2.h)，腐蝕率遠遠優(yōu)于≤60g/(m2.h)的行標(SY/T5405-1996)要求。
文檔編號C09K8/76GK102352236SQ20111023438
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權日2011年8月16日
發(fā)明者劉多容, 康杰, 張國東, 李尚貴, 李莎莎, 楊兵, 楊衍東, 潘寶風, 王世澤, 黃貴存 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司西南油氣分公司