油井用缓速解堵剂及解堵方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510713949.0

申请日:

2015.10.28

公开号:

CN105255466A

公开日:

2016.01.20

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C09K 8/524申请日:20151028|||公开

IPC分类号:

C09K8/524; C09K8/528; C09K8/68; C09K8/74

主分类号:

C09K8/524

申请人:

中国石油化工股份有限公司; 中国石油化工股份有限公司华北油气分公司石油工程技术研究院

发明人:

董光; 唐万举; 李嘉瑞; 李国锋; 张永春; 王帆; 刘威; 蒋艳芳; 徐兵威

地址:

100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号

优先权:

专利代理机构:

郑州睿信知识产权代理有限公司41119

代理人:

牛爱周

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内容摘要

本发明公开了一种油井用缓速解堵剂及解堵方法,属于油田开采技术领域。缓速解堵剂由前置液、主体液和后置液组成,前置液、后置液均以盐酸作为酸液主成分,用以解除无机垢沉淀和溶解反应残留,主体液以冰醋酸和氟硼酸作为酸液主成分,用以稳定储层粘土矿物,减缓酸岩反应速度,扩大解堵半径,增加解堵深度。针对压裂投产水平井,分前中后三个阶段将上述各段处理液注入储层,并伴注液氮,可使解堵施工后反应残液快速返排,不仅能有效解除油井近井地带污染堵塞,增大近井带有效渗透率,提高单井产量,还能避免酸溶蚀过度对储层岩石骨架造成破坏,保护储层免遭二次伤害。

权利要求书

1.油井用缓速解堵剂,其特征在于:由前置液、主体液、后置液按照体积比
40~55:125~175:40~55组成;前置液、后置液分别由以下质量百分数的组分组成:盐酸8%,
氯化铵0.8~1.2%,柠檬酸0.4~0.6%,解水锁剂0.4~0.6%,缓蚀剂0.4~0.6%,乙二醇丁醚
0.4~0.6%,余量为水;主体液由以下质量百分数的组分组成:冰醋酸5%,氟硼酸3%,氯
化铵0.8~1.2%,柠檬酸0.4~0.6%,解水锁剂0.4~0.6%,缓蚀剂0.4~0.6%,乙二醇丁醚
0.4~0.6%,余量为水。
2.根据权利要求1所述的缓速解堵剂,其特征在于:前置液、后置液分别由以下质
量百分数的组分组成:盐酸8%,氯化铵1%,柠檬酸0.5%,解水锁剂0.5%,缓蚀剂0.5%,
乙二醇丁醚0.5%,余量为水;主体液由以下质量百分数的组分组成:冰醋酸5%,氟硼酸
3%,氯化铵1%,柠檬酸0.5%,解水锁剂0.5%,缓蚀剂0.5%,乙二醇丁醚0.5%,余量为
水。
3.根据权利要求1或2所述的缓速解堵剂,其特征在于:所述解水锁剂为AS-3。
4.根据权利要求1或2所述的缓速解堵剂,其特征在于:所述缓蚀剂为SJ-21。
5.油井解堵方法,其特征在于:包括以下步骤:向水平井中注入如权利要求1~4中
任一项所述的缓速解堵剂,伴注液氮,活性水顶替后关井,即可。
6.根据权利要求5所述的解堵方法,其特征在于:缓速解堵剂中前置液、主体液、
后置液均以正挤方式注入,前置液、后置液的注入排量分别为0.5~0.8m3/min,主体液的注
入排量为1~1.5m3/min。
7.根据权利要求5所述的解堵方法,其特征在于:注入缓速解堵剂前,先起出井内
生产管柱,下入冲砂管柱进行冲砂作业,冲砂作业结束后起出冲砂管柱,下入回接管柱。
8.根据权利要求5所述的解堵方法,其特征在于:所述关井的时间为10~20小时,
关井反应后开井泄压,洗井。

说明书

油井用缓速解堵剂及解堵方法

技术领域

本发明涉及一种解堵剂,具体涉及用于解除油井近井地带堵塞的缓速解堵剂,同时还
涉及一种油井解堵方法,属于油田开采技术领域。

背景技术

在钻井过程中,钻井液与储层发生长时间接触会对储层造成不同程度的伤害,尤其对
于采用压裂投产的水平井,大量压裂液注入地层势必对储层产生不利影响,这些外来流体
对储层的伤害可导致油相渗透率降低,储层粘土矿物发生膨胀,出现微粒运移、沉淀等,
堵塞储层有效渗流通道,使单井产量下降。公布号CN103740353A的发明专利公开了一种
复合解堵剂,包括前置处理液、主处理液、活性解堵液和后置液,前置处理液由乙酸、盐
酸、氢氟酸、氯化钾、过硫酸铵、乙二胺四乙酸、丁炔二醇、烷基酚聚氧乙烯醚、丙二醇
甲醚和水组成,主处理液由乙酸、盐酸、氢氟酸、氯化钾、过硫酸铵、两性氟碳表面活性
剂和水组成,该解堵剂能够解除由常规胶质、沥青质及无机固相颗粒引起的堵塞,缓速性
能良好,还能防止铁离子沉淀及酸渣生成,有效解除水平井近井地带堵塞,恢复油井产能,
提高原油采收率。但是盐酸和氢氟酸的腐蚀性较强,以二者为酸液主体时酸岩反应速度过
快,易对储层岩石骨架造成破坏,引起二次伤害,同时不利于增大解堵剂作用深度,解堵
范围受限。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效减缓酸岩反应速度的解堵剂。

同时,本发明还提供一种油井解堵方法。

为了实现以上目的,本发明所采用的技术方案是:

油井用缓速解堵剂,由前置液、主体液、后置液按照体积比40~55:125~175:40~55组
成;前置液、后置液分别由以下质量百分数的组分组成:盐酸8%,氯化铵0.8~1.2%,柠
檬酸0.4~0.6%,解水锁剂0.4~0.6%,缓蚀剂0.4~0.6%,乙二醇丁醚0.4~0.6%,余量为水;
主体液由以下质量百分数的组分组成:冰醋酸5%,氟硼酸3%,氯化铵0.8~1.2%,柠檬酸
0.4~0.6%,解水锁剂0.4~0.6%,缓蚀剂0.4~0.6%,乙二醇丁醚0.4~0.6%,余量为水。

优选的,缓速解堵剂中前置液、后置液分别由以下质量百分数的组分组成:盐酸8%,
氯化铵1%,柠檬酸0.5%,解水锁剂0.5%,缓蚀剂0.5%,乙二醇丁醚0.5%,余量为水;
主体液由以下质量百分数的组分组成:冰醋酸5%,氟硼酸3%,氯化铵1%,柠檬酸0.5%,
解水锁剂0.5%,缓蚀剂0.5%,乙二醇丁醚0.5%,余量为水。

所述解水锁剂为AS-3,AS-3是一种表面活性剂,商品名称:AS-3水锁伤害处理剂,
编号:1003,上架日期:2011年8月10日,购自东营市奥盛化工有限公司。AS-3能有效
降低岩石表面张力和油水界面张力,降低毛细管阻力及入井液返排压力,提高油相渗透率。

所述缓蚀剂为SJ-21,SJ-21是一种季铵盐,商品名称:SJ-21常温酸化缓蚀剂,编号:
2005,购自胜利油田方圆化工有限公司。SJ-21能够有效预防解堵剂对施工设备和金属管
线的腐蚀。

各段处理液及处理液中组分功效简述如下:

前置液中,盐酸主要用于解除无机垢沉淀,并对地层进行预处理。

主体液中,氟硼酸能够稳定粘土和地层微粒,破坏粘土矿物阳离子交换能力,将微粒
与岩石骨架连接在一起。并且氟硼酸是一种产氢氟酸的潜在酸,能在水中水解产生氢氟酸。
将醋酸与氟硼酸复配,能够减缓酸岩反应速度,避免酸溶蚀过度对储层岩石骨架造成破坏,
解决因酸岩反应速度过快引起有效作用距离减小的问题,在保护储层的同时达到深部解堵
的目的。

后置液中,盐酸主要用于溶解前置解堵剂和主体解堵剂的反应残留,彻底清除近井地
带堵塞。

本发明首先用前置液对储层进行预处理以溶解油层中碳酸盐类胶结物和部分钙质、铝
质等,避免主体液进入储层后反应产生不溶物造成新的堵塞;主体液主要用于解除储层堵
塞,提高储层渗透率;后置液用于溶解主体液作用后可能产生的少量反应残渣等。各段处
理液中搭配使用的氯化铵、柠檬酸、AS-3、SJ-21和乙二醇丁醚单剂相互之间,以及与无
机酸之间均具有良好的配伍性,混合后各组分在充分发挥各自作用的同时还能发挥组分间
协同作用,前面解堵,提高储层渗透率。

柠檬酸是一种铁离子稳定剂,即能起到稳定铁离子的作用,又能起到溶蚀岩石的作用,
由于柠檬酸多级电离,其能减缓酸岩反应速度,增加解堵有效作用距离。

氯化铵是一种粘土稳定剂,用于抑制粘土膨胀。

乙二醇丁醚是一种破乳互溶剂,具有防乳破乳作用,它能够减少表面活性剂在原油界
面、酸界面以及岩石微粒表面的吸附,使酸化过程中的液珠易于合并,消除原油乳化物堵
塞,恢复储层岩石表面亲水性,提高油相渗透率。

油井解堵方法,包括以下步骤:向水平井中注入缓速解堵剂(依次注入前置液、主体
液和后置液),伴注液氮,活性水顶替后关井,即可。

优选的,前置液、主体液、后置液均以正挤方式注入,前置液、后置液的注入排量分
别为0.5~0.8m3/min,主体液的注入排量为1~1.5m3/min,液氮的注入排量为0.1~0.2m3/min。
在前置液注入阶段,采用0.5~0.8m3/min的小排量注入利于前置液对储层进行充分预处理,
而主体液注入排量大于前置液注入排量提高主体液注入压力,增大解堵深度。

注入解堵剂之前,需要先起出井内生产管柱,下入冲砂管柱进行冲砂作业,冲砂作业
结束后起出冲砂管柱,下入回接管柱,回接合格后,安装井口,对油套环空进行试压,连
接地面管线,对井口和地面管线进行试压,试压合格即可注入解堵剂。

所述关井的时间为10~20小时,反应后开井泄压,并用活性水洗井(洗出井筒内残液),
洗井后起出井下解堵施工管柱即可。活性水为本领域常用的加入氯化钾、氯化铵或其他粘
土稳定剂的溶液(浓度1%左右)。

本发明的有益效果:

本发明中缓速解堵剂由前置液、主体液和后置液组成,前置液、后置液均以盐酸作为
酸液主成分,用以解除无机垢沉淀和溶解反应残留,主体液以醋酸和氟硼酸作为酸液主成
分,用以稳定储层粘土矿物,减缓酸岩反应速度,扩大解堵半径,增加解堵深度。针对压
裂投产水平井,分前中后三个阶段将上述各段处理液注入储层,并伴注液氮,可使解堵施
工后反应残液快速返排,不仅能有效解除油井近井地带污染堵塞,增大近井带有效渗透率,
提高单井产量,还能避免酸溶蚀过度对储层岩石骨架造成破坏,保护储层免遭二次伤害。

针对压裂投产水平井,在解堵工艺中加入冲砂工序能有效解除井筒内物理堵塞,再分
三个阶段以不同排量注入各段处理液,逐级处理,最终能够达到解除储层堵塞、疏通储层
渗流通道,提高单井产量的目的。在解堵剂注入全程伴注液氮,有利于解堵措施后反应残
液顺利返排。

具体实施方式

下述实施例仅对本发明作进一步详细说明,但不构成对本发明的任何限制。

实施例1

本实施例中油井用缓速解堵剂由前置液、主体液、后置液按照体积50m3、150m3和50m3
组成;前置液、后置液分别由以下质量百分数的组分组成:盐酸8%,氯化铵0.8%,柠檬
酸0.6%,AS-30.4%,SJ-210.6%,乙二醇丁醚0.4%,余量为水;主体液由以下质量百分
数的组分组成:冰醋酸5%,氟硼酸3%,氯化铵1.2%,柠檬酸0.4%,解水锁剂0.6%,缓
蚀剂0.4%,乙二醇丁醚0.6%,余量为水。各段处理液的配制方法相同,即将各组分混合
后搅匀即得。

油井解堵方法,包括以下步骤:

1)针对HH37P15井,先起出井内生产管柱,下入冲砂管柱进行冲砂作业,冲砂作业
结束后起出冲砂管柱,下入回接管柱组合至1939.56m,回接合格后,安装350型井口,对
油套环空试压到5MPa,10分钟压降小于0.5MPa为合格,连接地面管线,对井口和地面
管线进行试压,不刺漏且30分钟压降小于0.5MPa为合格;

2)以正挤方式、0.5m3/min的排量注入前置液,再以0.15m3/min的排量伴注液氮;

3)以正挤方式、1.3m3/min的排量注入主体液,再以0.15m3/min的排量伴注液氮;

4)以正挤方式、0.5m3/min的排量注入后置液,再以0.1m3/min的排量伴注液氮;

5)以正挤方式、0.4m3/min的排量用活性水将后置液缓慢顶替至储层;

6)关井15小时后开井泄压,用活性水洗井,洗出井筒内残液,再起出井下解堵施工
管柱即可。解堵措施前该油井日产油0.2t/d,解堵措施后日产油2.13t/d,日增油1.93t/d。

实施例2

本实施例中油井用缓速解堵剂由前置液、主体液、后置液按照体积42m3、126m3和42m3
组成;前置液、后置液分别由以下质量百分数的组分组成:盐酸8%,氯化铵1%,柠檬酸
0.5%,AS-30.5%,SJ-210.5%,乙二醇丁醚0.5%,余量为水;主体液由以下质量百分数的
组分组成:冰醋酸5%,氟硼酸3%,氯化铵1%,柠檬酸0.5%,解水锁剂0.5%,缓蚀剂
0.5%,乙二醇丁醚0.5%,余量为水。各段处理液的配制方法相同,即将各组分混合后搅匀
即得。

油井解堵方法,包括以下步骤:

1)针对HH37P23井,先起出井内生产管柱,下入冲砂管柱进行冲砂作业,冲砂作业
结束后起出冲砂管柱,下入回接管柱组合至1861.53m,回接合格后,安装350型井口,对
油套环空试压到5MPa,10分钟压降小于0.5MPa为合格,连接地面管线,对井口和地面
管线进行试压,不刺漏且30分钟压降小于0.5MPa为合格;

2)以正挤方式、0.5m3/min的排量注入前置液,再以0.15m3/min的排量伴注液氮;

3)以正挤方式、1.1m3/min的排量注入主体液,再以0.15m3/min的排量伴注液氮;

4)以正挤方式、0.5m3/min的排量注入后置液,再以0.1m3/min的排量伴注液氮;

5)以正挤方式、0.3m3/min的排量用活性水将后置液缓慢顶替至储层;

6)关井12小时后开井泄压,用活性水洗井,洗出井筒内残液,再起出井下解堵施工
管柱即可。解堵措施前该油井日产油0.53t/d,解堵措施后日产油3.04t/d,日增油2.51t/d。

实施例3

本实施例中油井用缓速解堵剂由前置液、主体液、后置液按照体积55m3、175m3和55m3
组成;前置液由以下质量百分数的组分组成:盐酸8%,氯化铵1.2%,柠檬酸0.4%,AS-3
0.6%,SJ-210.4%,乙二醇丁醚0.6%,余量为水;主体液由以下质量百分数的组分组成:
冰醋酸5%,氟硼酸3%,氯化铵1%,柠檬酸0.5%,解水锁剂0.5%,缓蚀剂0.5%,乙二
醇丁醚0.5%,余量为水;后置液由以下质量百分数的组分组成:盐酸8%,氯化铵1%,
柠檬酸0.5%,AS-30.4%,SJ-210.4%,乙二醇丁醚0.6%,余量为水。各段处理液的配制
方法相同,即将各组分混合后搅匀即得。

油井解堵方法,包括以下步骤:

1)针对HH37P35井,先起出井内生产管柱,下入冲砂管柱进行冲砂作业,冲砂作业
结束后起出冲砂管柱,下入回接管柱组合至2022.09m,回接合格后,安装350型井口,对
油套环空试压到5MPa,10分钟压降小于0.5MPa为合格,连接地面管线,对井口和地面
管线进行试压,不刺漏且30分钟压降小于0.5MPa为合格;

2)以正挤方式、0.7m3/min的排量注入前置液,再以0.15m3/min的排量伴注液氮;

3)以正挤方式、1.5m3/min的排量注入主体液,再以0.15m3/min的排量伴注液氮;

4)以正挤方式、0.7m3/min的排量注入后置液,再以0.1m3/min的排量伴注液氮;

5)以正挤方式、0.5m3/min的排量用活性水将后置液缓慢顶替至储层;

6)关井18小时后开井泄压,用活性水洗井,洗出井筒内残液,再起出井下解堵施工
管柱即可。解堵措施前该油井日产油0.12t/d,解堵措施后日产油3.85t/d,日增油3.73t/d。

上述实施例1~3中盐酸(31%)、氯化铵、柠檬酸、冰醋酸(98%)、氟硼酸(30%)
等均采用工业级别。

解堵性能评价试验

试验方法:取下表1中所示地层岩心,采用实施例2制备的缓速解堵剂进行解堵处理,
测定解堵前后岩心渗透率变化,并计算渗透率恢复率,试验结果见下表1。

表1解堵前后岩心渗透率


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本发明公开了一种油井用缓速解堵剂及解堵方法,属于油田开采技术领域。缓速解堵剂由前置液、主体液和后置液组成,前置液、后置液均以盐酸作为酸液主成分,用以解除无机垢沉淀和溶解反应残留,主体液以冰醋酸和氟硼酸作为酸液主成分,用以稳定储层粘土矿物,减缓酸岩反应速度,扩大解堵半径,增加解堵深度。针对压裂投产水平井,分前中后三个阶段将上述各段处理液注入储层,并伴注液氮,可使解堵施工后反应残液快速返排,不仅能有效。

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