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1、10申请公布号CN103224776A43申请公布日20130731CN103224776ACN103224776A21申请号201310108426422申请日20130329C09K8/528200601E21B37/0620060171申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号72发明人高春宁屈雪峰王东旭王小琳韩翼云韩亚萍丁雅勤谢珍胡志杰74专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人丁香兰韩蕾54发明名称一种油田注水地层保护剂及其制备方法与应用57摘要本发明涉及一种油田注水地层保护剂及其制备方法与应用。所述保护剂包括如下组分A聚羧酸2022。
2、5，B有机磷酸20225，C非离子型表面活性剂35，余量为水；所述聚羧酸选自聚丙烯酸或水解聚马来酸，所述有机磷酸选自瞵基丁烷三羧酸或羟基膦酰基乙酸，所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚；所述百分比为重量百分比。本发明对碎屑岩油藏，尤其是低渗透油藏经济有效开发具有良好的应用前景。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图1页10申请公布号CN103224776ACN103224776A1/1页21一种油田注水地层保护剂，其特征在于，所述保护剂包括如下组分A、聚羧酸20225，B、有机磷酸20225，C、非离子型表面。
3、活性剂35，余量为水；所述聚羧酸选自聚丙烯酸或水解聚马来酸，所述有机磷酸选自膦基丁烷三羧酸或羟基膦酰基乙酸，所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚；所述百分比为重量百分比。2根据权利要求1所述的保护剂，其特征在于，所述聚丙烯酸分子量为7001000；所述水解聚马来酸分子量为400800。3根据权利要求1或2所述的保护剂，其特征在于，所述保护剂是按照以下方法制备的，该方法包括步骤1室温下，搅拌下，将非离子表面活性剂加入到水中，搅拌溶解；2搅拌下将聚羧酸加入到步骤1得到的溶液中，搅拌溶解；3搅拌下将有机磷酸加入到步骤2得到的溶液中，搅拌均匀即得。4根据权利要求3所述的保护剂，其特征在于，步骤13的。
4、各物料加入的速度为510升/分钟。5一种权利要求14任意一项所述的油田注水地层保护剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤1室温下，搅拌下，将非离子表面活性剂加入到水中，搅拌溶解；2搅拌下将聚羧酸加入到步骤1得到的溶液中，搅拌溶解；3搅拌下将有机磷酸加入到步骤2得到的溶液中，搅拌均匀即得。6根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤13的各物料加入的速度为510升/分钟。7权利要求14任意一项所述油田注水地层保护剂在油井处理中的应用。8根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述应用为对油田储层堵塞的防治。9根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的油田储层堵塞为结垢、水敏、酸敏、铁。
5、离子沉积导致。权利要求书CN103224776A1/5页3一种油田注水地层保护剂及其制备方法与应用技术领域0001本发明是关于一种油田注水地层保护剂及其制备方法与应用。背景技术0002油田开发过程中，由于注入水与地层水及地层水与地层水之间配伍性差，地层水本身不稳定，注入水与储层岩石不配伍，地层水富含铁离子，在油田生产运行过程中必然会产生以下储层伤害00031、在注水、采油、集输、水处理系产生严重的结垢危害，影响生产正常进行。00042、低矿化度注入水进入储层后引起储层粘土矿物膨胀、剥落、运移，堵塞储层孔隙吼道。00053、储层岩石矿物中富含含铁矿物，地层水中含有较高浓度的铁离子，一方面在外来流。
6、体有氧或PH值较高的情况下，形成氢氧化铁和铁氧化物堵塞地层，另一方面，铁离子导致酸化时产生酸渣，高分子类油田化学品性能下降。0006对于低渗透油田上述伤害十分普遍，对储层渗能力及油水井正常生产产生极大影响。0007在油田开发过程中针对影响油田生产运行的技术问题采取技术措施，建立技术制度来防止和减轻此类伤害，对于油田高效、平稳开采至为重要。国内外对地层结垢和水敏主要采取注入水连续投加防垢剂、段塞式挤注粘土稳定剂，添加铁离子稳定剂、储层酸化、压裂等措施来防治储层伤害，改善储层渗能力。上述方法存在针对性强，措施工作量大，有效期短，药剂使用种类和用量大等缺点。下列四篇文献提到上述内容。0008“安塞油。
7、田注水开发中后期复合解堵酸液配方实验”，石油勘探与开发，2005，326；0009“采油井地层深部结垢防治技术”，石油勘探与开发，2003，295；0010“长庆低渗透油田水质稳定技术研究”，石油勘探与开发，2003，295；0011“安塞油田三叠系延长组特低渗透油藏增产技术”，石油勘探与开发，2006，335。0012通过使用油田注水地层保护剂可实现预防地层同时存在结垢、水敏和酸敏伤害或上述一到两种伤害。实现采用一种药剂发挥多种性能，能够降低现场措施处理工作量、减轻人员工作负担，是现场施工迫切需要的技术。发明内容0013本发明的一个目的在于提供一种油田注水地层保护剂，以实现预防地层同时存在结。
8、垢、水敏和酸敏伤害或上述一到两种伤害，并实现采用一种药剂发挥多种性能，以降低现场措施处理工作量，减轻人员工作负担。0014本发明的另一目的在于提供所述油田注水地层保护剂制备方法。0015本发明的再一目的在于提供所述油田注水地层保护剂的应用。说明书CN103224776A2/5页40016为达上述目的，一方面，本发明提供了一种油田注水地层保护剂所述保护剂包括如下组分A、聚羧酸20225，B、有机磷酸20225，C、非离子型表面活性剂35，其他成分为水；所述聚羧酸选自聚丙烯酸或水解聚马来酸，所述有机磷酸选自膦基丁烷三羧酸或羟基膦酰基乙酸，所述非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚；所述百分比为重量百分。
9、比。0017其中所述百分比以所述保护剂总重量为100计。0018本发明的聚丙烯酸优选为分子量7001000的聚丙烯酸；本发明的水解聚马来酸优选为分子量400800的水解聚马来酸。0019所述的聚丙烯酸、水解聚马来酸和烷基酚聚氧乙烯醚均为本领域所常用，只要选择符合市售国家标准的上述试剂即可应用于本发明并实现发明目的。0020常规市售聚丙烯酸、水解聚马来酸、瞵基丁烷三羧酸或羟基膦酰基乙酸通常为水溶液形式，本发明所述的聚羧酸20225，有机磷酸20225应当理解为聚羧酸、有机磷酸本身用量百分比，其中水不计算在内。0021其中烷基酚聚氧乙烯醚为本领域技术人员所熟知，譬如烷基为碳原子数110正整数的烷基。
10、酚聚氧乙烯醚，其中优选烷基为碳原子数510正整数的烷基酚聚氧乙烯醚，其中更优选直链烷基，譬如常用的壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚。0022根据本发明的具体实施方案，优选所述保护剂是按照以下方法制备得到的，该方法包括如下步骤00231室温下，搅拌下，将非离子表面活性剂加入到水中，搅拌溶解；00242搅拌下将聚羧酸加入到步骤1得到的溶液中，搅拌溶解；00253搅拌下将有机磷酸加入到步骤2得到的溶液中，搅拌均匀即得。0026根据本发明的具体实施方案，优选步骤13的所述各物料加入的速度为510升/分钟。0027其中步骤13的搅拌为本领域技术人员通常所知晓，本领域技术人员根据其掌握的本领域普通现有技。
11、术及经验，可以清楚的知晓所述搅拌的速度的适当范围。而本发明优选的是，所述搅拌的速度为转速50100转/分钟。0028另一方面，本发明还提供了所述油田注水地层保护剂制备方法所述制备方法包括如下步骤00291室温下，搅拌下，将非离子表面活性剂加入到水中，搅拌溶解；00302搅拌下将聚羧酸加入到步骤1得到的溶液中，搅拌溶解；00313搅拌下将有机磷酸加入到步骤2得到的溶液中，搅拌均匀即得。0032根据本发明的具体实施方案，优选步骤13的所述各物料加入的速度为510升/分钟。0033其中步骤13的搅拌为本领域技术人员通常所知晓，本领域技术人员根据其掌握的本领域普通现有技术及经验，可以清楚的知晓所述搅拌。
12、的速度的适当范围。而本发明优选的是，所述搅拌的速度为转速50100转/分钟。0034本发明中，制备保护剂时所用的水可以是去离子水。0035再一方面，本发明还提供了所述油田注水地层保护剂的应用。0036根据本发明的具体实施方案，优选所述应用为对油田储层堵塞的防治。说明书CN103224776A3/5页50037根据本发明的具体实施方案，优选所述的油田储层堵塞为结垢、水敏、酸敏、铁离子沉积导致。0038本发明的保护剂的使用方法可以按照现有技术中其他类似保护剂操作进行，而无需本领域技术人员再额外付出创造性劳动。0039综上所述，本发明提供了一种油田注水地层保护剂及其制备方法与应用。该保护剂对某油田常。
13、见结垢体系碳酸钙防垢率80，硫酸盐垢防垢率80，黏土防膨率1使用浓度可达90，1使用浓度时铁离子稳定能力可达1000PPM国内某低渗透天然砂岩岩心驱替试验表明，该剂在2使用浓度下可显著提高岩心的原始渗透率，提高幅度超过30，经保护剂驱替后的岩心再进行正常注入水驱替时，岩心的渗透率未表现出伤害。在注水开发的油藏，注水井投注前，或油水井经其他解堵措施处理后，本发明进行预处理，可有效提高地层渗透率。0040本发明保护剂适用于各种渗透率范围的碎屑岩储层油、水井投产前后或常规压裂、酸化后油水井近井地带或地层深部的地层伤害防治和清除，并保持超过10个月以上有效期。也可通过注水系统连续投加，防治注水系统和注。
14、水地层的结垢伤害。国内某低渗透砂岩油藏的成功应用表明，该发明对碎屑岩油藏，尤其是低渗透油藏经济有效开发具有良好的应用前景。附图说明0041图1为本发明保护剂的防膨性能柱状图，其中保护剂1、2、3分别为实施例一、二、三的产品。具体实施方式0042以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。0043实施例一0044先在1方反应釜中加入50公斤去离子水，先按510升/分钟流速和50100转/分钟搅拌速度下加入30公斤壬基酚聚氧乙烯醚，在50100转/分钟搅拌速度下搅拌溶解完全；再按510升/分钟流速和50100。
15、转/分钟搅拌速度下加入450公斤有效含量45、分子量为7001000的聚丙烯酸；搅拌溶解完全；按510升/分钟流速和50100转/分钟搅拌速度下加入重量450公斤有效含量45的羟基膦酰基乙酸；搅拌溶解完全，按510升/分钟流速和50100转/分钟搅拌速度下加入重量20公斤去离子水。在50100转/分钟搅拌速度下搅拌均匀充分溶解后即得该产品。0045所述组合物用于油田油水井投产前段塞挤注或压裂、酸化后挤注。单井用量12吨，使用浓度25。也可在注水系统和集输系统采用连续投加的方法，投加浓度2080MG/L。0046油水井投产前段塞挤注或压裂、酸化后挤注保护剂施工时，先处理井筒至畅通，清水洗井至井口。
16、进出水水质一致；施工时座高压井口，连接地面管线，试压25MPA不刺不漏为合格。按200升/分钟的排量挤注保护剂2050M3，关井反应24小时后转入正常注水。0047注水系统和集输系统采用连续投加时，采用计量泵在注水系统过滤器前和集输系说明书CN103224776A4/5页6统管汇包处连续加入。0048本实施例产品对某油田常见碳酸钙、硫酸盐混合结垢体系防垢率852080PPM使用浓度。粘土防膨率1使用浓度可达91，铁离子稳定能力可达1000PPM1使用浓度，防膨性能如图1所示。0049实施例二0050先在1方反应釜中加入50公斤去离子水，先按加入510升/分钟流速和50100转/分钟搅拌速度下加。
17、入50公斤辛基酚聚氧乙烯醚，在50100转/分钟搅拌速度下搅拌溶解完全；再按510升/分钟流速和50100转/分钟搅拌速度下加入450公斤有效含量45、分子量为400800的水解聚马来酸，搅拌溶解完全；按510升/分钟流速和50100转/分钟搅拌速度下加入重量450公斤有效含量45的膦基丁烷三羧酸酸；搅拌溶解完全，在50100转/分钟搅拌速度下搅拌均匀充分溶解后即得该产品。0051所述组合物用于油田油水井投产前段塞挤注或压裂、酸化后挤注。单井用量12吨，使用浓度25。也可在注水系统和集输系统采用连续投加的方法，投加浓度2060MG/L。0052油水井投产前段塞挤注或压裂、酸化后挤注保护剂施工时。
18、，先处理井筒至畅通，清水洗井至井口进出水水质一致；施工时座高压井口，连接地面管线，试压25MPA不刺不漏为合格。按200升/分钟的排量挤注保护剂2050M3，关井反应24小时后转入正常注水。0053注水系统和集输系统采用连续投加时，采用计量泵在注水系统过滤器前和集输系统管汇包处连续加入。0054本实施例产品对某油田常见碳酸钙、硫酸盐混合结垢体系防垢率822080PPM使用浓度。粘土防膨率1使用浓度可达94，铁离子稳定能力可达1000PPM1使用浓度，防膨性能如图1所示。0055实施例三0056先在1方反应釜中加入50公斤去离子水，先按加入510升/分钟流速和50100转/分钟搅拌速度下加入30。
19、公斤辛基酚聚氧乙烯醚，在50100转/分钟搅拌速度下搅拌溶解完全；再按510升/分钟流速和50100转/分钟搅拌速度下加入，加入400公斤有效含量50、分子量为400800的水解聚马来酸，搅拌溶解完全；按510升/分钟流速和50100转/分钟搅拌速度下加入重量400公斤有效含量50的羟基膦酰基乙酸；搅拌溶解完全，按510升/分钟流速和50100转/分钟搅拌速度下加入重量120公斤去离子水。在50100转/分钟搅拌速度下搅拌均匀充分溶解后即得该产品。0057所述组合物用于油田油水井投产前段塞挤注或压裂、酸化后挤注。单井用量12吨，使用浓度25。也可在注水系统和集输系统采用连续投加的方法，投加浓度。
20、4080MG/L。0058油水井投产前段塞挤注或压裂、酸化后挤注保护剂施工时，先处理井筒至畅通，清水洗井至井口进出水水质一致；施工时座高压井口，连接地面管线，试压25MPA不刺不漏为合格。按200升/分钟的排量挤注保护剂2050M3，关井反应24小时后转入正常注水。0059注水系统和集输系统采用连续投加时，采用计量泵在注水系统过滤器前和集输系统管汇包处连续加入。0060本实施例产品对某油田常见碳酸钙、硫酸盐混合结垢体系防垢率842080PPM说明书CN103224776A5/5页7使用浓度。粘土防膨率1使用浓度可达82，铁离子稳定能力可达1000PPM1使用浓度，防膨性能如图1所示。0061由。
21、该体系复配形成的注水地层保护剂，经国内某低渗透天然砂岩岩心驱替试验表明，该剂在2使用浓度下可显著提高岩心的原始渗透率，提高幅度超过30；经保护剂驱替后的岩心再进行正常注入水驱替时，岩心的渗透率未表现出伤害。在注水开发的油藏，注水井投注前，或油水井经其他解堵措施处理后，本发明进行预处理，可有效提高地层渗透率。0062对某油田常见碳酸钙、硫酸盐混合结垢体系防垢率802080PPM使用浓度。粘土防膨率1使用浓度可达82见图1，铁离子稳定能力可达1000PPM1使用浓度。0063实施例1配制注水地层保护剂经国内某低渗透天然砂岩岩心驱替试验表明，该剂在2使用浓度下可显著提高岩心的原始渗透率，提高幅度超过。
22、427。见表10064同时对铁离子具有良好的稳定作用，见表2，其中保护剂1、2、3分别为实施例一、二、三的产品。0065表1实施例一保护剂对地层岩心伤害数据表00660067表2保护剂铁离子稳定能力数据表00680069实施例二配制注水地层保护剂在某油田低渗透地层油藏堵塞严重油水井应用，单井用量2吨，稀释至25，挤注地层反应24小时，不排液直接转入正常生产。2口油井平均有效期470天，累计增油7000吨；7口水井累计增加注入量超过87000方，平均有效期480天。0070该实施例一、三配制注水地层保护剂在某油田集输系统4个结垢严重站点使用，采用连续方式，投加浓度3080MG/L，结垢管线更换周期由5个月延长至22个月以上。说明书CN103224776A1/1页8图1说明书附图CN103224776A。