一种生物质无污染油田解堵剂的制作方法

1.本发明涉及油田化学领域，更具体的是一种生物质无污染油田解堵剂。


背景技术：

2.石油是一种重要的能源，在钻井、采油及修井作业过程中由于外来流体进入储层，易引起一系列的储层伤害。外来工作液中固相颗粒侵入油气层，可能引起储层堵塞；与此同时，若外来工作液与储层岩石物性不配伍，易引起水敏、盐敏、碱敏等敏感性伤害以及润湿反转现象；此外，若外来工作液与储层流体不配伍，则易生成无机盐沉淀，发生水锁效应，产生乳化堵塞、细菌堵塞等储层伤害。油气井储层受到伤害，必然会引起产量下降甚至停产。因此，针对不同储层伤害提出各项解堵增产技术具有十分重要的意义。目前国内处理储层堵塞的方法和技术多种多样，可以概括为化学法、物理法、物理化学法和微生物法等四类方法。其中化学解堵由于具有针对性强，施工简单灵活方便，作业成本相对比较低，对井身结构的破坏性小，成功率比较高，有效时间几个月到一两年等优点，成为了最常用的一种解堵方法。化学解堵法采用以强氧化剂为主的复合化学解堵剂进行解堵，其中的氧化剂可以降解交联聚合物凝交团块，杀灭分解微生物及代谢产物，溶解硫化铁和粘土矿物等，使大颗粒的凝胶团块降解为小碎片和溶液，随注入的流体进入地层深处，疏通了炮眼和近井地带的地层孔道，从而达到了解堵的目的。
3.解堵剂的配制是化学解堵法中的关键，首先要有针对性，因井而异；其次是施工程序要安全、合理，连续的进行；第三是注入解堵剂的用量，一般不能小于油气层被伤害的半径。不断改进提高解堵剂的配制，降低施工成本，是化学解堵法不断努力的方向。
4.目前，化学解堵剂还需要更多的考虑环保问题，因此越来越多新的方向出现了。公开号为cn110776892a的中国发明专利申请公开了一种微乳液中性解堵剂，虽然说体系是中性的，但是为了达到酸性解堵效果，使用了大量的表面活性剂，因此其虽然减少了酸的使用，但是并没有解决污染问题。又如公开号为cn112778991a的中国发明专利申请公开了一种生物酶复合解堵剂及其制备方法，使用生物酶作为催化物，取得了一定的效果，但是生物酶的催化有比较大的限制性，需要不停的更换生物酶的种类，并且油田的环境复杂，生物酶容易被污染进而失去效果。因此对化学解堵剂的开发仍然是一项技术难题。


技术实现要素：

5.发明目的：针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种解堵效果好且环境友好型的生物质无污染油田解堵剂。
6.本发明的技术方案：
7.为了实现上述发明目的，本发明提供了一种生物质无污染油田解堵剂，其包含解堵主剂、酸性调节剂及渗透调节剂；所述解堵主剂按质量分数计，包含：
[0008][0009]
作为本发明的进一步方案，本发明使用的解堵主剂按质量分数计，包含：
[0010][0011]
作为本发明的进一步方案，所述聚天冬氨酸的分子量为10000
‑
20000。
[0012]
聚天冬氨酸是一种带有羧酸侧链的聚合氨基酸，因其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解产物是对环境无害的水和二氧化碳，是一种环保无污染的材料。
[0013]
作为本发明的进一步方案，本发明一种生物质无污染油田解堵剂使用的多羧酸基团聚合物由一种或更多种不饱和羧酸通过自由基聚合反应而成。
[0014]
作为本发明的进一步方案，本发明一种生物质无污染油田解堵剂使用的不饱和羧酸选自油酸、芥酸、亚麻酸、亚油酸、二十碳五烯酸中的一种或多种或多种。
[0015]
作为本发明的进一步方案，本发明一种生物质无污染油田解堵剂使用的多羧酸基团聚合物的制备方法包含如下步骤：
[0016]
(1)：将不饱和羧酸用有机溶剂溶解后，加入偶氮二异丁腈，搅拌至溶解完全，得到滴加溶液，备用；
[0017]
(2)：向搭载有冷凝器的反应器中预先加入有机溶剂，并将反应器中的溶剂升温至75
‑
85℃，并保持在75
‑
85℃下将步骤(1)的溶液缓慢滴加到反应器中，滴加完毕后，将反应液升温至95
‑
105℃进行熟化，然后停止反应；
[0018]
(3)：将步骤(2)的反应液减压浓缩，即得多羧酸基团聚合物。
[0019]
作为本发明的进一步方案，本发明所使用的酸性调节剂为多烯多胺类组分，所述多烯多胺类组分选自二乙烯三胺、三乙烯四胺及四乙烯五胺中的一种或多种。具体的，多烯多胺类组分可以通过氨基和羧酸基的反应，形成大分子盐类化合物，能够降低整体酸值，从而达到酸值调节的目标。
[0020]
作为本发明的进一步方案，本发明所使用的渗透调节成分为含氟大分子聚合物，所述含氟大分子聚合物通过全氟聚醚单元醇或者全氟聚醚二元醇开环丙交酯而成。
[0021]
具体的，所述含氟大分子聚合物通过将全氟聚醚以及丙交酯按照经有机锡类催化剂催化生成。
[0022]
更具体的，上述有机锡类催化剂选自辛酸亚锡、二氯亚锡及二月桂酸二丁基锡中
的一种或多种。
[0023]
作为本发明的进一步方案，本发明一种生物质无污染油田解堵剂使用的含氟大分子聚合物的分子量为2000
‑
5000。
[0024]
作为本发明的进一步方案，本发明提供的生物质无污染油田解堵剂中解堵主剂、酸性调节剂及渗透调节剂的质量比为100:1
‑
5:0.1
‑
1。
[0025]
有益效果：
[0026]
本发明提供的生物质无污染油田解堵剂所使用的主体原料均可从动植物中提取，且可降解为有机物质，因此具有环境友好的效果，另外，还具有非常低的表面张力，渗透性好，并且应用于油田中时，可以显著降低了油田沉积物的粘度，因此具有较好的解堵效果，能够适用于不同油田的复杂环境。
[0027]
具体实施方法
[0028]
以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。
[0029]
在以下具体实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。本发明方案中所用原料购自国药试剂以及阿拉丁试剂。
[0030]
多羧酸基团聚合物合成例1
[0031]
将100g的油酸、150g的亚油酸、50g的亚麻酸、2g的偶氮二异丁腈加入到由100g的乙酸丁酯和100g甲苯组成的混合溶剂中，搅拌至溶解完全，得到滴加溶液，备用；
[0032]
向搭载有冷凝器的反应器中预先加入由50g的乙酸丁酯和50g甲苯组成的混合溶剂，将反应器中的混合溶剂升温到80℃，保持在80℃的温度下将滴定溶液在6小时内缓慢滴加到反应器中，滴加完成后，将反应液升温至100℃进行熟化3.5小时，然后停止反应。将反应液减压浓缩后得到多羧酸基团聚合物1，使用ses法测得其重均分子量为7890。
[0033]
多羧酸基团聚合物合成例2
[0034]
将150g的芥酸、150g的亚油酸、1.5g的偶氮二异丁腈加入到由100g的乙酸丁酯和100g甲苯组成的混合溶剂中，搅拌至溶解完全，得到滴加溶液，备用；
[0035]
向搭载有冷凝器的反应器中预先加入由50g的乙酸丁酯和50g甲苯组成的混合溶剂，将反应器中的混合溶剂升温到80℃，保持在80℃的温度下将滴定溶液在6小时内缓慢滴加到反应器中，滴加完成后，将反应液升温至100℃进行熟化2.5小时，然后停止反应。
[0036]
将反应液减压浓缩后得到多羧酸基团聚合物2，使用ses法测得其重均分子量为8240。
[0037]
多羧酸基团聚合物合成例3
[0038]
将100g的油酸、150g的芥酸、50g的亚麻酸、1g的偶氮二异丁腈加入到由100g的乙酸丁酯和100g甲苯组成的混合溶剂中，搅拌至溶解完全，得到滴加溶液，备用；
[0039]
向搭载有冷凝器的反应器中预先加入由50g的乙酸丁酯和50g甲苯组成的混合溶剂，将反应器中的混合溶剂升温到80℃，保持在80℃的温度下将滴定溶液在6小时内缓慢滴加到反应器中，滴加完成后，将反应液升温至100℃进行熟化4小时，然后停止反应。
[0040]
将反应液减压浓缩后得到多羧酸基团聚合物3，使用ses法测得其重均分子量为7780。
[0041]
多羧酸基团聚合物合成例4
[0042]
将100g的二十碳五烯酸、100g的亚油酸、100g的亚麻酸、2g的偶氮二异丁腈加入到
由100g的乙酸丁酯和100g甲苯混合溶液中，搅拌至溶解完全，得到滴加溶液，备用。
[0043]
向搭载有冷凝器的反应器中预先加入由50g的乙酸丁酯和50g甲苯组成的混合溶剂，将反应器中的混合溶剂体系缓慢升温到80℃，保持在80℃的温度下将滴定溶液在6小时内缓慢滴加到反应器中，滴加完成后，将反应液升温至100℃进行熟化3.5小时，然后停止反应。
[0044]
将反应液减压浓缩后得到多羧酸基团聚合物4，使用ses法测得其重均分子量为7370。
[0045]
含氟大分子聚合物合成例1
[0046]
向反应器中加入100g的全氟聚醚二元醇(购自苏威，型号为e10h)和144g的丙交酯，搅拌均匀后，将体系升温到100℃，加入0.5g辛酸亚锡开始反应，体系从乳白色浑浊慢慢变为半透明状态，反应6小时后丙交酯残留量小于5％，停止反应，得到含氟大分子聚合物1，使用ses法测得其重均分子量为3300。
[0047]
含氟大分子聚合物合成例2
[0048]
向反应器中加入80g的全氟聚醚二元醇(购自苏威，型号为d2)和144g的丙交酯，搅拌均匀后，将体系升温到100℃，加入0.4g辛酸亚锡开始反应，体系从乳白色浑浊慢慢变为半透明状态，反应4小时后丙交酯残留量小于5％，停止反应，得到含氟大分子聚合物2，使用ses法测得其重均分子量为3500。
[0049]
含氟大分子聚合物合成例3
[0050]
向反应器中加入100g的全氟聚醚单元醇(分子量为2200，购自苏州仓慕新材料有限公司)和144g的丙交酯，搅拌均匀后，将体系升温到100℃，加入0.4g辛酸亚锡开始反应，体系从乳白色浑浊慢慢变为半透明状态，反应9小时后丙交酯残留量小于5％，停止反应，得到含氟大分子聚合物3，使用ses法测得其重均分子量为4200。
[0051]
实施例1
[0052]
将15g聚天冬氨酸、3g木质素磺酸钠、3g羟甲基氧化琥铂酸钠、25g多羧酸基团聚合物4加入到54g去离子水中，在50℃下溶解到澄清透明。
[0053]
加入2g二乙烯三胺作为酸性调节成分，加入0.1g含氟大分子聚合物1作为渗透调节成分。使用乳化机在10000转/分钟的转速下进行混合，最后得到泛蓝光的微浑浊液体。
[0054]
实施例2
[0055]
将15g聚天冬氨酸、3g木质素磺酸钠、3g羟甲基氧化琥铂酸钠、25g多羧酸基团聚合物3加入到54g去离子水中，在50℃下溶解到澄清透明。
[0056]
加入1g四乙烯五胺作为酸性调节成分，加入0.5g含氟大分子聚合物3作为渗透调节成分。使用乳化机在10000转/分钟的转速下进行混合，最后得到白色微浑浊液体。
[0057]
实施例3
[0058]
将20g聚天冬氨酸、1g木质素磺酸钠、1g羟甲基氧化琥铂酸钠、15g多羧酸基团聚合物1加入到63g去离子水中，在50℃下溶解到澄清透明。
[0059]
加入4g三乙烯四胺作为酸性调节成分，加入0.5g含氟大分子聚合物2作为渗透调节成分。使用乳化机在10000转/分钟的转速下进行混合，最后得到白色微浑浊液体。
[0060]
实施例4
[0061]
将13g聚天冬氨酸、2g木质素磺酸钠、2g羟甲基氧化琥铂酸钠、30g多羧酸聚合物3
加入到53g去离子水中，在50℃下溶解到澄清透明。
[0062]
加入3g四乙烯五胺作为酸性调节成分，加入0.4g含氟大分子聚合物3作为渗透调节成分。使用乳化机在10000转/分钟的转速下进行混合，最后得到白色微浑浊液体。
[0063]
实施例5
[0064]
将20g聚天冬氨酸、5g木质素磺酸钠、2g羟甲基氧化琥铂酸钠、30g多羧酸聚合物3加入到43g去离子水中，在50℃下溶解到澄清透明。
[0065]
加入5g三乙烯四胺作为酸性调节成分，加入0.8g含氟大分子聚合物3作为渗透调节成分。使用乳化机在10000转/分钟的转速下进行混合，最后得到白色微浑浊液体。
[0066]
实施例6
[0067]
将20g聚天冬氨酸、5g木质素磺酸钠、2g羟甲基氧化琥铂酸钠、30g多羧酸聚合物3加入到43g去离子水中，在50℃下溶解到澄清透明。
[0068]
加入5g三乙烯四胺作为酸性调节成分，加入0.1g含氟大分子聚合物3作为渗透调节成分。使用乳化机在10000转/分钟的转速下进行混合，最后得到泛蓝光微浑浊液体。
[0069]
将实施例1
‑
6制得的解堵剂分别应用于油田a和油田b，并测试测试各个实施例的表面张力和施用于两种不同油田后石油的粘度降低率(25℃)。
[0070]
根据《岩石中可溶有机物及原油族组分分析》分析油田a以及油田b沉积物主要成分含量如下：
[0071] 芳香烃胶质沥青质无机物油田a沉积物20.51％6.51％52.11％7.60％油田b沉积物23.07％8.92％37.15％14.66％
[0072]
表面张力使用铂金版法进行测试。
[0073]
粘度降低率的测试方法为：取油田沉积物测试25℃时的粘度作为初始粘度，将5g的各实施例的解堵剂加入到100g的油田沉积物中，搅拌30min后静置，取上层测试25℃时的粘度，作为测试粘度。
[0074]
粘度降低率＝(初始粘度
‑
测试粘度)/初始粘度
[0075][0076][0077]
由上表可知，本发明制备的生物质无污染油田解堵剂具有非常低的表面张力，渗透性好，另外，应用于油田中时，显著降低了油田沉积物的粘度，因此具有较好的解堵效果，
能够适用于不同油田的复杂环境。
[0078]
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。