一种用于沥青质储层的酸液体系及其制备方法与流程

1.本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种用于沥青质储层的酸液体系及其制备方法。


背景技术：

2.对于沥青质储层，沥青质的沉积会造成储层的孔隙度降低，且储层中的沥青在酸化后游离出来，在储层中运移中会堵塞油气运移通道，对储层会造成二次伤害，降低酸化效果，所以，有必要对沥青质进行处理。
3.目前，对沥青质的处理方法包括化学有机溶剂处理和机械处理，其中，对于地层中沥青质的清除主要通过采用化学有机溶剂处理。目前通常使用沥青分散剂来对沥青质进行处理，沥青分散剂中含有芳香类物质和极性表面活性剂、芳香类物质分散沥青质沉积物，表面活性剂极性分子借助强的形成氢键的能力渗透、分散进入胶质和沥青质片状分子之间，部分拆散平面重叠堆砌而成的聚集体，使其结构变松散，有序程度降低，空间延伸度减小，起到分散、稳定沥青质的作用。
4.在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：
5.上述沥青分散剂主要用于稠油开采过程中清除井筒或近井地带堵塞物，但是，对于高温储层孔隙中含有沥青质沉积物的分解效果并不明显。


技术实现要素：

6.鉴于此，本发明提供一种用于沥青质储层的酸液体系及其制备方法，能够解决上述技术问题。
7.具体而言，包括以下的技术方案：
8.一方面，本发明实施例提供了一种用于沥青质储层的酸液体系，所述酸液体系包括以下质量百分比的组分：盐酸12％-20％、聚丙烯酰胺类稠化剂0.3％-0.6％、氟碳类助排剂0.5％-2％、醛酮胺缩合物类缓蚀剂1％-3％、铁离子稳定剂为0.5％-2％、沥青质溶解分散剂10％-30％，余量为水。
9.在一些可能的实现方式中，所述聚丙烯酰胺类稠化剂包括：阳离子型聚丙烯酰胺和/或非离子型聚丙烯酰胺。
10.在一些可能的实现方式中，所述阳离子型聚丙烯酰胺的分子量为200万-1000万。
11.在一些可能的实现方式中，所述氟碳类助排剂包括：季铵盐阳离子型氟碳表面活性剂和/或乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂。
12.在一些可能的实现方式中，所述醛酮胺缩合物类缓蚀剂由分子量低于1000万的醛酮胺缩合而成。
13.在一些可能的实现方式中，所述沥青质溶解分散剂包括以下质量百分比的组分：醚40％-70％、增效剂5％-15％、沥青质稳定剂10％-30％，余量为溶剂。
14.在一些可能的实现方式中，所述醚的化学通式为r
1-o-r2；
15.其中，r1和r2为烷基，且r1和r2的碳原子数之和为4-15。
16.在一些可能的实现方式中，所述增效剂选自6号溶剂油、120号溶剂油、200号溶剂油和260号溶剂油中的至少一种。
17.在一些可能的实现方式中，所述沥青质稳定剂选自十烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基溴化铵及其衍生物中的至少一种。
18.另一方面，本发明实施例提供了上述任一种用于沥青质储层的酸液体系的制备方法，所述制备方法包括：
19.将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶于盐酸中，搅拌均匀后，再加入聚丙烯酰胺类稠化剂、氟碳类助排剂、铁离子稳定剂，继续搅拌后，再依次加入沥青质溶解分散剂和水，得到所述用于沥青质储层的酸液体系。
20.本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
21.本发明实施例提供的酸液体系，通过上述质量配比的各组分的协同复配作用，能够适用于沥青质储层的酸化，特别是沥青质碳酸盐岩储层的酸化，能够对储层中的沥青质进行溶解分散，获得良好的酸化效果。其中，通过盐酸溶解沥青质储层，使其中不被溶解的沥青质剥离出来；通过聚丙烯酰胺类稠化剂、氟碳类助排剂、醛酮胺缩合物类缓蚀剂、铁离子稳定剂来与沥青质分子发生复合作用，使沥青质分子之间的相互排斥作用增大，避免形成聚集体；通过沥青质溶解分散剂来确保分离的沥青质分子稳定地分散于液相，随着流动的酸液体系的残液排出地层，避免了对地层造成二次堵塞或者伤害。
具体实施方式
22.为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
23.一方面，本发明实施例提供了一种用于沥青质储层的酸液体系，该酸液体系包括以下质量百分比的组分：盐酸12％-20％、聚丙烯酰胺类稠化剂0.3％-0.6％、氟碳类助排剂0.5％-2％、醛酮胺缩合物类缓蚀剂1％-3％、铁离子稳定剂为0.5％-2％、沥青质溶解分散剂10％-30％，余量为水。
24.本发明实施例提供的酸液体系，通过上述质量配比的各组分的协同复配作用，能够适用于沥青质储层的酸化，特别是沥青质碳酸盐岩储层的酸化，能够对储层中的沥青质进行溶解分散，获得良好的酸化效果。其中，通过盐酸溶解沥青质储层，使其中不被溶解的沥青质剥离出来；通过聚丙烯酰胺类稠化剂、氟碳类助排剂、醛酮胺缩合物类缓蚀剂、铁离子稳定剂来与沥青质分子发生复合作用，使沥青质分子之间的相互排斥作用增大，避免形成聚集体；通过沥青质溶解分散剂来确保分离的沥青质分子稳定地分散于液相，随着流动的酸液体系的残液排出地层，避免了对地层造成二次堵塞或者伤害。
25.需要说明的是，本发明实施例提供的可以溶解分散储层沥青质的酸液体系，对含有沥青质储层的改造效果好，安全稳定，其不仅适用于含沥青质储层的改造，也能够用于近井地带的堵塞物清除。
26.以下针对本发明实施例提供的酸液体系中涉及的各组分及其作用分别进行阐述：
27.(1)对于盐酸
28.本发明实施例中，利用盐酸来对沥青质碳酸盐岩储层进行酸化溶解，以将其中所含的沥青质剥离出来。
29.作为一种示例，该盐酸选自工业盐酸(例如，质量浓度为30％、31％或者36％)，在满足上述效果的同时，还具有低成本的优点。
30.(2)对于聚丙烯酰胺类稠化剂
31.聚丙烯酰胺类稠化剂，又称聚丙烯酰胺类增稠剂，其能够提高酸液体系的黏稠度，以确保使该酸液体系能够充分地深入至储层内部及储层深处，以确保酸液体系对沥青质储层的改造效果。
32.为了优化上述效果，本发明实施例使用的聚丙烯酰胺类稠化剂为阳离子型聚丙烯酰胺和/或非离子型聚丙烯酰胺。
33.进一步地，阳离子型聚丙烯酰胺分子量为200万-1000万，例如为300万-900万。
34.(3)对于氟碳类助排剂
35.氟碳类助排剂具有较高的表面活性与稳定性，能提高和改善开该酸液体系对地层岩石的润湿性、渗透性、扩散性及原油的流动性，有效降低油水界面面张力，对地层伤害小，在高温、酸性、矿化度高的恶劣环境下也能保持稳定的性能。
36.本发明实施例中，使用的氟碳类助排剂包括：季铵盐阳离子型氟碳表面活性剂和/或乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂。
37.上述种类的氟碳类助排剂与酸液体系中的其他组分协同复配作用更好，能够进一步地优化上述效果。
38.(4)对于醛酮胺缩合物类缓蚀剂
39.本发明实施例使用醛酮胺缩合物类缓蚀剂来防止该酸液体系对设备进行腐蚀，其中，该醛酮胺缩合物类缓蚀剂适用于高浓度酸、低伤害、缓蚀率高。
40.举例来说，本发明实施例中，醛酮胺缩合物类缓蚀剂由分子量低于1000万的醛酮胺缩合而成。
41.(5)对于铁离子稳定剂
42.铁离子稳定剂由铁络合剂和铁还原剂等组合而成，主要成分为有机酸及盐，可实现在泛酸ph下达到稳定地层中铁离子的效果。
43.(6)对于沥青质溶解分散剂
44.本发明实施例通过沥青质溶解分散剂来确保分离的沥青质分子稳定地分散于液相，进而使沥青质随着流动的酸液体系的残液排出地层，避免了对地层造成二次堵塞或者伤害。
45.在一些可能的实现方式中，本发明实施例提供的沥青质溶解分散剂包括以下质量百分比的组分：醚40％-70％、增效剂5％-15％、沥青质稳定剂10％-30％，余量为溶剂。
46.以沥青质溶解分散剂的总质量为基准，醚的含量优选为45％～65％。
47.以沥青质溶解分散剂的总质量为基准，增效剂的含量优选为10％～15％。
48.以沥青质溶解分散剂的总质量为基准，沥青质稳定剂的含量优选为15％～25％。
49.上述组分的沥青质溶解分散剂，与酸液体系中其他组分的协同复配作用更佳，利于进一步优化上述对沥青质分子的分散效果。
50.其中，上述的醚的化学通式为r
1-o-r2；r1和r2为烷基，且r1和r2的碳原子数之和为4-15。
51.r1、r2可以相同，也可以不同，r1和r2各自独立地是直链烷基或者支链烷基，进一步地，r1、r2优选为直链烷基。
52.举例来说，上述的醚可以为丁醚、乙二醇丁醚等。
53.增效剂用于进一步增强沥青质的溶解分散性，本发明实施例中，增效剂选自6号溶剂油、120号溶剂油、200号溶剂油和260号溶剂油中的至少一种。
54.稳定剂能够更好地溶解在酸液体系中，并且阻止分散的沥青重新聚集，本发明实施例中，沥青质稳定剂选自十烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基溴化铵及其衍生物中的至少一种。
55.沥青质溶解分散剂中包括的溶剂包括但不限于：甲醇、乙醇、丙醇等。
56.另一方面，本发明实施例还提供了上述涉及的任一种用于沥青质储层的酸液体系的制备方法，该制备方法包括：
57.将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶于盐酸中，搅拌均匀后，再加入聚丙烯酰胺类稠化剂、氟碳类助排剂、铁离子稳定剂，继续搅拌后，再依次加入沥青质溶解分散剂和水，得到用于沥青质储层的酸液体系。
58.举例来说，先将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶解到质量浓度为31％的工业盐酸中(必须在浓酸中加入醛酮胺缩合物类缓蚀剂，以确保被充分溶解)，以500rpm-800rpm转速搅拌，在搅拌的同时，缓慢加入聚丙烯酰胺类稠化剂，持续搅拌半小时待聚丙烯酰胺类稠化剂完全溶解后，再加入氟碳类助排剂、沥青质溶解分散剂，继续搅拌均匀，得到本发明实施例期望的用于沥青质储层的酸液体系。
59.以下将通过具体实施例进一步地描述本发明：
60.实施例1
61.本实施例提供了一种用于沥青质储层的酸液体系，该酸液体系包括以下质量百分比的组分：质量浓度为31％的工业盐酸18％、分子量为800万的阳离子型聚丙烯酰胺稠化剂0.4％、季铵盐阳离子型氟碳表面活性剂1％、醛酮胺缩合物类缓蚀剂2％、铁离子稳定剂为1％、沥青质溶解分散剂20％，余量为水。
62.其中，沥青质溶解分散剂包括以下质量百分比的组分：丁醚60％、6号溶剂油10％、十烷基三甲基溴化铵15％，余量为甲醇。
63.本实施例1的用于沥青质储层的酸液体系的制备方法如下所示：
64.先将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶解到31％的工业盐酸中，以700rpm转速搅拌半小时，在搅拌的同时，缓慢加入聚丙烯酰胺类稠化剂，持续搅拌半小时，待聚丙烯酰胺类稠化剂完全溶解后，再加入氟碳类助排剂、沥青质溶解分散剂，继续搅拌均匀，得到本实施例上述的用于沥青质储层的酸液体系。
65.实施例2
66.本实施例提供了一种用于沥青质储层的酸液体系，该酸液体系包括以下质量百分比的组分：质量浓度为31％的工业盐酸12％、非离子型聚丙烯酰胺稠化剂0.6％、乙氧基类非离子型氟碳助排剂1.5％、醛酮胺缩合物类缓蚀剂1％、铁离子稳定剂为1.5％、沥青质溶
解分散剂10％，余量为水。
67.其中，沥青质溶解分散剂包括以下质量百分比的组分：乙二醇丁醚70％、260号溶剂油5％、十二烷基三甲基氯化铵20％，余量为甲醇。
68.本实施例2的用于沥青质储层的酸液体系的制备方法如下所示：
69.先将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶解到31％的工业盐酸中，以500rpm转速搅拌半小时，在搅拌的同时，缓慢加入聚丙烯酰胺类稠化剂，持续搅拌半小时，待聚丙烯酰胺类稠化剂完全溶解后，再加入氟碳类助排剂、沥青质溶解分散剂，继续搅拌均匀，得到本实施例上述的用于沥青质储层的酸液体系。
70.实施例3
71.本实施例提供了一种用于沥青质储层的酸液体系，该酸液体系包括以下质量百分比的组分：质量浓度为31％的工业盐酸20％、阳离子型聚丙烯酰胺稠化剂0.3％、季铵盐阳离子型氟碳表面活性剂1.2％、醛酮胺缩合物类缓蚀剂dw-33％、铁离子稳定剂为2％、沥青质溶解分散剂15％，余量为水。
72.其中，沥青质溶解分散剂包括以下质量百分比的组分：乙二醇丁醚40％、200号溶剂油15％、十二烷基三甲基溴化铵10％，余量为丙醇。
73.本实施例3的用于沥青质储层的酸液体系的制备方法如下所示：
74.先将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶解到31％的工业盐酸中，以800rpm转速搅拌半小时，在搅拌的同时，缓慢加入聚丙烯酰胺类稠化剂，持续搅拌半小时，待聚丙烯酰胺类稠化剂完全溶解后，再加入氟碳类助排剂、沥青质溶解分散剂，继续搅拌均匀，得到本实施例上述的用于沥青质储层的酸液体系。
75.实施例4
76.本实施例提供了一种用于沥青质储层的酸液体系，该酸液体系包括以下质量百分比的组分：质量浓度为31％的工业盐酸15％、聚丙烯酰胺稠化剂ct1-9 0.5％、氟碳助排剂ct5-12 0.5％、醛酮胺缩合物类缓蚀剂ct1-3 1.5％、铁离子稳定剂为0.5％、沥青质溶解分散剂30％，余量为水。
77.其中，沥青质溶解分散剂包括以下质量百分比的组分：丁醚55％、120号溶剂油12％、十烷基三甲基氯化铵25％，余量为乙醇。
78.本实施例4的用于沥青质储层的酸液体系的制备方法如下所示：
79.先将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶解到31％的工业盐酸中，以600rpm转速搅拌半小时，在搅拌的同时，缓慢加入聚丙烯酰胺类稠化剂，持续搅拌半小时，待聚丙烯酰胺类稠化剂完全溶解后，再加入氟碳类助排剂、沥青质溶解分散剂，继续搅拌均匀，得到本实施例上述的用于沥青质储层的酸液体系。
80.对比例1
81.本对比例提供了一种胶凝酸，该胶凝酸包括以下质量百分比的组分：质量浓度为31％的工业盐酸18％、分子量为800万的阳离子型聚丙烯酰胺稠化剂2.4％、季铵盐阳离子型氟碳表面活性剂1％、醛酮胺缩合物类缓蚀剂2％、铁离子稳定剂为1％、沥青质溶解分散剂20％，余量为水。
82.本对比例1提供的用于沥青质储层的酸液体系的制备方法如下所示：
83.先将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶解到31％的工业盐酸中，以700rpm转速搅拌半小
时，在搅拌的同时，缓慢加入聚丙烯酰胺类稠化剂，持续搅拌半小时，待聚丙烯酰胺类稠化剂完全溶解后，再加入氟碳类助排剂，继续搅拌均匀，得到本实施例上述的用于沥青质储层的酸液体系。
84.对比例2
85.本对比例提供了一种胶凝酸，该胶凝酸包括以下质量百分比的组分：质量浓度为31％的工业盐酸12％、非离子型聚丙烯酰胺稠化剂1.6％、乙氧基类非离子型氟碳助排剂1.5％、铁离子稳定剂为1.5％、沥青质溶解分散剂10％，余量为水。
86.本对比例2提供的用于沥青质储层的酸液体系的制备方法如下所示：
87.先将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶解到31％的工业盐酸中，以500rpm转速搅拌半小时，在搅拌的同时，缓慢加入聚丙烯酰胺类稠化剂，持续搅拌半小时，待聚丙烯酰胺类稠化剂完全溶解后，再加入氟碳类助排剂，继续搅拌均匀，得到本实施例上述的用于沥青质储层的酸液体系。
88.对比例3
89.本对比例提供了一种胶凝酸，该胶凝酸包括以下质量百分比的组分：质量浓度为31％的工业盐酸20％、阳离子型聚丙烯酰胺稠化剂3.3％、季铵盐阳离子型氟碳表面活性剂1.2％、铁离子稳定剂为2％、沥青质溶解分散剂15％，余量为水。
90.本对比例3提供的用于沥青质储层的酸液体系的制备方法如下所示：
91.先将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶解到31％的工业盐酸中，以800rpm转速搅拌半小时，在搅拌的同时，缓慢加入聚丙烯酰胺类稠化剂，持续搅拌半小时，待聚丙烯酰胺类稠化剂完全溶解后，再加入氟碳类助排剂，继续搅拌均匀，得到本实施例上述的用于沥青质储层的酸液体系。
92.对比例4
93.本对比例提供了一种胶凝酸，该胶凝酸包括以下质量百分比的组分：质量浓度为31％的工业盐酸15％、聚丙烯酰胺稠化剂ct1-9 2％、氟碳助排剂ct5-12 0.5％、铁离子稳定剂为0.5％、沥青质溶解分散剂30％，余量为水。
94.本对比例4提供的用于沥青质储层的酸液体系的制备方法如下所示：
95.先将醛酮胺缩合物类缓蚀剂溶解到31％的工业盐酸中，以600rpm转速搅拌半小时，在搅拌的同时，缓慢加入聚丙烯酰胺类稠化剂，持续搅拌半小时，待聚丙烯酰胺类稠化剂完全溶解后，再加入氟碳类助排剂，继续搅拌均匀，得到本实施例上述的用于沥青质储层的酸液体系。
96.测试实施例
97.取两块直径为25mm长度为40mm的标准大理石岩心a1、a2，对剖缝造人工裂缝，在缝中涂抹2g沥青，然后将岩板重合，粘好备用，得到测试岩板b1、b2。
98.采用岩心流动试验仪，用盐水分别测试两块测试岩板b1、b2的初始渗透率k1，k2。
99.利用b1就对比例1-4提供的胶凝酸进行测试，在地层温度压力下，测试经胶凝酸酸化处理后的b1的最终渗透率。
100.利用b2就实施例1-4提供的酸液体系进行测试，在地层温度压力下，测试经上述各酸液体系酸化处理后的b2的最终渗透率。
101.对比测试岩板b1、b2的初始渗透率和最终渗透率的变化值，以评价上述各酸液体
系以及胶凝酸对恢复原始渗透率的影响。
102.测试结果参见下述表1：
103.表1
[0104][0105][0106]
由表1可知，本发明实施例1-4提供的酸液体系，能够用于对沥青质碳酸盐岩储层的酸化，对储层中的沥青质进行溶解分散，并获得良好的酸化效果。相比对比例1-4中不存在沥青质溶解分散剂，实施例1-4提供的酸液体系对沥青质碳酸盐岩储层的酸化效果更好。
[0107]
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。