一种解堵液及其应用
技术领域
本文涉及石油开采技术，为一种解堵液及其应用，尤指一种应用于污水回注井的解堵液及其制备方法。
背景技术
由于油田回注污水中含有原油、固体悬浮物、细菌代谢产物及粘土矿物等成分，与产出液中高矿化度相互作用，在炮眼、筛管及近井地带通过物理吸附/交联等物理化学反应形成结构复杂的复合垢，多种成分之间反复包裹，随着注水过程不断生长，导致回注井吸入能力大幅降低。
常规酸液体系对此种堵塞解堵效果有限，难以解除此种复杂成分和结构的复合垢。针对此种复杂情况的堵塞，如何设计一种具有既可以持续剥离原油，又能够溶解固体悬浮物、无机垢、细菌代谢产物及粘土矿物的解堵液及其制备方法，是本领域内亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种应用于油田污水回注井的解堵液及其制备方法，其对无机垢、粘土矿物、细菌代谢产物、固体悬浮物具有强溶蚀能力，对原油中重质组分具有持续清洗能力，可有效解除上述一种或多种因素导致的污水回注井堵塞，同时对设备和管柱腐蚀速率低，具有良好的稳定性和安全性。
本申请提供了一种解堵液，包括如下组分：10wt.％至30％的酸、5wt.％至15wt.％的有机清洗剂、1wt.％至3wt.％的缓蚀剂，余量为水。
在本申请提供的解堵液中，所述酸为酸的水溶液；
在本申请提供的解堵液中，可选地，所述酸的水溶液选自盐酸溶液、氢氟酸溶液、氟硼酸溶液、硝酸溶液和羟基乙叉二膦酸溶液中的任意一种或两种以上；
在本申请提供的解堵液中，可选地，所述酸由所述盐酸溶液、所述氢氟酸溶液、所述氟硼酸溶液、所述硝酸溶液和所述羟基乙叉二磷酸溶液组成；
在本申请提供的解堵液中，可选地，所述酸的水溶液的浓度为10wt.％至30wt.％；
在本申请提供的解堵液中，可选地，所述盐酸溶液是浓度为5wt.％至16wt.％的盐酸溶液，所述氢氟酸溶液是浓度为1wt.％至5wt.％的氢氟酸溶液，所述氟硼酸溶液是浓度为0wt.％至5wt.％的氟硼酸溶液，所述硝酸溶液是浓度为1wt.％至5wt.％的硝酸溶液，所述羟基乙叉二膦酸溶液是浓度为5wt.％至10wt.％的羟基乙叉二膦酸溶液。
在本申请提供的解堵液中，所述有机清洗剂为包含水的混合液，所述水的用量占有机清洗剂中的65wt.％至85wt.％；
在本申请提供的解堵液中，所述有机清洗剂包含溶剂油、聚乙二醇、低碳醇醚和十六烷基三甲基氯化铵中的任意一种或两种以上；
在本申请提供的解堵液中，可选地，所述有机清洗剂由所述溶剂油、所述聚乙二醇、所述低碳醇醚和所述十六烷基三甲基氯化铵组成；
在本申请提供的解堵液中，可选地，所述溶剂油、所述聚乙二醇、所述低碳醇醚和所述十六烷基三甲基氯化铵的重量比为(3至10):(8至15):(5至10):(1至3)。
在本申请提供的解堵液中，所述溶剂油选自S-100、S-150、S-200中的任意一种或两种以上；
在本申请提供的解堵液中，可选地，所述低碳醇醚选自甲醇、乙醇、二甲醚、乙醚、甲乙醚和乙二醇丁醚中的任意一种或两种以上。
在本申请提供的解堵液中，所述聚乙二醇选自聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600和聚乙二醇800中的任意一种或两种以上。
在本申请提供的解堵液中，所述缓蚀剂为包含水的混合液，所述水的用量占缓蚀剂中的50wt.％至75wt.％；
在本申请提供的解堵液中，所述缓蚀剂包含咪唑啉衍生物、丙炔醇和聚氧乙烯烷基酚醚的任意一种或两种以上；
在本申请提供的解堵液中，可选地，所述缓蚀剂由所述咪唑啉衍生物、所述丙炔醇和所述聚氧乙烯烷基酚醚组成；
在本申请提供的解读也中，可选地，所述咪唑啉衍生物、所述丙炔醇和所述聚氧乙烯烷基酚醚的重量比为(15至25):(8至15):(5至10)。
在本申请提供的解堵液中，所述咪唑啉衍生物为油酰基羟乙基咪唑啉、烷基咪唑啉、磷酸酯咪唑啉和硫脲甲基咪唑啉中的任意一种或更多种；
在本申请提供的解堵液中，可选地，所述聚氧乙烯烷基酚醚选自OP-10、OP-13和OP-15中的任意一种或两种以上。
在本申请提供的解堵液中，所述解堵液的制备方法是按解堵液各组分比例，先后加入水、缓蚀剂、酸、有机清洗剂，混合均匀后复配而成。
另一方面，本申请提供了上述解堵液的应用，所述解堵液用于污水回注井解堵，所述解堵液与回注污水的体积比为(0.5至1.0):(0.5至2.5)。
在本申请提供的解堵液的应用中，所述污水为油田含聚合物污水；
在本申请提供的解堵液的应用中，可选地，所述解堵液与油田含聚合物污水的体积比为(1至2):(1至3)；
在本申请提供的解堵液的应用中，可选地，所述解堵液与油田含聚合物污水的体积比为1:1进行配制。
本申请应用于油田污水回注井的解堵液及其制备方法广泛应用于油田污水回注井解堵，其对无机垢、粘土矿物、细菌代谢产物、固体悬浮物具有强溶蚀能力，对原油中重质组分具有持续清洗能力，可有效解除上述一种或多种因素导致的污水回注井堵塞，同时对设备和管柱腐蚀速率低，具有良好的配伍性、稳定性和安全性，制备方法简单，成本低。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来发明实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例1中W1井施工曲线图；
图2为本申请实施例1中W1井使用解堵液前后注入量注水曲线图。
图3为本申请实施例2中W2井施工曲线图；
图4为本申请实施例2中W2井使用解堵液前后注入量注水曲线图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本申请中，制备方法如无特殊说明均为常规方法；所用原料如无特别说明均可通过公开的商业途径获得。
本申请实施例中提供了一种解堵液，包括如下组分：10wt.％至30％的酸、5wt.％至15wt.％的有机清洗剂、1wt.％至3wt.％的缓蚀剂，余量为水。
在本申请实施例中，所述酸为酸的水溶液；
在本申请实施例中，可选地，所述酸的水溶液选自盐酸溶液、氢氟酸溶液、氟硼酸溶液、硝酸溶液和羟基乙叉二膦酸溶液中的任意一种或两种以上；
在本申请实施例中，可选地，所述酸由所述盐酸溶液、所述氢氟酸溶液、所述氟硼酸溶液、所述硝酸溶液和所述羟基乙叉二磷酸溶液组成；
在本申请实施例中，可选地，所述酸的水溶液的浓度为10wt.％至30wt.％；
在本申请实施例中，可选地，所述盐酸溶液是浓度为5wt.％至16wt.％的盐酸溶液，所述氢氟酸溶液是浓度为1wt.％至5wt.％的氢氟酸溶液，所述氟硼酸溶液是浓度为0wt.％至5wt.％的氟硼酸溶液，所述硝酸溶液是浓度为1wt.％至5wt.％的硝酸溶液，所述羟基乙叉二膦酸溶液是浓度为5wt.％至10wt.％的羟基乙叉二膦酸溶液。
在本申请实施例中，所述有机清洗剂为包含水的混合液，所述水的用量占有机清洗剂中的65wt.％至85wt.％；
在本申请实施例中，所述有机清洗剂包含溶剂油、聚乙二醇、低碳醇醚和十六烷基三甲基氯化铵中的任意一种或两种以上；
在本申请实施例中，可选地，可选地，所述有机清洗剂由所述溶剂油、所述聚乙二醇、所述低碳醇醚和所述十六烷基三甲基氯化铵组成；
在本申请实施例中，可选地，所述溶剂油、所述聚乙二醇、所述低碳醇醚和所述十六烷基三甲基氯化铵的重量比为(3至10):(8至15):(5至10):(1至3)。
在本申请实施例中，所述溶剂油选自S-100、S-150、S-200中的任意一种或两种以上；
在本申请实施例中，可选地，所述低碳醇醚选自甲醇、乙醇、二甲醚、乙醚、甲乙醚和乙二醇丁醚中的任意一种或两种以上。
在本申请实施例中，所述聚乙二醇选自聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600和聚乙二醇800中的任意一种或两种以上。
在本申请实施例中，所述缓蚀剂为包含水的混合液，所述水的用量占缓蚀剂中的50wt.％至75wt.％；
在本申请实施例中，所述缓蚀剂包含咪唑啉衍生物、丙炔醇和聚氧乙烯烷基酚醚的任意一种或两种以上；
在本申请实施例中，可选地，所述缓蚀剂由所述咪唑啉衍生物、所述丙炔醇和所述聚氧乙烯烷基酚醚组成；
在本申请实施例中，可选地，所述咪唑啉衍生物、所述丙炔醇和所述聚氧乙烯烷基酚醚的重量比为(15至25):(8至15):(5至10)。
在本申请实施例中，所述咪唑啉衍生物为油酰基羟乙基咪唑啉、烷基咪唑啉、磷酸酯咪唑啉和硫脲甲基咪唑啉中的任意一种或更多种；
在本申请实施例中，可选地，所述聚氧乙烯烷基酚醚选自OP-10、OP-13和OP-15中的任意一种或两种以上。
在本申请实施例中，所述解堵液的制备方法是按解堵液各组分比例，先后加入水、缓蚀剂、酸、有机清洗剂，混合均匀后复配而成。
另一方面，本申请实施例中提供了上述解堵液的应用，所述解堵液用于污水回注井解堵，所述解堵液与回注污水的体积比为(0.5至1.0):(0.5至2.5)。
在本申请实施例中，所述污水为油田含聚合物污水；
在本申请实施例中，可选地，所述解堵液与油田含聚合物污水的体积比为(1至2):(1至3)；
在本申请实施例中，可选地，所述解堵液与油田含聚合物污水的体积比为1:1进行配制。
在本申请实施例中，所述油田含聚合物污水为油田采油产生的任意包含聚合物的污水。
实施例1
本实施例提供了一种用于油田污水回注井的解堵液，该解堵液组分如下：20wt.％酸、12wt.％有机清洗剂、1wt.％缓蚀剂，其余为普通淡水。
本实施例使用的缓蚀剂为20wt.％油酰基羟乙基咪唑啉、12wt.％丙炔醇、10wt.％聚氧乙烯烷基酚醚、58wt.％水组成的混合液；使用的有机清洗剂为8wt.％溶剂油S-150、12wt.％聚乙二醇200、8wt.％乙二醇丁醚、3wt.％十六烷基三甲基氯化铵、79wt.％水组成的混合液；使用的酸为16wt.％盐酸、4wt.％氢氟酸、2wt.％硝酸、8wt.％羟基乙叉二膦酸、68wt.％水组成的混合液。
本实施例缓蚀剂中油酰基羟乙基咪唑啉、丙炔醇、聚氧乙烯烷基酚醚OP-10，购自天津开发区跨越工贸有限公司；使用的有机清洗剂中，聚乙二醇200、乙二醇丁醚、十六烷基三甲基氯化铵，购自天津开发区跨越工贸有限公司；使用的溶剂油为S-150，购自天津滨海瀚元化工有限公司；使用的酸原料分别为31％盐酸、40％氢氟酸、50％氟硼酸、50％硝酸和60％羟基乙叉二膦酸，购自天津开发区跨越工贸有限公司。所述水为普通淡水。
本实施例解堵液其制备方法为：
(1)在25℃下，称取0.5吨缓蚀剂加入装有33.5吨水的反应釜中，搅拌1h混合均匀；
(2)称取10吨酸边加入反应釜边搅拌，混合均匀后继续加入6吨有机清洗剂，混合均匀后制得50吨解堵液。
W1号井为油田污水回注井，要求配注量为530m3/d，实际注入量为380m3/d，油压9.9MPa，解堵有效厚度为51.6m，由于在限压10MPa的注入压力下无法满足配注要求，采用实施例1的解堵液与油田含聚合物污水按体积比1:1混合后对该井进行解堵，解堵液用量为50吨。解堵后，该井注入压力下降至4.6MPa，注入量达到了530m3/d，这说明本实施例的解堵液能很好地解决污水回注井的堵塞问题，保证油田生产和配注的正常进行。
从图1中可以看出，随着解堵液的注入，施工排量逐步从0.36m3/min提升至0.96m3/min，施工压力维持在12MPa，该井注入量提升了1.6倍，效果显著。从图2中可以看出，恢复污水注入后，该井注入压力从9.9MPa下降至4.6MPa，注入量从380m3/d提升至530m3/d，回注能力提升了2倍。
实施例2
本实施例提供了一种用于油田污水回注井的解堵液，该解堵液组分如下：18wt.％酸、10wt.％有机清洗剂、1wt.％缓蚀剂，其余为普通淡水。
本实施例使用的缓蚀剂为16wt.％油酰基羟乙基咪唑啉、10wt.％丙炔醇、10wt.％聚氧乙烯烷基酚醚、64wt.％水组成的混合液；使用的有机清洗剂为5wt.％溶剂油S-150、15wt.％聚乙二醇200、8wt.％乙二醇丁醚、2wt.％十六烷基三甲基氯化铵、70wt.％水组成的混合液；使用的酸为12wt.％盐酸、4wt.％氢氟酸、3wt.％硝酸、8wt.％羟基乙叉二膦酸、73wt.％水组成的混合液。
本实施例中的各原料来源与实施例1中的各原料来源相同。所述水为普通淡水。
本实施例解堵液其制备方法为：
(1)在25℃下，称取0.6吨缓蚀剂加入装有42.6吨水的反应釜中，搅拌1h混合均匀；
(2)称取10.8吨酸边加入反应釜边搅拌，混合均匀后继续加入6吨有机清洗剂，混合均匀后制得60吨解堵液。
W2号井为油田污水回注井，要求配注量为650m3/d，实际注入量为320m3/d，油压4.6MPa，解堵有效厚度为105m，由于在限压5MPa的注入压力下无法满足配注要求，采用实施例2的解堵液与油田含聚合物污水按体积比1:1混合后对该井进行解堵，解堵液用量为60吨。解堵后，该井注入压力下降至3.9MPa，注入量达到了650m3/d，这说明本实施例的解堵液能很好地解决污水回注井的堵塞问题，保证油田生产和配注的正常进行。
从图3中可以看出，随着解堵液的注入，当排量达到2.08m3/min后，注入压力从14MPa下降至12MPa，注入能力得到了提升。从图4中可以看出，解堵后污水注入量从330m3/d提升至670m3/d，注入压力从4.7MPa下降至4MPa，注入能力提高了1.4倍。
实施例3
本实施例提供了一种用于油田污水回注井的解堵液，该解堵液组分如下：20wt.％酸、10wt.％有机清洗液、1wt.％缓蚀剂，其余为普通淡水。
本实施例使用的缓蚀剂为22wt.％油酰基羟乙基咪唑啉、10wt.％丙炔醇、8wt.％聚氧乙烯烷基酚醚、60wt.％水组成的混合液；使用的有机清洗剂为6wt.％溶剂油S-150、14wt.％聚乙二醇200、6wt.％乙二醇丁醚、2wt.％十六烷基三甲基氯化铵、72wt.％水组成的混合液；使用的酸为15wt.％盐酸、1wt.％氢氟酸、4wt.％硝酸、8wt.％羟基乙叉二膦酸、72wt.％水组成的混合液。
本实施例中的各原料来源与实施例1中的各原料来源相同。所述水为普通淡水。
所述水为普通淡水。
实施例3提供的解堵液制备方法步骤如下：
在室温条件下，将1g缓蚀剂添加入71g淡水中，搅拌均匀，随后将20g酸和10g有机清洗液缓慢加入，搅拌均匀，制得解堵液。
采用实施例3制备的解堵液进行解堵，步骤如下：
将2g油田堵塞物加入到50g解堵液中，放入60℃水浴中静置4小时，反应后对混合液进行过滤，将滤纸放入90℃烘箱中烘干4h，取出后称取质量。最终计算溶蚀率为86％。
采用实施例3制备的解堵液进行腐蚀速率测试，测试方法按照中国石油行业标准《SY/T 5405-1996酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中静态法执行，测试温度为60℃，反应时间为4小时。最终测得腐蚀速率为2.18g/(m2.h)。
对比例1
本对比例1包括如下组分：18wt.％酸、1wt.％缓蚀剂，其余为普通淡水。
本对比例使用的缓蚀剂与实施例1完全相同；本对比例使用的酸与实施例1完全相同。
对比例1提供的解堵液制备方法如下：
在室温条件下，将10g缓蚀剂添加入810g淡水中，搅拌均匀，随后将180g酸缓慢加入，搅拌均匀，制得解堵液。
采用对比例1制备的解堵液进行解堵，步骤如下：
将2g油田堵塞物加入到50g解堵液中，放入60℃水浴中静置4小时，反应后对混合液进行过滤，将滤纸放入90℃烘箱中烘干4h，取出后称取质量。最终计算溶蚀率为16％。
采用对比例1制备的解堵液进行腐蚀速率测试，测试方法按照中国石油行业标准《SY/T 5405-1996酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中静态法执行，测试温度为60℃，反应时间为4小时。最终测得腐蚀速率为2.20g/(m2.h)。
对比例2
本对比例2包括如下组分：10wt.％有机清洗剂、1wt.％缓蚀剂，其余为普通淡水。
本对比例使用的有机清洗剂与实施例1完全相同；本对比例使用的缓蚀剂与实施例1完全相同。
对比例2提供的解堵液制备方法如下：
在室温条件下，将10g缓蚀剂添加入890g淡水中，搅拌均匀，随后将100g酸缓慢加入，搅拌均匀，制得解堵液。
采用对比例2制备的解堵液进行解堵，步骤如下：
将2g油田堵塞物加入到50g解堵液中，放入60℃水浴中静置4小时，反应后对混合液进行过滤，将滤纸放入90℃烘箱中烘干4h，取出后称取质量。最终计算溶蚀率为12％。
采用对比例2制备的解堵液进行腐蚀速率测试，测试方法按照中国石油行业标准《SY/T 5405-1996酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中静态法执行，测试温度为60℃，反应时间为4小时。最终测得腐蚀速率为0.14g/(m2.h)。
对比例3
本对比例3包括如下组分：18wt.％酸、10wt.％有机清洗剂，其余为普通淡水。
本对比例使用的有机清洗剂与实施例1完全相同；本对比例使用的酸与实施例1完全相同。
对比例3提供的解堵液制备方法如下：
在室温条件下，将100g有机清洗剂添加入720g淡水中，搅拌均匀，随后将180g酸缓慢加入，搅拌均匀，制得解堵液。
采用本对比例3制备的解堵液进行解堵，步骤如下：
将2g油田堵塞物加入到50g解堵液中，放入60℃水浴中静置4小时，反应后对混合液进行过滤，将滤纸放入90℃烘箱中烘干4h，取出后称取质量。最终计算溶蚀率为87％。
采用对比例3制备的解堵液进行腐蚀速率测试，测试方法按照中国石油行业标准《SY/T 5405-1996酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中静态法执行，测试温度为60℃，反应时间为4小时。最终测得腐蚀速率为34.80g/(m2.h)。
对比例4
本对比例4组分如下：12wt.％盐酸、3wt.％氢氟酸、1wt.％缓蚀剂，其余为普通淡水。
本对比例使用的缓蚀剂与实施例1中的缓蚀剂完全相同；使用的氢氟酸为工业级40％氢氟酸；使用的盐酸为工业级31％盐酸。
对比例4提供的解堵液制备方法如下：
在室温条件下，将10g缓蚀剂添加入528g淡水中，搅拌均匀，随后将387g31％的盐酸和75g 40％的氢氟酸缓慢加入，搅拌均匀，制得解堵液。
采用本对比例4制备的解堵液进行解堵，步骤如下：
将2g油田堵塞物加入到50g解堵液中，放入60℃水浴中静置4小时，反应后对混合液进行过滤，将滤纸放入90℃烘箱中烘干4h，取出后称取质量。最终计算溶蚀率为18％。
采用对比例4制备的解堵液进行腐蚀速率测试，测试方法按照中国石油行业标准《SY/T 5405-1996酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中静态法执行，测试温度为60℃，反应时间为4小时。最终测得腐蚀速率为1.25g/(m2.h)。
解堵液的解堵性能测试
(1)岩屑溶蚀率测试：准确称取2g岩屑于塑料反应瓶中，加入40mL解堵液，反应4h后称重，计算溶蚀率，溶蚀率结果见表1。所采用的解堵液分别为本申请实施例1制备的解堵液以及15wt.％的盐酸、土酸(3wt.％氢氟酸+12wt.％盐酸)。
表1溶蚀实验结果
(2)固体悬浮物溶蚀测试：采用激光粒度仪Mastersizer 3000分别测试实施例1经解堵液、土酸处理前后污水中固体悬浮物的粒径分布，测试结果见表2。所采用的解堵液分别为本申请实施例1制备的解堵液、土酸(3wt.％氢氟酸+12wt.％盐酸)。
表2固体悬浮物粒径中值测试结果
(3)稳定性及腐蚀速率测试：根据行业标准SY/T 5405-1996酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标对实施例1解堵液缓蚀性能进行评价，测试温度为60℃，反应时间为4h。试验测试了解堵液静置1h、12h、60h时的腐蚀速率。
评价结果见表3。
表3腐蚀速率测试结果
本申请应用于油田污水回注井的解堵液及其制备方法广泛应用于油田污水回注井解堵，其对无机垢、粘土矿物、细菌代谢产物、固体悬浮物具有强溶蚀能力，对原油中重质组分具有持续清洗能力，可有效解除上述一种或多种因素导致的污水回注井堵塞，同时对设备和管柱腐蚀速率低，具有良好的配伍性、稳定性和安全性，制备方法简单，成本低。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
