一种低摩阻胶凝酸及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低摩阻胶凝酸及其制备方法，属于油井酸化领域。该低摩阻胶凝酸包括以下重量百分比的组分：胶凝剂：0.2％‑0.5％；缓蚀剂：1％‑4％；缓蚀增效剂：0.1‑1％；铁离子稳定剂：1％‑2％；助排剂：1％‑2％；盐酸：15％‑23％；余量为水。其中，胶凝剂由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物和扩链剂构成，并且扩链剂在所述胶凝剂中的质量分数为0.001％～0.005％。本发明专利技术实施例提供的低摩阻胶凝酸，通过加入扩链剂，有效增加胶凝剂中均聚物的分子量，从而提高胶凝剂的增粘能力和降阻性能，进而降低胶凝酸摩阻，降低压裂酸化中高压泵车所需的压力，节省能源及压裂酸化成本。同时，通过缓蚀剂与缓蚀增效剂在金属表面配合形成化学吸附层，减缓金属的腐蚀。

A low friction gelatinic acid and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低摩阻胶凝酸及其制备方法
本专利技术涉及油井酸化领域，特别涉及一种低摩阻胶凝酸及其制备方法。
技术介绍
压裂酸化是一种常用的碳酸盐储层改造措施，通过高压泵车向碳酸盐岩储层中注入酸液，以形成较大的且具有一定导流能力的酸蚀裂缝，消除储层中的堵塞，沟通储层中的天然裂缝及孔洞，从而扩大储层中油气的渗流范围，实现石油或天然气产量的增加。而随着采油气深度的增加，一些深井、超深井的井底压力高达130MPa，井底温度高达160℃以上，酸液在高温高压下粘度降低、抗剪切性较差，难以实现储层深度酸化，导致增产效率低下。因此，提供一种适用于深井高温碳酸盐储层的酸液是十分重要的。现有技术提供了一种胶凝酸酸液，该胶凝酸酸液包括以下组分，其中，胶凝剂按质量体积百分比，其他组分按体积百分比：胶凝剂：0.6-0.8％，缓蚀剂：2-4％，助排剂：1-2％，铁离子稳定剂1-2％，盐酸15-22％，余量为水。通过向胶凝酸酸液中加入胶凝剂，提高酸液中聚合物的分子量，增加酸液的粘度和剪切力，从而通过该凝胶酸酸液使高温高压储层中形成具有一定导流能力的裂缝，进而提高石油或天然气的产量。专利技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有技术提供的胶凝酸酸液摩阻较高，即胶凝酸酸液与油管管壁之间的摩擦阻力较大，当需要将该胶凝酸酸液从地面压入石油储层时，高压泵车所需压力较大，增加了压裂酸化的成本。同时，现有技术提供的胶凝酸酸液在高温下对油管的腐蚀较严重，存在严重的酸化腐蚀风险。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种具有低摩阻、且防腐性能良好的低摩阻胶凝酸及其制备方法，具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种低摩阻胶凝酸，该低摩阻胶凝酸包括以下重量百分比的组分：胶凝剂：0.2％-0.5％；缓蚀剂：1％-4％；缓蚀增效剂：0.1％-1％；铁离子稳定剂：1％-2％；助排剂：1％-2％；盐酸：15％-23％；余量为水。其中，所述胶凝剂由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物和扩链剂构成，并且所述扩链剂在所述胶凝剂中的质量分数为0.001％～0.005％。具体地，作为优选，所述缓蚀剂为喹啉季铵盐和/或曼尼希碱季铵盐。具体地，作为优选，所述缓蚀增效剂为丙炔醇和/或焦锑酸盐。具体地，作为优选，所述铁离子稳定剂为柠檬酸、氮川三乙酸钠、异抗坏血酸钠中的至少一种。具体地，作为优选，所述助排剂包括以下重量百分比的组分：聚氧乙烯醚65％-75％、乙二醇单丁醚10％-20％、正辛醇15％-25％。具体地，作为优选，所述盐酸为质量浓度30％-32％的工业盐酸。具体地，作为优选，所述扩链剂为聚乙二醇二丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。具体地，作为优选，所述胶凝剂的粘均分子量大于1000万。第二方面，本专利技术实施例提供了一种低摩阻胶凝酸的制备方法，所述方法包括以下步骤：向配液容器中依次加入盐酸、缓蚀剂、缓蚀增效剂、铁离子稳定剂，搅拌均匀，然后加入水和胶凝剂，搅拌15-25min，再加入助排剂，混合均匀后，得到所述低摩阻胶凝酸。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的低摩阻胶凝酸，通过采用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物配合扩链剂作为胶凝剂，在该胶凝酸各个组分的协同作用下，该扩链剂能有效增加胶凝剂中该均聚物的分子量，从而提高胶凝剂的增粘能力和降阻性能，进而降低胶凝酸的摩阻，使其具有良好的流动性，降低压裂酸化中高压泵车所需的压力，节省能源，降低压裂酸化的成本。同时，通过缓蚀剂配合缓蚀增效剂能够在金属表面形成牢固的化学吸附层，从而减缓120℃-180℃高温下胶凝酸对油管等金属管材的腐蚀，保证酸化施工安全有效。可见，本专利技术实施例提供的低摩阻胶凝酸，能够降低摩擦阻力、节省酸化成本，且防腐性能良好，利于采油气效率的提高，适于规模化推广应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1和实施例2提供的低摩阻胶凝酸室内摩阻及降阻率测试曲线图；图2是本专利技术实施例1提供的ST2井施工曲线图；图3是本专利技术实施例2提供的ST1井施工曲线图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。第一方面，本专利技术实施例提供了一种低摩阻胶凝酸，该低摩阻胶凝酸包括以下重量百分比的组分：胶凝剂：0.2％-0.5％；缓蚀剂：1％-4％；缓蚀增效剂：0.1％-1％；铁离子稳定剂：1％-2％；助排剂：1％-2％；盐酸：15％-23％；余量为水。其中，胶凝剂由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物和扩链剂构成，并且扩链剂在胶凝剂中的质量分数为0.001％～0.005％。本专利技术实施例提供的低摩阻胶凝酸，通过采用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物配合扩链剂作为胶凝剂，在该胶凝酸各个组分的协同作用下，该扩链剂能有效增加胶凝剂中该均聚物的分子量，从而提高胶凝剂的增粘能力和降阻性能，进而降低胶凝酸的摩阻，使其具有良好的流动性，降低压裂酸化中高压泵车所需的压力，节省能源，降低压裂酸化的成本。同时，通过缓蚀剂配合缓蚀增效剂能够在金属表面形成牢固的化学吸附层，从而减缓120℃-180℃高温下胶凝酸对油管等金属管材的腐蚀，保证酸化施工安全有效。可见，本专利技术实施例提供的低摩阻胶凝酸，能够降低摩擦阻力、节省酸化成本，且防腐性能良好，利于采油气效率的提高，其使用方便，适于规模化推广应用。具体地，为了降低胶凝酸与油管管壁之间的摩擦阻力，本专利技术实施例提供的低摩阻胶凝酸中添加了胶凝剂，胶凝剂的活性成分为阳离子单体的均聚物，即甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物。该均聚物提高了胶凝酸的分子量，从而降低胶凝酸的摩擦阻力，便于胶凝酸向石油储层中的压入。作为优选，在本专利技术实施例中所采用的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物的分子量为1000-1200万，该类甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物能够显著提高聚合物主链的耐温性能，从而避免了传统的丙烯酰胺作为胶凝剂分子主链时在高温酸液中容易降解的问题，提高了胶凝酸在120℃-180℃高温下的粘度和抗剪切性能，进而保证本专利技术实施例提供的低摩阻胶凝酸能够适用于深井高温碳酸盐储层的压裂酸化，提高石油或天然气的产量。具体地，现有技术为了满足胶凝酸在高温深井中的粘度和防腐要求，会增加胶凝剂和缓蚀剂的使用量。但大量增加胶凝剂和缓蚀剂的用量，也会导致深井施工中胶凝酸的摩阻增大，难以到达油气储层的深处，同时增加了胶凝酸的成本，不利于压裂酸化施工现场的使用。而本专利技术实施例提供的低摩阻胶凝酸则在胶凝剂中加入了扩链剂，以进一步提高胶凝剂中甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物的分子量，进而使胶凝剂的粘均分子量达到1000万以上，从而提高胶凝剂的增粘能力和降阻性能，降低压裂酸化中高压泵车所需的压力，节省能源，降低压裂酸化的成本。作为优选，该扩链剂为聚乙二醇二丙烯酸酯，N-羟甲基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。一方面使用聚乙二醇二丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低摩阻胶凝酸，其特征在于，所述低摩阻胶凝酸包括以下重量百分比的组分：胶凝剂：0.2％‑0.5％；缓蚀剂：1％‑4％；缓蚀增效剂：0.1％‑1％；铁离子稳定剂：1％‑2％；助排剂：1％‑2％；盐酸：15％‑23％；余量为水；其中，所述胶凝剂由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物和扩链剂构成，并且所述扩链剂在所述胶凝剂中的质量分数为0.001％～0.005％。

【技术特征摘要】
1.一种低摩阻胶凝酸，其特征在于，所述低摩阻胶凝酸包括以下重量百分比的组分：胶凝剂：0.2％-0.5％；缓蚀剂：1％-4％；缓蚀增效剂：0.1％-1％；铁离子稳定剂：1％-2％；助排剂：1％-2％；盐酸：15％-23％；余量为水；其中，所述胶凝剂由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的均聚物和扩链剂构成，并且所述扩链剂在所述胶凝剂中的质量分数为0.001％～0.005％。2.根据权利要求1所述的低摩阻胶凝酸，其特征在于，所述缓蚀剂为喹啉季铵盐和/或曼尼希碱季铵盐。3.根据权利要求2所述的低摩阻胶凝酸，其特征在于，所述缓蚀增效剂为丙炔醇和/或焦锑酸盐。4.根据权利要求1所述的低摩阻胶凝酸，其特征在于，所述铁离子稳定剂为柠檬酸、氮川三乙酸钠、异抗坏血酸钠中的至少一种。5.根据权利要求1所述的低摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文刚，刘友权，王道成，张燕，向超，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11