一种硫酸钡锶垢清垢剂制造技术

一种硫酸钡锶垢清垢剂，为了消除硫酸钡锶垢对地层的堵塞，发明专利技术并制备了浅黄色的硫酸盐清垢剂，该清垢剂可有效清除硫酸盐垢，使结垢岩心渗透率恢复。60℃条件下，8%数10%清垢液的清垢效率约80%；升高温度可提高清垢效率，温度从20℃升至80℃时，清垢效率从80.52%增至85.65%；随清垢时间延长，清垢效率增大并逐渐稳定，12h时的清垢效率达到83.0%；在30数70℃下，水驱后注入10 PV 100 mg/L清垢液，结垢岩心渗透率恢复至原始渗透率的85.56%数92.59%。该清垢剂对油套管的腐蚀性小，25℃和60℃下，10%清垢液对油套管的腐蚀速率分别为0.0404和0.1014 mm/a，低于常用酸液体系，有利于安全施工。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸钡锶垢清垢剂
本专利技术涉及一种清垢剂，尤其涉及一种硫酸钡锶垢清垢剂。
技术介绍
油田注水是低渗透、特低渗透油田开发的常用方法。当注入水与地层水不配伍时，在地层深部形成硫酸钡锶垢堵塞地层，导致后期注水压力高、注不进。针对注水地层结垢堵塞导致渗透率急剧下降问题，贾红育及Todd等进行了成垢机理和结垢趋势预测研究。对长庆油田长期注水地层钻井取心发现，有新生碳酸盐矿物和含锶重晶石形成，证实注水地层存在结垢现象。国内外技术人员在油层清垢剂方面做了大量工作，获得了对碳酸盐垢、铁垢及有机垢有较好效果的清垢剂；与钙清垢剂相比，目前钡锶垢清垢剂溶垢能力较低，仅为钙清垢效率的20%。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了消除硫酸钡锶垢对地层的堵塞，，设计了一种硫酸钡锶垢清垢剂。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：硫酸钡锶垢清垢剂的制备原料如下：硫酸钡、乙酸钠、草酸钠，分析纯；二乙烯三胺五乙酸（DTPA）、二乙烯三胺五乙酸五钠（DTPA-5Na）、乙二胺四乙酸（EDTA）、氨基三甲叉磷酸（ATMP）、乙二胺四甲叉磷酸钠（EDTMPS）、二乙烯三胺五甲叉膦酸（DTPMPA），工业级；10%KOH溶液；自制土酸（12%HCl+3%HF）；姬塬油田注入水和地层水（离子组成）；蒸馏水；人造岩心，φ2.54cm，石英砂200数500目。硫酸钡锶垢清垢剂的制备方法如下：将DTPA-5Na溶于蒸馏水，在搅拌下按照相应比例依次加入乙酸钠、草酸钠、DTPA、EDTA、ATMP、EDTMPS、DTPMPA和10%KOH溶液，加入过程中温度维持在60℃，用KOH溶液将pH值调至13数14，恒温2h，得到的硫酸盐清垢剂为浅黄色液体。所述的清垢剂的清垢率随清垢剂加量增大而提高，加量大于8%后，清垢效率增速放缓。所述的温度升高，清垢效率缓慢增加，但增幅较小。所述的清垢液在60℃或常温下的腐蚀速率低于常规土酸，与油田地层水或注入水基本相当，对金属材质不会产生严重腐蚀，施工安全性良好。本专利技术的有益效果是：硫酸钡锶垢清垢剂可有效清除硫酸盐垢，使结垢岩心渗透率恢复；在60℃条件下，8%数10%清垢液的清垢效率约80%；升高温度可提高清垢效率，温度从20℃升至80℃时，清垢效率从80.52%增至85.65%；随清垢时间延长，清垢效率增大并逐渐稳定，12h时的清垢效率达到83.0%；在30数70℃下，水驱后注入10PV100mg/L清垢液，结垢岩心渗透率恢复至原始渗透率的85.56%数92.59%。该清垢剂对油套管的腐蚀性小，25℃和60℃下，10%清垢液对油套管的腐蚀速率分别为0.0404和0.1014mm/a，低于常用酸液体系，有利于安全施工。具体实施方式实施案例1：硫酸钡锶垢清垢剂的制备原料如下：硫酸钡、乙酸钠、草酸钠，分析纯；二乙烯三胺五乙酸（DTPA）、二乙烯三胺五乙酸五钠（DTPA-5Na）、乙二胺四乙酸（EDTA）、氨基三甲叉磷酸（ATMP）、乙二胺四甲叉磷酸钠（EDTMPS）、二乙烯三胺五甲叉膦酸（DTPMPA），工业级；10%KOH溶液；自制土酸（12%HCl+3%HF）；姬塬油田注入水和地层水（离子组成）；蒸馏水；人造岩心，φ2.54cm，石英砂200数500目。硫酸钡锶垢清垢剂的制备方法如下：将DTPA-5Na溶于蒸馏水，在搅拌下按照相应比例依次加入乙酸钠、草酸钠、DTPA、EDTA、ATMP、EDTMPS、DTPMPA和10%KOH溶液，加入过程中温度维持在60℃，用KOH溶液将pH值调至13数14，恒温2h，得到的硫酸盐清垢剂为浅黄色液体。实施案例2：采用沉淀重量法测定清垢剂的清垢效率。取数个500毫升烧杯和定量滤纸，置于105℃烘箱中，24h后取出，放入干燥器中冷却30min。称取硫酸钡垢样（m1）加入烧杯中，再加入清垢剂并不断搅拌，放入恒温箱中，反应24h后取出过滤，105℃下烘4h，在干燥器中冷却30min，称取剩余垢的质量（m2）。垢样反应前后的质量差与反应前垢样质量的比值即为清垢效率（S）。将硫酸盐清垢剂分别配成300mL不同质量分数的溶液，再加入5.0g硫酸钡垢样，在常压、60℃条件下溶垢24h，考察清垢剂加量对清垢效率的影响。结果及分析：随清垢剂加量增大，清垢效率提高，加量大于8%后，清垢效率增速放缓。这是由于清垢剂浓度较低时，溶液中钡离子与螯合剂完全结合，因此当浓度增加时，清垢效率增加；当清垢剂浓度增大到一定值后，由于硫酸钡难溶物离子溶度积常数Ksp值很低（25℃，Ksp＝1.166×10-10），溶液中的Ba2+供给不足，从而控制络合反应速率，继续增加浓度清垢效率增加不明显。在油水井地层实施清垢措施时，综合考虑清垢效率及经济效益，清垢剂最佳加量为8%数10%，清垢效率达到80%左右。实施案例3：采用沉淀重量法测定清垢剂的清垢效率。取数个500毫升烧杯和定量滤纸，置于105℃烘箱中，24h后取出，放入干燥器中冷却30min。称取硫酸钡垢样（m1）加入烧杯中，再加入清垢剂并不断搅拌，放入恒温箱中，反应24h后取出过滤，105℃下烘4h，在干燥器中冷却30min，称取剩余垢的质量（m2）。垢样反应前后的质量差与反应前垢样质量的比值即为清垢效率（S）。在清垢剂加量为10%时，测定温度对清垢效率的影响。结果及分析：温度升高，清垢效率缓慢增加，但增幅较小。这是由于随温度升高，硫酸钡的Ksp变化不大，在溶液中电离钡离子速率较慢所致。因此，实际地层清垢过程中地层清垢效率会略高于地面。实施案例4：采用沉淀重量法测定清垢剂的清垢效率。取数个500毫升烧杯和定量滤纸，置于105℃烘箱中，24h后取出，放入干燥器中冷却30min。称取硫酸钡垢样（m1）加入烧杯中，再加入清垢剂并不断搅拌，放入恒温箱中，反应24h后取出过滤，105℃下烘4h，在干燥器中冷却30min，称取剩余垢的质量（m2）。垢样反应前后的质量差与反应前垢样质量的比值即为清垢效率（S）。在清垢剂加量10%、60℃条件下，测定反应时间对清垢效率的影响。结果及分析：清垢效率随清垢时间的延长而增加，反应12h时的清垢效率达到83.0%，继续延长反应时间，清垢效率变化较小。理论上清垢时间越长清垢效率越高，综合考虑施工效率等因素，实际关井反应时间可设计为24h。实施案例5：参考石油天然气行业标准SY/T5358—2010《储层敏感性流动实验评价方法》，评价硫酸盐清垢剂对已发生结垢堵塞岩心的解堵效果。首先，用地层水测定人造岩心的渗透率，然后将注入水与地层水以最大结垢混合比（体积比4∶6）注入岩心使其结垢堵塞，当岩心渗透率降至约60%时，开始注入清垢液，测定渗透率恢复值（驱替前后的渗透率比值）。结果及分析：在30数70℃的条件下，注入混合水样10PV后，岩心渗透率降至原始渗透率的60%数70%；注入100mg/L清垢液后，岩心渗透率开始恢复，当注入10PV时，渗透率恢复至原始渗透率的85.56%数92.59%，平均值为88.92%。在70℃时，岩心渗透率损害率最小（7.41%）；30℃时的岩心渗透率损害率最大（14.44%），高温下的岩心渗透率恢复率高于低温条件。因此，对于结垢堵塞的岩心，硫酸盐清垢剂高温下具有更好的清垢解堵性能。实施案例6：按石油天然气行业标准SY/T002本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸钡锶垢清垢剂的制备原料如下：硫酸钡、乙酸钠、草酸钠，分析纯；二乙烯三胺五乙酸（DTPA）、二乙烯三胺五乙酸五钠（DTPA‑5Na）、乙二胺四乙酸（EDTA）、氨基三甲叉磷酸（ATMP）、乙二胺四甲叉磷酸钠（EDTMPS）、二乙烯三胺五甲叉膦酸（DTPMPA），工业级；10%KOH溶液；自制土酸（12%HCl+3%HF）；姬塬油田注入水和地层水（离子组成）；蒸馏水；人造岩心，φ2.54cm，石英砂200数500目。

【技术特征摘要】
1.一种硫酸钡锶垢清垢剂的制备原料如下：硫酸钡、乙酸钠、草酸钠，分析纯；二乙烯三胺五乙酸（DTPA）、二乙烯三胺五乙酸五钠（DTPA-5Na）、乙二胺四乙酸（EDTA）、氨基三甲叉磷酸（ATMP）、乙二胺四甲叉磷酸钠（EDTMPS）、二乙烯三胺五甲叉膦酸（DTPMPA），工业级；10%KOH溶液；自制土酸（12%HCl+3%HF）；姬塬油田注入水和地层水（离子组成）；蒸馏水；人造岩心，φ2.54cm，石英砂200数500目。2.根据权利要求1所述的硫酸钡锶垢清垢剂，其特征是制备方法如下：将DTPA-5Na溶于蒸馏水，在搅拌下按照相应比例依次加入乙酸钠、草酸钠、DTPA...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩会义，
申请(专利权)人：韩会义，
类型：发明
国别省市：辽宁,21