(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 106609134 A(43)申请公布日 2017.05.03
(21)申请号 201610186759.2(22)申请日 2016.03.29
(71)申请人 陕西创源石油科技有限公司
地址 710000 陕西省西安市经济技术开发
区常青二路6号德宜国际中心3幢2单元22702室(72)发明人 卜涛 王富 魏莽林 王伟
楚恒飞 李艳 (51)Int.Cl.
C09K 8/58(2006.01)C09K 8/528(2006.01)C09K 8/524(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页 附图1页
(54)发明名称
一种用于油水井增产增注的纳米处理液(57)摘要
本发明公开了一种用于油水井增产增注的纳米处理液，按照重量的原料包括：氯化铵、水溶性破乳剂、甲醇、六偏磷酸钠、盐酸、聚马来酸、乙二胺四甲叉磷酸盐、氢氟酸、缓蚀剂土酸、助排剂、助剂、十二烷基苯磺酸钠、螯合剂、二乙烯三胺五乙酸钠、甲基磺酸、表面活性剂；所述表面活性剂按照重量的原料包括：纳米二氧化硅、沸石、碳酸钠、阴离子表面活性剂、硅酸钠；助剂为脂肪醇、脂肪胺或三乙醇胺。本发明能有效解除低渗透、特低渗透等难动用油藏油层复杂污染堵塞伤害的技术难题，改善油层液相渗流环境，实现油井解堵增产，水井降压增注，提高特低渗透油层水驱波及系数和驱油效率，提高原油采收率。
CN 106609134 ACN 106609134 A
权 利 要 求 书
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1.一种用于油水井增产增注的纳米处理液，其特征在于，按照重量份的原料包括：氯化铵3-5份、水溶性破乳剂10-15份、甲醇5-10份、六偏磷酸钠5-10份、盐酸20-30份、聚马来酸20-30份、乙二胺四甲叉磷酸盐10-15份、氢氟酸2-6份、缓蚀剂土酸1.5-2份、助排剂0.5-1份、助剂30-40份、十二烷基苯磺酸钠3-5份、螯合剂3-5份、二乙烯三胺五乙酸钠2-4份、甲基磺酸2-4份、表面活性剂12.5-20份。
2.根据权利要求1所述的用于油水井增产增注的纳米处理液，其特征在于，按照重量份的原料包括：氯化铵3.5-4.5份、水溶性破乳剂11-14份、甲醇6-9份、六偏磷酸钠6-9份、盐酸22-28份、聚马来酸22-28份、乙二胺四甲叉磷酸盐11-14份、氢氟酸3-5份、缓蚀剂土酸1.6-1.9份、助排剂0.6-0.9份、助剂32-38份、十二烷基苯磺酸钠3.5-4.5份、螯合剂3.5-4.5份、二乙烯三胺五乙酸钠2.5-3.5份、甲基磺酸2.5-3.5份、表面活性剂14.3-18.2份。
其特征在于，按照重量份3.根据权利要求1所述的用于油水井增产增注的纳米处理液，
的原料包括：氯化铵4份、水溶性破乳剂12份、甲醇8份、六偏磷酸钠8份、盐酸25份、聚马来酸258份、乙二胺四甲叉磷酸盐12份、氢氟酸4份、缓蚀剂土酸1.8份、助排剂0.8份、助剂35份、十二烷基苯磺酸钠4份、螯合剂4份、二乙烯三胺五乙酸钠3份、甲基磺酸3份、表面活性剂16.3份。
4.根据权利要求1-3任一所述的用于油水井增产增注的纳米处理液，其特征在于，所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅0.5-1份、沸石2-3份、碳酸钠3-5份、阴离子表面活性剂2-4份、硅酸钠5-7份。
5.根据权利要求1-3任一所述的用于油水井增产增注的纳米处理液，其特征在于，所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅0.6-0.9份、沸石2.2-2.8份、碳酸钠3.5-4.5份、阴离子表面活性剂2.5-3.5份、硅酸钠5.5-6.5份。
6.根据权利要求1-3任一所述的用于油水井增产增注的纳米处理液，其特征在于，所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅0.8份、沸石2.5份、碳酸钠4份、阴离子表面活性剂3份、硅酸钠6份。
7.根据权利要求1-3任一所述的用于油水井增产增注的纳米处理液，其特征在于，所述助剂为脂肪醇、脂肪胺或三乙醇胺。
8.根据权利要求1-3任一所述的用于油水井增产增注的纳米处理液，其特征在于，所述用于油水井增产增注的纳米处理液的液体质点直径为10-100nm。
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说 明 书
一种用于油水井增产增注的纳米处理液
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技术领域
[0001]本发明涉及油水井增注技术领域，具体是一种用于油水井增产增注的纳米处理液。
背景技术
[0002]在油田钻井、井下作业和注水开发、三次采油过程中，由于各类进井液体与储层岩石矿物、储层流体的不配伍，水中含油、悬浮固体及微生物代谢产物的存在，对油井、注水井地层造成严重的堵塞伤害，致使注水压力升高，吸水指数下降，油井产量降低，影响驱油效果，甚至造成生产井的报废。
[0003]油田经长时间的注水开发后，由于地层的复杂性与非均质性，各类油藏都会因最初的井网不完善、强采强注、进攻性措施等原因使地层内层间、层内矛盾更加突出。这样引发油层内注入水窜流、指进、裂缝性突进、水淹、边水推进、底水锥进等，使油层的吸水剖面日趋恶化，含水率大幅度增加，降低了水驱效率和采油量，造成地层油流通道的堵塞。在特低渗透油田复杂油藏条件下，上述问题更是困扰油田提高石油资源开发利用水平的主要技术障碍。因而，寻找特低渗透复杂油藏条件下，高含水油井提高采收率的新技术，真正降低油井的出水量、提高产油量，延长油井的增油稳水期，已成为大多数油田稳产和提高采收率的当务之急。
[0004]特低渗透油田(指渗透率小于10×10-3μm2的储层)开发一直都是油田开发中的技术难题，具有与中高渗透油田显著不同的渗流特征。油田勘探开发过程中，各种堵塞污染交互存在、相互叠加，对油层造成堵塞伤害具有复杂性、严重性和长期性的特点。[0005]目前国内采用较多的化学增产增注技术有盐酸、土酸、复合酸酸化、酸化-氧化复合、热化学增注等技术体系。实践表明，传统的酸化技术在低渗透油田应用过程中，常会因为酸岩反应速度快、酸穿透距离小、酸化后有效期短及酸岩不配伍等因素，形成新的沉积堵塞，造成措施成功率低，甚至无效或导致水井注不进水、油井产量下降的现象。发明内容
[0006]本发明的目的在于提供一种能够改善液相渗流环境、提高石油采收率的用于油水井增产增注的纳米处理液，以解决上述背景技术中提出的问题。[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0008]一种用于油水井增产增注的纳米处理液，按照重量份的原料包括：氯化铵3-5份、水溶性破乳剂10-15份、甲醇5-10份、六偏磷酸钠5-10份、盐酸20-30份、聚马来酸20-30份、乙二胺四甲叉磷酸盐10-15份、氢氟酸2-6份、缓蚀剂土酸1.5-2份、助排剂0.5-1份、助剂30-40份、十二烷基苯磺酸钠3-5份、螯合剂3-5份、二乙烯三胺五乙酸钠2-4份、甲基磺酸2-4份、表面活性剂12.5-20份。
[0009]作为本发明进一步的方案：所述用于油水井增产增注的纳米处理液，按照重量份的原料包括：氯化铵3.5-4.5份、水溶性破乳剂11-14份、甲醇6-9份、六偏磷酸钠6-9份、盐酸
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说 明 书
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22-28份、聚马来酸22-28份、乙二胺四甲叉磷酸盐11-14份、氢氟酸3-5份、缓蚀剂土酸1.6-1.9份、助排剂0.6-0.9份、助剂32-38份、十二烷基苯磺酸钠3.5-4.5份、螯合剂3.5-4.5份、二乙烯三胺五乙酸钠2.5-3.5份、甲基磺酸2.5-3.5份、表面活性剂14.3-18.2份。[0010]作为本发明进一步的方案：所述用于油水井增产增注的纳米处理液，按照重量份的原料包括：氯化铵4份、水溶性破乳剂12份、甲醇8份、六偏磷酸钠8份、盐酸25份、聚马来酸258份、乙二胺四甲叉磷酸盐12份、氢氟酸4份、缓蚀剂土酸1.8份、助排剂0.8份、助剂35份、十二烷基苯磺酸钠4份、螯合剂4份、二乙烯三胺五乙酸钠3份、甲基磺酸3份、表面活性剂16.3份。
[0011]作为本发明进一步的方案：所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅0.5-1份、沸石2-3份、碳酸钠3-5份、阴离子表面活性剂2-4份、硅酸钠5-7份。[0012]作为本发明进一步的方案：所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅0.6-0.9份、沸石2.2-2.8份、碳酸钠3.5-4.5份、阴离子表面活性剂2.5-3.5份、硅酸钠5.5-6.5份。
[0013]作为本发明进一步的方案：所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅0.8份、沸石2.5份、碳酸钠4份、阴离子表面活性剂3份、硅酸钠6份。[0014]作为本发明进一步的方案：所述助剂为脂肪醇、脂肪胺或三乙醇胺。[0015]作为本发明再进一步的方案：所述用于油水井增产增注的纳米处理液的液体质点直径为10-100nm。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0017]本发明能有效解除低渗透、特低渗透等难动用油藏油层复杂污染堵塞伤害的技术难题，改善油层液相渗流环境，实现油井解堵增产，水井降压增注，提高特低渗透油层水驱波及系数和驱油效率，提高原油采收率。附图说明
[0018]图1为本发明改善油层渗流特性的示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。[0020]实施例1
[0021]一种用于油水井增产增注的纳米处理液，按照重量份的原料包括：氯化铵3份、水溶性破乳剂10份、甲醇5份、六偏磷酸钠5份、盐酸20份、聚马来酸20份、乙二胺四甲叉磷酸盐10份、氢氟酸2份、缓蚀剂土酸1.5份、助排剂0.5份、脂肪醇30份、十二烷基苯磺酸钠3份、螯合剂3份、二乙烯三胺五乙酸钠2份、甲基磺酸2份、表面活性剂12.5份；所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅0.5份、沸石2份、碳酸钠3份、阴离子表面活性剂2份、硅酸钠5份。
[0022]实施例2
[0023]一种用于油水井增产增注的纳米处理液，按照重量份的原料包括：氯化铵3.5份、水溶性破乳剂11份、甲醇6份、六偏磷酸钠6份、盐酸22份、聚马来酸22份、乙二胺四甲叉磷酸盐11份、氢氟酸3份、缓蚀剂土酸1.6份、助排剂0.6份、脂肪胺32份、十二烷基苯磺酸钠3.5
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说 明 书
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份、螯合剂3.5份、二乙烯三胺五乙酸钠2.5份、甲基磺酸2.5份、表面活性剂14.3份；所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅0.6份、沸石2.2份、碳酸钠3.5份、阴离子表面活性剂2.5份、硅酸钠5.5份。[0024]实施例3
[0025]一种用于油水井增产增注的纳米处理液，按照重量份的原料包括：氯化铵4份、水溶性破乳剂12份、甲醇8份、六偏磷酸钠8份、盐酸25份、聚马来酸258份、乙二胺四甲叉磷酸盐12份、氢氟酸4份、缓蚀剂土酸1.8份、助排剂0.8份、三乙醇胺35份、十二烷基苯磺酸钠4份、螯合剂4份、二乙烯三胺五乙酸钠3份、甲基磺酸3份、表面活性剂16.3份；所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅0.8份、沸石2.5份、碳酸钠4份、阴离子表面活性剂3份、硅酸钠6份。[0026]实施例4
[0027]一种用于油水井增产增注的纳米处理液，按照重量份的原料包括：氯化铵4.5份、水溶性破乳剂14份、甲醇9份、六偏磷酸钠9份、盐酸28份、聚马来酸28份、乙二胺四甲叉磷酸盐14份、氢氟酸5份、缓蚀剂土酸1.9份、助排剂0.9份、脂肪胺38份、十二烷基苯磺酸钠4.5份、螯合剂4.5份、二乙烯三胺五乙酸钠3.5份、甲基磺酸3.5份、表面活性剂18.2份；所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅0.9份、沸石2.8份、碳酸钠4.5份、阴离子表面活性剂3.5份、硅酸钠6.5份。[0028]实施例5
[0029]一种用于油水井增产增注的纳米处理液，按照重量份的原料包括：氯化铵5份、水溶性破乳剂15份、甲醇10份、六偏磷酸钠10份、盐酸30份、聚马来酸30份、乙二胺四甲叉磷酸盐15份、氢氟酸6份、缓蚀剂土酸2份、助排剂1份、脂肪醇40份、十二烷基苯磺酸钠5份、螯合剂5份、二乙烯三胺五乙酸钠4份、甲基磺酸4份、表面活性剂20份；所述表面活性剂按照重量份的原料包括：纳米二氧化硅1份、沸石3份、碳酸钠5份、阴离子表面活性剂4份、硅酸钠7份。[0030]所述用于油水井增产增注的纳米处理液是在油、水或酸等介质基液中加入一种性能优良的纳米级胶束剂而配制成的透明或半透明的新型油水分散体系。用于油水井增产增注的纳米处理液的液体质点直径为10-100nm，可以比较自由的在低渗透储层的中小孔道中出入，并且具有处理液超低表/界面张力、防乳化能力、悬浮地层酸不溶物颗粒、水润湿地层岩石及延缓酸岩反应速度等能力，在低压下产生超低阻，实现深穿透，提高地层渗透率。[0031]增溶机理：所述用于油水井增产增注的纳米处理液中的表面活性剂进入水中后，疏水基团就会朝向空气端，亲水基向下，这样可以降低溶液的表面张力。当溶液表面的表面活性剂达到饱和之后，表面活性剂会在溶液中形成纳米级胶束，胶束的外面是亲水基，内部是疏水基，原油会进入胶束中，从而增大了溶液中物质的溶解度，形成透明而稳定溶解的体系。利用增溶作用，可以把用于油层解堵的酸及其它各种药剂进行复配，使之具有良好的配伍性，与地层流体具有更好的相溶性，从而达到改善酸液性能的目的。[0032]降低表界面张力作用：所述用于油水井增产增注的纳米处理液是一种由油相、水相、表面活性剂和助剂等成分在一定浓度范围内自发形成的透明或大半透明的新型油水分散体系。从微观结构上说，使得极微小的油滴分散于水介质中，形成水包油型(O/W)纳米级微乳胶束，或使得极微小的水滴分散于油介质中，形成油包水型(W/O)纳米级微乳胶束。这种分散体系具有很高的界面面积、很强的增溶特性、稳定的热力学特性及对难溶液体的强
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溶解性。可有效将油层表面张力降低到极低的范围，在极低的注水压差下实现达到理想的驱油效果，大大提高采收率。[0033]润湿反转机理：原油会在优先油湿的底层岩石表面吸附，不易被注入水驱替出来，纳米处理液中添加的润湿反转剂随注入水驱替过程中，由于其两亲性结构，很容易在接触到地层岩石后在表面吸附，使亲油的岩石表面反转为亲水表面，增加了油水相对渗透率，形成了有利的油水流速比。针对性解决特地渗透油田的油水井解堵增产、降压增注和驱油问题。
[0034]解除油层各种堵塞物：A、通过酸质纳米处理液与岩石表面阳离子的结合，减缓酸-岩反应速度，使酸液向油层深部推进，达到油层深部酸化的目的。纳米处理液解堵技术结合特低渗储层特点，针对储层绿泥石含量高、酸敏、地层水Ca2+、Ba2+含量高、延安组和延长组地层水严重不配伍等诸多问题，以清除无机垢和粘土矿物堵塞为主，兼有溶解蜡沉积和防止被改造层出水的一项油井增产技术。[0035]B、通过螯合阳离子反应解除无机物堵塞：含有螯合剂的纳米处理液通过与堵塞物中某种成分的直接螯合形成可溶性产物，从而使不溶性堵塞物进入溶液随产出液排出。另一方面，这种螯合作用破坏了垢块的骨架，垢块中的有机物质、酸不溶物等即随之脱落为垢泥，再随洗井液排出井筒。它的应用克服了传统酸化工艺导致的管线、设备腐蚀、地层基岩孔隙结构破坏及垢的二次沉淀等问题，对硫酸盐及酸敏地层更有特殊的应用价值。[0036]所述用于油水井增产增注的纳米处理液所用酸质纳米处理液组分，以有机酸、无机酸等组成的混合酸液作为纳米处理液之水相，集合混合酸液和纳米级胶束剂于一体，赋予优异特性，以其强分散性、渗透性、缓速深穿透能力，对难溶有机、无机垢的强溶解性，对固体微粒的强增溶性等特性，高效解除油层堵塞污染，提高低渗透、特低渗透油层的解堵和驱油效率；通过化学控制技术，实现酸质纳米处理液和碱质酸质纳米处理液的有效复合反应，兼具二者增溶、分散、低流阻、低表界面张力、高效解堵之所长，并能协同作用，部分解除钡、锶等硫酸盐难溶垢的业界技术难题；项目产品的组分可控、可调的灵活应用，提高产品的适应性。针对性地解决低渗透、特低渗透油田各类堵塞问题。[0037]本发明从技术和工艺上，实现了产品纳米级化，以及酸质纳米处理液和螯合剂纳米处理液的有效复合反应；从配制到施工采用了改变孔道润湿性、减低大孔道中解堵液进入量、延迟反应时间等多种化学工程技术；通过注入、地层反应等工艺过程的创新设计，实现对各处理剂发生反应的次序、环境、过程的控制，从而实现集成多种技术于一体，并产生多技术的协同和加合效应。
[0038]所述用于油水井增产增注的纳米处理液具有良好的物理性能，具有超低界面张力、很强增溶特性的均匀分散体系。这种分散体系具有很高的界面面积、很强的增溶特性、稳定的热力学特性及对难溶液体的强溶解性。与传统化学增产液相比，具有表界面张力低、反应速度低、有效作用时间长、穿透距离长、返排效果好等优势；所述用于油水井增产增注的纳米处理液的质点形状：质点均匀，多为球状，显微镜下不可见，透明性：透明、半透明；稳定性：稳定，多元体系；增溶性：可增溶油或水，增溶量大；利用纳米处理液特性及其中大量存在的润湿反转剂降低液相表面张力和界面张力的作用，改善近井带地下流体渗流状况，改善低渗透油层的渗流特征，从而达到解除地层堵塞，使油水井增产增注。
[0039]所述用于油水井增产增注的纳米处理液能改善油层渗流特性和吸水剖面，降压增
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注，提高水驱效率和扫油率，可以改变岩石表面的润湿性，减少原油在岩石表面的粘附力，请参阅图1，在注入水37.5PV前，随着储层含水饱和度增加，渗透率急剧下降，向油层中挤注一定的本产品后，渗透率逐渐上升，说明本产品可以有效提高油相渗透率，减弱水锁效应。纳米处理液体系可以增加原油在水中的分散能力，增强对油膜的乳化剥离作用。表面活性剂通过对原油的乳化分散作用，使粘附在岩石表面的原油乳化分散、变形剥离，同时，吸附到油水界面上的表面活性剂又能排除界面上吸附的原油活性组分。从而促使地层毛细管中弯月面发生变形，相当于增大了毛细管数。
[0040]所述用于油水井增产增注的纳米处理液对油层低伤害，对储层渗流有改善作用，如表1所示：
[0041]表1纳米处理液岩芯伤害试验
[0042]
[0043]
通过岩芯试验，证明油水井纳米处理液增产技术体系均可明显改善低渗透和特低
渗透的长2油层和长6酸敏性油层的渗透性，用于油井解堵低伤害，对储层渗流均有改善作用，适应性良好。
[0044]本发明能有效解除低渗透、特低渗透等难动用油藏油层复杂污染堵塞伤害的技术难题，改善油层液相渗流环境，能有效改善油层液相渗流环境和吸水剖面，降压增注，提高水驱效率和扫油率，是新一代提高石油采收率的环境友好型技术，可以有效提高原油采收率和我国能源资源的开发利用水平，实现油井解堵增产，水井降压增注，提高特低渗透油层水驱波及系数和驱油效率，提高原油采收率，具有良好的市场应用条件。[0045]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
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说 明 书 附 图
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