本发明涉及油井清洗剂,是一种高效解堵的阴离子表面活性剂、预清洗剂及其制备方法。
背景技术:
1、储层油气开发过程中,如钻井、完井射孔、压裂等作业等,尤其受流体液压差作用及流体携带固相作用,导致近井地带储层孔喉发生固相细颗粒的桥接、沉积和阻塞,使得近井地带储层孔隙度和渗透率骤减,这种损伤现象在低孔隙度、中低渗储层尤为严重。这种固相颗粒造成的伤害会导致近井地带储层后续产生乳化伤害、水锁伤害及有机沉淀物等,严重损伤储层、影响油气井产量,以及提高生产(举升)成本。因此,在进行洗井作业之前,应通过预清洗过程,对近井地带储层的固相伤害进行清除。
2、目前,能够被应用于现场实际生产,且针对储层固相伤害的清除手段主要包括超声波技术、电脉冲技术及酸化(压裂)技术。超能波技术和电脉冲技术操作的循环周期较短,能量波及范围和大小很难控制。同时,这种一次性、短时效性的解堵技术并未改善岩石基质特征,且给整个工程造成巨大的人力和财力消耗。传统酸化(压裂)工作液的酸种类和浓度与岩石基质反应速率之间的匹配性很难控制,酸液在地层的波及广度受限,与岩石基质短时剧烈的反应速率导致二次沉淀生成,且被顶替回流时不具备悬浮、携出固相细小的作用。因此,难以达到固相清除、深部解堵、改善储层性质的目的。例如,公告号为cn113583646a的中国专利文献公开了一种脂肪醇烯醚羧酸酯作为修复液在油田油藏修复中的应用,该产品虽然具有降低表界面张力及洗油能力,但是没有形成胶束酸结构在清除固相污染方面没有显著效果,无法达到储层近井壁地带的预清洗目的。
技术实现思路
1、本发明提供了一种高效解堵的阴离子表面活性剂、预清洗剂及其制备方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有传统酸化(压裂)工作液难以解决固相清除、深部解堵、改善储层性质的问题。
2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种高效解堵的阴离子表面活性剂,其结构式为
3、
4、其中,r为c14h29,n为15。
5、下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:
6、上述高效解堵的阴离子表面活性剂,按下述步骤得到:将所需量的邻苯二甲酸酐与脂肪醇聚氧乙烯醚混匀,恒温反应后,得到脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂(opad),即高效解堵的阴离子表面活性剂。
7、上述邻苯二甲酸酐与脂肪醇聚氧乙烯醚的摩尔比为1.0至1.1:1。
8、上述反应温度为135℃,反应时间为3.0h。
9、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种高效解堵的阴离子表面活性剂的制备方法,按下述步骤得到:将所需量的邻苯二甲酸酐与脂肪醇聚氧乙烯醚混匀,恒温反应后,得到脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂(opad),即高效解堵的阴离子表面活性剂。
10、本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的:一种以技术方案之一为原料得到的预清洗剂,按下述步骤得到:将脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂(opad)加入土酸溶液中混匀至完全溶解后得到高效解堵型近井壁污染预清洗剂;其中,土酸溶液中脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂(opad)的浓度为1.8g/l至2.0g/l。
11、下面是对上述发明技术方案之三的进一步优化或/和改进:
12、上述土酸溶液是由质量百分比为10%盐酸、3%氢氟酸和余量的水混配而成。
13、本发明的技术方案之四是通过以下措施来实现的:一种预清洗剂的制备方法,按下述步骤进行:将脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂(opad)加入土酸溶液中混匀至完全溶解后得到高效解堵型近井壁污染预清洗剂;其中,土酸溶液中脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂(opad)的浓度为1.8g/l至2.0g/l。
14、本发明的有益效果在于:
15、(1)以本发明制备的脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂(opad)为原料得到预清洗剂,其合成原料低毒、易降解,合成工艺简单、成熟;
16、(2)本发明预清洗剂可替代传统有机酸和无机酸最大化地实现近井地带储层孔隙中固相细颗粒的清除,包括对细颗粒的溶蚀、悬浮和携带作用;其强酸性质能有效疏通近井壁储层微裂缝,提高流体流通性,实现储层渗透率的改善;
17、(3)本发明预清洗剂的球状或蠕虫状胶束结构能够包裹氢质子运移到储层更深部位,当胶束触碰岩石表面,岩石对脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂(opad)的分子间吸引力迫使胶束解体,释放氢质子参与固相溶蚀;
18、(4)本发明预清洗剂具备表面活性,可显著地溶解油相并降低流体界面张力,提高地层流体流动性,改善岩石基质润湿性,稳定岩石骨架,能有效避免水相圈闭、水锁效应,抑制有机沉淀物的沉积和吸附,减小后续洗井作业成本,延长成熟油田衰老井的生产寿命。
19、总之,本发明预清洗剂应用在油气田近井地带,能达到固相清除、深部解堵、改善储层性质的目的,其替代传统有机酸、无机酸及物理机械方法来最大化地实现近井地带储层孔隙中固相细颗粒的清除,最终实现储层渗透率恢复、增产降本,为后续洗井效果提供良性支撑。
1.一种高效解堵的阴离子表面活性剂,其特征在于其结构式为
2.根据权利要求1所述的高效解堵的阴离子表面活性剂,其特征在于按下述步骤得到:将所需量的邻苯二甲酸酐与脂肪醇聚氧乙烯醚混匀,恒温反应后,得到脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂,即高效解堵的阴离子表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的高效解堵的阴离子表面活性剂,其特征在于邻苯二甲酸酐与脂肪醇聚氧乙烯醚的摩尔比为1.0至1.1:1。
4.根据权利要求2或3所述的高效解堵的阴离子表面活性剂,其特征在于反应温度为135℃,反应时间为3.0h。
5.一种根据权利要求1或3或4所述的高效解堵的阴离子表面活性剂的制备方法,按下述步骤进行:将所需量的邻苯二甲酸酐与脂肪醇聚氧乙烯醚混匀,恒温反应后,得到脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂,即高效解堵的阴离子表面活性剂。
6.一种以权利要求1至4中任一项所述的高效解堵的阴离子表面活性剂为原料得到的预清洗剂,按下述步骤得到:将脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂加入土酸溶液中混匀至完全溶解后得到高效解堵型近井壁污染预清洗剂;其中,土酸溶液中脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂的浓度为1.8g/l至2.0g/l。
7.根据权利要求6所述的预清洗剂,其特征在于土酸溶液是由质量百分比为10%盐酸、3%氢氟酸和余量的水混配而成。
8.一种根据权利要求7所述的预清洗剂的制备方法,按下述步骤进行:将脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂加入土酸溶液中混匀至完全溶解后得到高效解堵型近井壁污染预清洗剂;其中,土酸溶液中脂肪醇烯醚羧酸酯阴离子表面活性剂的浓度为1.8g/l至2.0g/l。
