砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂及其制备方法与流程

本发明涉及油气开发，是一种砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着非常规油气藏大规模开发，开发中后期普遍出现“水锁”与“堵塞”现象，而且大部分开发井同步出现“水锁”与“堵塞”；常规单一功能助剂已不能满足低产、低效井的复产稳产。目前市面基本未发现兼具解堵与解水锁的复合助剂。因此，现在亟需一种集解堵、解水锁、储层防膨等多项功能于一体的复合助剂，避免单项工程交互作业产生的化学不配伍现象及储层污染现象。

2、公开号为cn107142098a的中国专利文献公开了一种解水锁剂及其制备方法，该助剂以纳米二氧化硅的形式形成纳米二氧化硅纳米颗粒具有高吸附的特性且未添加解堵化学试剂、其功能较为单一、改造效果有限、不能进行深部解水锁、同时储层保护程度受限。

技术实现思路

1、本发明提供了一种砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有气井开发中后期同步出现“水锁”与“堵塞”，解堵液与解水锁助剂不配伍导致的施工效果折扣、常规助剂高吸附难以达到深部排驱裂缝尖端残液的问题。

2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，原料按质量百分比计包括氨基磺酸或甲基磺酸10％至12％，烷基芬聚氧乙烯醚(apeo-9)5％至15％，乳化剂15％至25％，油分2％至5％，缓蚀剂8％至12％，铁离子稳定剂0.15％，氟化氢铵0至4％，季铵盐阳离子表面活性剂15％至20％，乙二醇单丁醚0％至22％，余量为水。

3、下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

4、上述砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，按下述方法制备得到：

5、第一步，在100r/min至300r/min的搅拌速度下，向反应釜中加入所需量的水、烷基芬聚氧乙烯醚、乳化剂、油分，以300r/min至600r/min的转速进行搅拌，至形成稳定的乳化混合液；

6、第二步，向乳化混合液中加入所需量的氨基磺酸或甲基磺酸、缓蚀剂、铁离子稳定剂、氟化氢铵、季铵盐阳离子表面活性剂、乙二醇单丁醚，搅拌均匀，得到砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂。

7、上述油分为己烷、辛烷、石油醚中的一种或几种。

8、上述铁离子稳定剂为柠檬酸。

9、上述季铵盐阳离子表面活性剂为二甲基二烯丙基氯化铵和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵中的一种或两种。

10、上述缓蚀剂为碘化钾与甲酸的混合物，其中碘化钾与甲酸的质量比为4至5:1。

11、上述砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂纳米粒径为3nm至40nm。

12、上述乳化剂为司班80、吐温80和双亲双疏类季铵盐的混合物，吐温80、双亲双疏类季铵盐和司班80的质量比为3.4至4.0:2:1。

13、上述双亲双疏类季铵盐由下述方法制备得到：

14、在反应器中加入20ml正丙醇、0.05mol十二烷基二甲基叔胺、0.05mol浓盐酸，待瓶内白色烟雾消失后滴加30ml正丙醇、0.05mol环氧氯丙烷，在28℃至32℃条件下回流，再滴加十二烷基二甲基叔胺0.1mol，升温至40℃，反应5h，待反应液呈茶黄色反应结束，将反应液在48℃至52℃下旋转蒸发，得到带黄色的稠状粗产物，将粗产物用丙酮溶解后冷却，析出白色晶体，将白色晶体抽滤，烘燥，得到白色产物即为双亲双疏类季铵盐。

15、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂制备方法，按下述步骤进行：

16、第一步，在100r/min至300r/min的搅拌速度下，向反应釜中加入所需量的水、烷基芬聚氧乙烯醚、乳化剂、油分，以300r/min至600r/min的转速进行搅拌，至形成稳定的乳化混合液；

17、第二步，向乳化混合液中加入所需量的氨基磺酸或甲基磺酸、缓蚀剂、铁离子稳定剂、氟化氢铵、季铵盐阳离子表面活性剂、乙二醇单丁醚，搅拌均匀，得到砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂。

18、本发明具有的有益效果是：

19、本发明砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂无机堵塞物解堵率≥80％、有机堵塞物解堵率≥35％，较常规单剂解堵性能提高20％以上；防膨率可达92％、n80缓蚀速率达1.17g/(m2·h)；实施井岩心渗透率恢复率为98.23％，长关井、关停井复产率较常规解水锁剂措施井复产率提高56％，堵塞物溶蚀率平均为75.32％，助排率达62.35％，平均粒径为3nm至40nm、使其具有深穿透高效排驱的性能，微小加量同样具备高效排驱性能，0.01％至0.3％加量的表面张力介于18mn/m至22mn/m，界面张力为0.3mn/m至1.0mn/m，具有极强的表面活性。

技术特征：

1.一种砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，其特征在于原料按质量百分比计包括氨基磺酸或甲基磺酸10％至12％，烷基芬聚氧乙烯醚5％至15％，乳化剂15％至25％，油分2％至5％，缓蚀剂8％至12％，铁离子稳定剂0.15％，氟化氢铵0至4％，季铵盐阳离子表面活性剂15％至20％，乙二醇单丁醚0％至22％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，其特征在于按下述方法制备得到：

3.根据权利要求1或2所述的砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，其特征在于油分为己烷、辛烷、石油醚中的一种或几种。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，其特征在于铁离子稳定剂为柠檬酸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，其特征在于季铵盐阳离子表面活性剂为二甲基二烯丙基氯化铵和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵中的一种或两种。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，其特征在于缓蚀剂为碘化钾与甲酸的混合物，其中，碘化钾与甲酸的质量比为4至5:1。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，其特征在于砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂纳米粒径为3nm至40nm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，其特征在于乳化剂为司班80、吐温80和双亲双疏类季铵盐的混合物，吐温80、双亲双疏类季铵盐和司班80的质量比为3.4至4.0:2:1。

9.根据权利要求8所述的砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂，其特征在于双亲双疏类季铵盐由下述方法制备得到：

10.一种根据权利要求1或3或4或5或6或7或8所述的砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂制备方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步，在100r/min至300r/min的搅拌速度下，向反应釜中加入所需量的水、烷基芬聚氧乙烯醚、乳化剂、油分，以300r/min至600r/min的转速进行搅拌，至形成稳定的乳化混合液；第二步，向乳化混合液中加入所需量的氨基磺酸或甲基磺酸、缓蚀剂、铁离子稳定剂、氟化氢铵、季铵盐阳离子表面活性剂、乙二醇单丁醚，搅拌均匀，得到砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂。

技术总结本发明涉及油气开发技术领域，是一种砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂及其制备方法，前者原料按质量百分比计包括氨基磺酸或甲基磺酸10％至12％，烷基芬聚氧乙烯醚5％至15％，乳化剂15％至25％，油分2％至5％，缓蚀剂8％至12％，铁离子稳定剂0.15％，氟化氢铵0至4％，季铵盐阳离子表面活性剂15％至20％，乙二醇单丁醚0％至22％，余量为水。本发明的砂岩气井纳米级解水锁解堵复合助剂在无机堵塞物解堵、有机堵塞物解堵、防膨率、缓蚀速率、井岩心渗透率恢复率、堵塞物溶蚀率以及助排率各方面均有较大的提升，集解堵、解水锁、储层防膨等多项功能于一体，且各方面综合效果优异，具有良好的应用前景。技术研发人员：蒲松龄,王肃凯,闫杰,何升平,韩世豪,刘伟,刘利军受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27