一种天然气水合物储层通喉扩孔工作液及制备方法和应用与流程

本发明属于天然气水合物储层增产措施，具体涉及一种天然气水合物储层通喉扩孔工作液及制备方法和应用。

背景技术：

1、天然气水合物是一种通常以超过99％的甲烷气体和少于1％的其他烃类气体作为客体分子组成的笼型水合物。天然气水合物是一种清洁的接替能源，由天然气与水在高压低温条件下形成的结晶物质。

2、我国南海矿产资源丰富，其中中国南海北部的台西南盆地、珠江口盆地、琼东南盆地等是水合物研究的重点地区。其中，位于珠江口盆地中南部白云凹陷神狐调查区在2007与2015年钻遇厚层饱和度较高的孔隙充填型水合物储层，预测获得水合物资源量超过1500亿m3，在2017和2019年先后2次对神狐区典型天然气水合物实施了探索性试采，产气总量和日均产气量均创世界纪录。

3、但神狐海域孔隙充填型泥质粉砂水合物储层的渗透率较低，在降压开采过程中储层的热量及压力传导速度较慢，降压范围难以快速波及储层远端区域，水合物分解产生甲烷缺少孔喉通道，使开采效率降低。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种能够有效改善天然气水合物储层的渗透率和孔隙度，达到增产、增渗效果，有效延缓产量递减的工作液及其制备方法和应用。

2、本发明的第一方面，提供一种天然气水合物储层通喉扩孔工作液，包括下述原料制备而成：氟硼酸、盐酸、氢氟酸和任选地助剂。

3、根据本发明所述工作液的一些实施方案，按质量百分比计，所述工作液包括：氟硼酸3％-8％，盐酸8％-15％，氢氟酸0.5％-2％，助剂8％-25％，余量为水，优选海水。

4、优选地，所述助剂包括下述原料：缓蚀剂，降界面张力增效剂，粘土稳定剂，抗酸渣剂，铁离子稳定剂、水合物抑制剂。

5、优选地，按质量百分比计：所述助剂包括：缓蚀剂1％-3％，降界面张力增效剂1％-3％，粘土稳定剂1％-5％，抗酸渣剂1％-3％，铁离子稳定剂1％-3％，水合物抑制剂3％-8％。

6、根据本发明所述工作液的一些实施方案，所述缓蚀剂为十七烯基羟乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉和十七烯基羟乙基咪唑啉季胺盐的混合物。

7、根据本发明所述工作液的一些实施方案，所述十七烯基羟乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉、十七烯基羟乙基咪唑啉季胺盐的质量比为(1-3):(1-3):(1-3)。

8、根据本发明所述工作液的一些实施方案，所述降界面张力增效剂为正辛醇和氟碳表面活性剂的混合物。

9、根据本发明所述工作液的一些实施方案，所述正辛醇和氟碳表面活性剂的混合物的质量比为(1-3):(1-5)。

10、根据本发明所述工作液的一些实施方案，所述粘土稳定剂为阳离子聚季铵盐。本发明所采用阳离子聚季铵盐采购于武汉克米克生物医药技术有限公司。

11、根据本发明所述工作液的一些实施方案，所述抗酸渣剂为氟碳表面活性剂与一水柠檬酸的混合物；本发明所采用氟碳表面活性剂采购于肯特催化材料股份有限公司。

12、优选地，所述氟碳表面活性剂与一水柠檬酸的质量比为(1-3):(1-3)。

13、根据本发明所述工作液的一些实施方案，所述铁离子稳定剂为一水柠檬酸、异抗坏血酸和edta的混合物；

14、优选地，所述一水柠檬酸、异抗坏血酸、edta的质量比为(1-10):(1-3):(1-3)。

15、根据本发明所述工作液的一些实施方案，所述水合物抑制剂为二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、二甲氨基丙基丙烯酰胺和乙二醇的混合物；

16、根据本发明所述工作液的一些实施方案，所述二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、二甲氨基丙基丙烯酰胺和乙二醇的质量比为(1-5):(1-5):(1-5)。

17、本发明的第二方面，提供一种本发明第一方面所述工作液的制备方法，包括以下步骤：将所述工作液所含各原料混合，得到所述工作液；

18、优选地，所述混合的温度为15-50℃。

19、本发明的第三方面，提供一种本发明第一方面所述工作液或本发明第二方面所述制备方法所得工作液在天然气水合物储层增产改造措施中的应用。

20、根据本发明所述应用的一些实施方案，所述工作液应用于天然气水合物储层开采过程中，针对天然气水合物储层的特征，提高储层渗透率和孔隙度，使得水合物分解后，有足够的孔喉通道能够开采至地面。

21、相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明所述工作液能够有效改善水合物储层的渗透率和孔隙度；能够起到增产、增渗、扩大孔喉半径的效果；能够起到增加天然气水合物储层生产能力，降低产量递减的效果，适用范围广，对温度、盐度适应性强，对水质无要求，可在海上平台直接使用海水。

技术特征：

1.一种天然气水合物储层通喉扩孔工作液，其特征在于，包括下述原料制备而成：氟硼酸、盐酸、氢氟酸和任选地助剂。

2.根据权利要求1所述的工作液，其特征在于，按质量百分比计，所述工作液包括：氟硼酸3%-8%，盐酸8%-15%，氢氟酸0.5%-2%，助剂8%-25%，余量为水，优选海水；

3.根据权利要求2所述的工作液，其特征在于，所述缓蚀剂为十七烯基羟乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉和十七烯基羟乙基咪唑啉季胺盐的混合物；

4.根据权利要求2所述的工作液，其特征在于，所述降界面张力增效剂为正辛醇和氟碳表面活性剂的混合物；

5.根据权利要求2所述的工作液，其特征在于，所述粘土稳定剂为阳离子聚季铵盐。

6.根据权利要求2所述的工作液，其特征在于，所述抗酸渣剂为氟碳表面活性剂与一水柠檬酸的混合物；

7.根据权利要求2所述的工作液，其特征在于，所述铁离子稳定剂为一水柠檬酸、异抗坏血酸和edta的混合物；

8.根据权利要求2所述的工作液，其特征在于，所述水合物抑制剂为二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、二甲氨基丙基丙烯酰胺和乙二醇的混合物；

9.权利要求1-8任一项所述工作液的制备方法，包括以下步骤：将所述工作液所含各原料混合，得到所述工作液；

10.权利要求1-8任一项所述工作液或权利要求9所述制备方法所得工作液在天然气水合物储层增产改造措施中的应用。

技术总结本发明提供一种天然气水合物储层通喉扩孔工作液及其制备方法和应用，所述天然气水合物储层通喉扩孔工作液包括下述原料制备而成：氟硼酸、盐酸、氢氟酸和任选地助剂。本发明的有益效果为：本发明所述工作液能够有效改善水合物储层的渗透率和孔隙度；能够起到增产、增渗、扩大孔喉半径的效果，能够起到增加天然气水合物储层生产能力，降低产量递减的效果，适用范围广，对温度、盐度适应性强，对水质无要求，可在海上平台直接使用海水。技术研发人员：许振强,申凯翔,张渴为,于彦江,周佳维,于浩雨,伍嘉,刘平礼,杜娟,陈祥,李骏受保护的技术使用者：广州海洋地质调查局技术研发日：技术公布日：2024/5/29