一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系及其制备方法和使用方法与流程

本发明属于油气田开发用工作液，具体涉及一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系及其制备方法和使用方法。

背景技术：

1、碳酸盐岩储层是油气主要的储集地，油气富集度高，世界上碳酸盐岩油气开采量已占到了总产量的60％以上。其中鄂尔多斯盆地碳酸盐岩天然气资源量2.68亿方，是我国重要的天然气产地。但盆地东部碳酸盐岩储层埋藏深度大，最深超过5000m、温度达150℃，储层致密、渗透率低，且灰岩含量高，非均质强，储层条件差，因此需要进行储层改造。

2、酸压是现今开发深层致密碳酸盐岩油气藏最主要的技术手段，但地层高温使得常规稠化酸与岩石反应速度过快，作用距离短，有效酸蚀缝长短，导致近井地带过度酸化，而纵深方向得不到充分酸化；深部地层高压会增大酸蚀裂缝的闭合压力，影响裂缝发育，导流能力低；灰岩作为碳酸盐岩的主要组成成分，酸液对灰岩的溶蚀能力更高，使得灰岩呈现均匀刻蚀，难以形成非均匀刻蚀的优势通道，更进一步降低了导流能力。因此，适用于深部高温灰岩的酸液体系的研发及适配一直是酸压研究的重点。

3、缓速酸工作液是指通过更低的酸岩反应速度来提高有效作用距离的酸液体系，自生酸作为缓速酸体系中的一种，由于其地面条件下不显酸性、注入过程中缓慢生酸，所以酸岩反应速度慢，拥有更远的作用距离和更长的作用时间，同时生成的酸蚀裂缝导流能力更强、长度更长，能有效提高储层改造效果，满足深部高温灰岩储层的酸化需求。

4、专利cn202010819815涉及一种高温碳酸盐岩压裂酸化用自生酸及其前置液体系，该自生酸体系由45％-50％甲酸甲酯、15％-20％丙三醇、甲醛15％-20％、甲酸0.1％-0.5％和余量水组成，该自生酸能实现常温不生酸、地下缓慢生酸提高酸浓度的需求，但该专利实施例中，主要依靠甲酸甲酯的水解反应缓慢生h+，生酸浓度低，最大仅为2.4％，远低于现场施工所需h+浓度15％-20％的要求。

5、文献《长时耐高温自生酸研制及其性质研究》中，中石化西北油田分公司提出了生酸主剂为有机羧酸酯，通过水解反应生h+的生酸方法，该自生酸体系具有室温下稳定性好，基本不水解，溶液呈中性的优点。但是在耐温120℃下，生酸浓度在2.5％左右，生酸能力偏低，且酯类在140℃下反应48h水解率也仅为62.65％，产率偏低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系，克服现有技术中存在的上述技术问题。

2、本发明的另一目的在于提供一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系的制备方法。

3、本发明的另一目的在于提供一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系的使用方法。

4、为此，本发明提供的技术方案如下：

5、一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系，包括生酸母液a、生酸母液b和生酸母液c，所述生酸母液a、生酸母液b和生酸母液c的质量比为1：1-2：1-2；

6、所述生酸母液a为甲醛水溶液，所述生酸母液b为氯化铵水溶液，所述生酸母液c为酯类和缓蚀剂水溶液。

7、所述甲醛水溶液包括以下重量份数的原料：甲醛10-40份，水60-90份。

8、所述氯化铵水溶液包括以下重量份数的原料：氯化铵10-30份，水70-90份。

9、所述酯类和缓蚀剂水溶液包括如下重量份数的原料：酯类10-30份，缓蚀剂0.1-1份，水69-90份。

10、所述酯类为甲酸乙酯、乙酸甲酯或乳酸乙酯。

11、所述缓蚀剂为曼尼希碱或季铵盐类。

12、一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系的制备方法，包括以下步骤：

13、步骤1)分别配置生酸母液a、生酸母液b和生酸母液c；

14、步骤2)将生酸母液a和生酸母液b混合后充分搅拌，得到自生酸溶液；

15、步骤3)将生酸母液c加入自生酸溶液中搅拌均匀，即得。

16、一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系的使用方法，采用耐酸泵车泵注入地层，注入量为酸压工程设计中储层酸化范围内的含气层孔隙体积的15-30％。

17、本发明的有益效果是：

18、本发明提供的这种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系，通过生酸母液a和生酸母液b中的甲醛和氯化铵发生亲核反应生酸，随着反应的后续进行，酯类水解代替亲核反应开始占据主导地位，使得整体生酸速率呈稳定增长的趋势，且生成的副产物为乌洛托品n4(ch2)6，在油田酸压施工作业中被常用为缓蚀剂，因此注入过程中可保护井筒，减少腐蚀。

19、本发明可以在高温高压的致密灰岩储层稳定缓慢生酸，且酸岩反应速率慢、生酸时间长、生酸产率高、酸液消耗量少，进而增加酸蚀缝长，有助于深部高温灰岩储层的大规模改造。

20、生酸母液a、生酸母液b、生酸母液c在配置使用之前为固体或液体，不显酸性，运输安全且容易存储，待现场使用时再配成溶液使用。

技术特征：

1.一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系，其特征在于：包括生酸母液a、生酸母液b和生酸母液c，所述生酸母液a、生酸母液b和生酸母液c的质量比为1：1-2：1-2；

2.根据权利要求1所述的一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系，其特征在于，所述甲醛水溶液包括以下重量份数的原料：甲醛10-40份，水60-90份。

3.根据权利要求1所述的一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系，其特征在于：所述氯化铵水溶液包括以下重量份数的原料：氯化铵10-30份，水70-90份。

4.根据权利要求1所述的一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系，其特征在于：所述酯类和缓蚀剂水溶液包括如下重量份数的原料：酯类10-30份，缓蚀剂0.1-1份，水69-90份。

5.根据权利要求4所述的一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系，其特征在于：所述酯类为甲酸乙酯、乙酸甲酯或乳酸乙酯。

6.根据权利要求4所述的一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系，其特征在于：所述缓蚀剂为曼尼希碱或季铵盐类。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系的使用方法，其特征在于：采用耐酸泵车泵注入地层，注入量为酸压工程设计中储层酸化范围内的含气层孔隙体积的15-30％。

技术总结本发明提供了一种用于深部高温灰岩储层地下生酸的工作液体系及其制备方法和使用方法，工作液体系包括生酸母液A、生酸母液B和生酸母液C，所述生酸母液A、生酸母液B和生酸母液C的质量比为1：1‑2：1‑2；所述生酸母液A为甲醛水溶液，所述生酸母液B为氯化铵水溶液，所述生酸母液C为酯类和缓蚀剂水溶液。本发明通过生酸母液A和生酸母液B中的甲醛和氯化铵发生亲核反应生酸，随着反应的后续进行，酯类水解代替亲核反应开始占据主导地位，使得整体生酸速率呈稳定增长的趋势，且生成的副产物为乌洛托品N<subgt;4</subgt;(CH<subgt;2</subgt;)<subgt;6</subgt;，在油田酸压施工作业中被常用为缓蚀剂，因此注入过程中可保护井筒，减少腐蚀。技术研发人员：王一伟,刘汉斌,问晓勇,王文雄,叶亮,徐晓晨,尹太恒,马欢,张宇,刘倩受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13