一种有机缓速酸及其制备方法和应用与流程

本发明涉及缓速酸，尤其涉及一种有机缓速酸及其制备方法和应用。

背景技术：

1、石油在当前的社会和经济发展中都起着至关重要的作用，自上世纪70年代以来至今，在世界所有能源的消费构成中，石油已经一举超越煤炭成为世界第一大能源产品。压裂是指在油田采油或采气过程中，利用水力作用，使油层气层形成裂缝的一种方法，又称为水力压裂。压裂工艺是通过人为操作使储层产生裂缝的过程，它可以有效的改善油在地层的流动环境和流动状态，起到油井增产的作用。现有压裂体系主要分为水基压裂体系、油基压裂体系、以及酸化压裂体系，其中，酸化压裂是碳酸盐岩油气藏开发井增产和稳产的主导技术之一，早已 成为勘察油气和探清楚存量多少的关键手法。

2、专利技术文献cn110218558a 公开了一种用于碳酸盐岩储层酸化改造的有机酸体系及制备方法，体系通过使用缓蚀剂与其他组分的配合使用，能够防止强酸条件下的腐蚀，减缓管道设备的酸化，减小设备及管柱的腐蚀，降低酸岩反应速率，提高酸蚀裂缝缝长，从而达到深度酸化改造的效果。但是，传统的有机酸液往往会影响岩心的原本结构，对岩心造成伤害，并且其反排性不佳；为此，泡沫缓速酸逐渐走进人们的视野。

3、将酸溶性表面活性剂加入到酸液中，采用充气或物理机械搅拌的方式所得到的泡沫体系即被称作泡沫酸，与传统的酸化压裂体系不同，泡沫酸不仅具有优异的缓速性能，同时其独特的泡沬体系使得泡沫酸具有优异降滤失功能和良好的反排性。专利技术文献cn108165250a一种纳米泡沫酸及其制备方法和使用方法，包含以下组分：长链咪唑啉甜菜碱、亲水纳米二氧化硅、缓蚀剂、铁离子稳定剂、浓盐酸、其余为水，该纳米泡沫酸能有效降低酸岩反应速度，增加酸化渗透距离，实现均匀布酸达到深部酸化的目的，能有效降低酸液的滤失，不造成对油层伤害；该制备方法简单，所用原料易得；但是其忽略了纳米二氧化硅本身团聚的问题，在对其进行亲水性改性，会使得纳米二氧化硅极易团聚，影响其缓速性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种有机缓速酸及其制备方法，以解决加入无机纳米颗粒导致有机缓速酸缓速性能下降的问题。

2、基于上述目的，本发明提供了一种有机缓速酸，包括以下重量份数原料：有机酸混合物30-50份、起泡剂0.5-1份、缓速纳米纤维1-5份、缓蚀剂0.5-2份、铁离子稳定剂0.1-1份、去离子水50-70份；

3、所述缓速纳米纤维的制备步骤如下：

4、s1：将气相二氧化硅、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷和乙醇混合，搅拌至分散均匀，调节ph值为3-6，在40-80℃下反应 4-6h，抽滤、洗涤、干燥，得到改性气相二氧化硅；

5、优选地，所述气相二氧化硅的粒径为10-40nm；

6、s2：将聚偏二氟乙烯干燥，随后将其与n，n-二甲基乙酰胺、聚乙二醇、混合，搅拌至均匀，得到纺丝原液，随后将改性气相二氧化硅加入到纺丝原液中，在50-60℃下，搅拌反应20-24h，随后静置1-2h，得到纺丝液；

7、s3：将纺丝液进行同轴纺丝，得到中空纤维；

8、s4：将中空纤维与去离子水混合，得到中空纤维悬浊液，随后进行高压匀质处理，过滤、干燥，得到缓速纳米纤维。

9、优选地，所述有机酸混合物为甲酸、乙酸、苯甲酸、草酸、丁二酸、丙酸混合而成。

10、更优选地，所述甲酸、乙酸、苯甲酸、草酸、丁二酸、丙酸按照重量比为3:2:1:1:2:1混合而成。

11、优选地，所述起泡剂为阳离子表面活性剂，优选为十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的一种。

12、优选地，所述缓蚀剂为丙炔醇溶液、苯氨基苯丁酮溶液和苯氨基丁酮溶液中的一种。

13、进一步地，所述丙炔醇溶液、苯氨基苯丁酮溶液和苯氨基丁酮溶液的质量溶度均为20%。

14、优选地，所述铁离子稳定剂为柠檬酸三钠。

15、优选地，所述聚乙二醇的分子量为1500。

16、优选地，步骤s3中所述同轴纺丝的具体步骤如下：

17、（1）将步骤s3中纺丝液作为同轴纺丝壳层纺丝液；

18、（2）将去离子水准备两份，一份作为同轴纺丝芯层纺丝液，一份作为凝固浴；

19、（3）将同轴纺丝壳层纺丝液和同轴纺丝芯层纺丝液以相同的流速经同轴纺丝针头注入凝固浴内，进行纺丝，得到纺丝纤维；

20、（4）将步骤（3）中的纺丝纤维在凝固浴中卷绕，浸泡在去离子水中，随后用乙醇进行置换溶剂，干燥，得到中空纤维。

21、优选地，所述同轴纺丝的参数：挤压压力为0.15mpa、喷丝头内径为0.5mm、喷丝头外径为1mm、凝固浴温度为25℃、相对湿度为62%-67%。

22、优选地，步骤s1中所述所述气相二氧化硅、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷和乙醇的重量比为1-5:50-150:1000。

23、优选地，步骤s2中所述聚偏二氟乙烯、n，n-二甲基乙酰胺、聚乙二醇和改性气相二氧化硅的重量比为10-14:76-82:3:1-6。

24、优选地，步骤s5中所述高压均质处理的次数为50-200次，压力为50-100mpa。

25、进一步地，本发明还提供一种有机缓速酸的制备方法，包括如下步骤：

26、将有机酸混合物和去离子水混合，搅拌均匀后，再将起泡剂、缓速纳米纤维、缓蚀剂、铁离子稳定剂加入到体系中，混合均匀，采用搅拌器搅拌，即得到有机缓速酸。

27、本发明的有益效果：

28、本发明的有机缓速酸，通过将气相二氧化硅进行疏水改性，引入了疏水长链，使得有机缓速酸的缓速性能得到提升。

29、本发明的有机缓速酸，通过将缓速纳米纤维加入，引入了多孔结构，使得有机缓速酸的缓速性能和破胶性能得到提升。

30、本发明的有机缓速酸，形成的泡沫具有较为稳定的结构，且抗腐蚀性能较好，能够很好的适用于碳酸盐岩储层的酸化改造。

技术特征：

1.一种有机缓速酸，其特征在于，包括以下重量份数原料：有机酸混合物30-50份、起泡剂0.5-1份、缓速纳米纤维1-5份、缓蚀剂0.5-2份、铁离子稳定剂0.1-1份、去离子水50-70份；

2.根据权利要求1所述的一种有机缓速酸，其特征在于，步骤s3中所述同轴纺丝的具体步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种有机缓速酸，其特征在于，所述同轴纺丝的参数：挤压压力为0.15mpa、喷丝头内径为0.5mm、喷丝头外径为1mm、凝固浴温蒂为25℃、相对湿度为62%-67%。

4.根据权利要求1所述的一种有机缓速酸，其特征在于，所述有机酸混合物是由甲酸、乙酸、苯甲酸、草酸、丁二酸、丙酸按照重量比为3:2:1:1:2:1混合而成。

5.根据权利要求1所述的一种有机缓速酸，其特征在于，步骤s1中所述气相二氧化硅、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷和乙醇的重量比为1-5:50-150:1000。

6.根据权利要求1所述的一种有机缓速酸，其特征在于，步骤s2中所述聚偏二氟乙烯、n，n-二甲基乙酰胺、聚乙二醇和改性气相二氧化硅的重量比为10-14:76-82:3:1-6。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的有机缓速酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.一种根据权利要求1-6任一项所述的有机缓速酸的应用，其特征在于，主要应用于碳酸盐岩油气藏开发井领域。

技术总结本发明涉及缓速酸技术领域，具体涉及一种有机缓速酸及其制备方法和应用。本发明的有机缓速酸，包括以下重量份数原料：有机酸混合物30‑50份、起泡剂0.5‑1份、缓速纳米纤维1‑5份、缓蚀剂0.5‑2份、铁离子稳定剂0.1‑1份、去离子水50‑70份；所述缓速纳米纤维为气相二氧化硅经过疏水改性后同轴纺丝而成。本发明的有机缓速酸，其形成的泡沫具有较好的稳定性，并且，解决了在加入无机纳米粒子因团聚进而使得有机缓速酸的缓速性能下降的问题。本发明的有机缓速酸，具有优异的缓速性能，能够提高酸蚀裂缝缝长，从而达到深度酸化改造的效果，在碳酸盐岩储层的酸化改造具有广泛的应用前景。技术研发人员：徐宏亮,李继峰,刘晓东,李欣海受保护的技术使用者：山东海嘉石油化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13