一种超远程酸体系及其制备方法和应用与流程

本发明属于石油开采领域，具体地说是一种超远程酸体系及其制备方法和应用。

背景技术：

1、石油是当今社会发展的重要资源，目前的石油开采中压裂液是常见的石油开采助剂，是对油气层进行压裂改造时使用的工作液，它的主要作用是将地面设备形成的高压传递到地层中，使地层破裂形成裂缝并沿裂缝输送支撑剂。目前针对主要为碳酸岩的地质进行石油开采时一般采用酸性压裂液，通过酸液与碳酸岩中主要材质的碳酸钙进行反应从而提高压裂效果，但是由于目前油井下往往温度较高，在高温条件下酸液与碳酸钙等碳酸岩主要物质反应太快，在碳酸岩油田开发时，酸化及酸压半径太短，有许多油井不能有效开发。

2、目前为了解决上述问题主要手段为靠增大酸液的黏度来延缓盐酸与碳酸岩的反应，但是在高温下，黏度降低很多，使其这个方法使用局限性很大。靠增黏的物理方法，对高温井效果不好。

技术实现思路

1、本发明提供一种超远程酸体系及其制备方法和应用，用以解决现有技术中的缺陷。

2、本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种超远程酸体系，包括耐高温阳离子交换树脂以及酸液，所述的耐高温的阳离子交换树脂与酸液质量体积比为1:3-5。

4、如上所述的一种超远程酸体系，所述的耐高温阳离子交换树脂为卤化磺酸型阳离子交换树脂。

5、如上所述的一种超远程酸体系，所述的耐高温阳离子交换树脂为溴化聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂。

6、如上所述的一种超远程酸体系，所述的酸液为浓度为30％盐酸溶液。

7、一种超远程酸体系的制备方法，包括如下步骤：

8、步骤一：将聚苯乙烯树脂粉末加入双螺杆挤出机中融化后加入溴化剂反应1-2h，然后加入磺化剂反应2-3h，然后挤出造粒，冷却固化后粉碎得溴化聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂粉末；

9、步骤二：将步骤一制备的溴化聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂粉末按照配比与盐酸溶液在20-30℃的的温度下搅拌3-5h充分混合即得超远程酸体系。

10、如上所述的一种超远程酸体系制备方法，所述的步骤一中得到的溴化聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂粉末的粒径为1-100μm，所述的溴化聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂粉末的分子量为10000-30000。

11、如上所述的一种超远程酸体系制备方法，所述的步骤一中溴化剂为溴素，所述的溴素与聚苯乙烯树脂粉末的质量比为1:10-20。

12、如上所述的一种超远程酸体系制备方法，所述的步骤一中磺化剂为氯磺酸，所述的氯磺酸与聚苯乙烯树脂粉末的质量比为1:5-15。

13、如上所述的一种超远程酸体系制备方法，所述的步骤一中双螺杆挤出机聚苯乙烯树脂粉末熔融温度为180-200℃，加入溴化剂后温度控制在200-220℃，加入磺化剂后温度控制在180-220℃，最终挤出端的出料温度为160-180℃。

14、一种超远程酸体系的应用，所述的远程酸体系应用于石油开采的压裂操作。

15、本发明的优点是：

16、1、本发明中通过耐高温阳离子交换树脂能够将氢离子吸附，在高温下吸附强酸氢离子的耐高温阳离子交换树脂能够与碳酸岩中的碳酸钙反应，且高温阳离子交换树脂仅仅能吸附一部分氢离子，随着酸液以及吸附强酸氢离子的耐高温阳离子交换树脂与碳酸岩中的碳酸钙反应后产生的游离的钙离子又反过来与吸附强酸氢离子的耐高温阳离子交换树脂进行离子交换从而排出更多的氢离子，故而在确保能与与碳酸岩中的碳酸钙反应的同时由于耐高温阳离子交换树脂释放氢离子的速度较为缓慢可以完成对高温井深处的完成压裂操作，从而解决了高温下酸化及酸压半径太短，有许多油井不能有效开发的问题。

17、2、本发明中耐高温阳离子交换树脂选择溴化聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂，经过溴化后能够有效的增加聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂的热稳定性，从而使其能够在高温下仍能稳定使用，从而确保高温下能够完成超远程酸压操作。

技术特征：

1.一种超远程酸体系，其特征在于：包括耐高温阳离子交换树脂以及酸液，所述的耐高温的阳离子交换树脂与酸液质量体积比为1:3-5。

2.根据权利要求1所述的一种超远程酸体系，其特征在于：所述的耐高温阳离子交换树脂为卤化磺酸型阳离子交换树脂。

3.根据权利要求2所述的一种超远程酸体系，其特征在于：所述的耐高温阳离子交换树脂为溴化聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂。

4.根据权利要求1所述的一种超远程酸体系，其特征在于：所述的酸液为浓度为30％盐酸溶液。

5.一种超远程酸体系的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种超远程酸体系的制备方法，其特征在于：所述的步骤一中得到的溴化聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂粉末的粒径为1-100μm，所述的溴化聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂粉末的分子量为10000-30000。

7.根据权利要求5所述的一种超远程酸体系的制备方法，其特征在于：所述的步骤一中溴化剂为溴素，所述的溴素与聚苯乙烯树脂粉末的质量比为1:10-20。

8.根据权利要求5所述的一种超远程酸体系的制备方法，其特征在于：所述的步骤一中磺化剂为氯磺酸，所述的氯磺酸与聚苯乙烯树脂粉末的质量比为1:5-15。

9.根据权利要求5所述的一种超远程酸体系的制备方法，其特征在于：所述的步骤一中双螺杆挤出机聚苯乙烯树脂粉末熔融温度为180-200℃，加入溴化剂后温度控制在200-220℃，加入磺化剂后温度控制在180-220℃，最终挤出端的出料温度为160-180℃。

10.一种超远程酸体系的应用，其特征在于：所述的远程酸体系应用于石油开采的压裂操作。

技术总结一种超远程酸体系及其制备方法和应用，包括耐高温阳离子交换树脂以及酸液，所述的耐高温的阳离子交换树脂与酸液质量体积比为1:3‑5。本发明中通过耐高温阳离子交换树脂能够将氢离子吸附，在高温下吸附强酸氢离子的耐高温阳离子交换树脂能够与碳酸岩中的碳酸钙反应，且高温阳离子交换树脂仅仅能吸附一部分氢离子，随着酸液以及吸附强酸氢离子的耐高温阳离子交换树脂与碳酸岩中的碳酸钙反应后产生的游离的钙离子又反过来与吸附强酸氢离子的耐高温阳离子交换树脂进行离子交换从而排出更多的氢离子，故而在确保能与与碳酸岩中的碳酸钙反应的同时由于耐高温阳离子交换树脂释放氢离子的速度较为缓慢可以完成对高温井深处的完成压裂。技术研发人员：唐菲利,穆巍,柏清,刘雅红受保护的技术使用者：北京希涛新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4