一種解堵劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及石油開采領域，特別涉及一種解堵劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 油田開采過程中，普遍采取向地層中注水開發的方式進行生產，然而由于地層的 非均質性，地層中各部分的吸水量是不均勻的，不利于注入水的波及系數。為了提高注入水 的波及系數，需要在注水開發過程中，通過調驅施工使用封堵劑來封堵吸水能力強的地層 中的高滲透層，以提高注入水的波及系數和驅油效率。然而通常使用的封堵劑多為有機聚 合物類封堵劑，其在封堵高滲透層的同時不可避免地進入低滲孔隙，在注水井周邊地層形 成較嚴重地堵塞，導致注水井憋壓，難以完成配注指標，嚴重干擾了注水井的日常生產。
[0003] 為了解決上述問題，通常采取壓裂改造、化學解堵等方式。相對化學解堵，壓裂改 造成本偏高；而對于化學解堵，安高詫（注聚井解堵技術研究及在雙河油田的應用，《石油 天然氣學報》，2011年第6期）認為，由于堵塞地層的聚合物多為高分子有機物，為了解除其 堵塞地層的問題，一方面，可以采用氧化劑將其降解成小分子，降低其粘度，使其水溶性更 強，甚至變成氣態分子。另一方面，可以采用表面活性劑改善滲流通道巖石表面的潤濕性， 使潤濕角接近90°，使滲流通道同時利于無機水相和有機聚合物相通過。因此，化學解堵所 用的解堵劑的主要成分一般包括強氧化劑和表面活性劑。
[0004] CN102925128A公開了一種油田注聚井復合化學解堵劑，包括：解堵延展劑、氧化 主劑、緩釋酸和解堵助劑，其中，氧化主劑包括：雙氧水、過氧化鈉、過硼酸鈉、過氧化鈣、高 鐵酸鉀、次氯酸鈉等強氧化劑中的至少一種。
[0005] 發明人發現現有技術至少存在以下問題：
[0006] 現有技術提供的化學解堵劑不僅能對有機聚合物的降解速率較低，且強氧化劑的 存在使該化學解堵劑存在腐蝕、毒性、易爆等安全隱患。
【發明內容】
[0007] 本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供了一種高降解速率的、安全無毒的 解堵劑。具體技術方案如下：
[0008] 第一方面，本發明實施例提供了一種解堵劑，包括以下重量百分比的成分：生物表 面活性劑1-5%、亞鐵鹽1-2%、低碳復合有機酸0.5-1 %、維生素C0. 1-0. 3%、異抗壞血酸 鈉0. 1-0. 3%、分散劑0. 1-0. 3%，余量為水。
[0009]作為優選，所述解堵劑包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑4-5%、亞鐵 鹽1-2%、低碳復合有機酸0.5-0. 8%、維生素C0. 1-0. 2%、異抗壞血酸鈉0. 1-0. 2%、分散 劑0. 1-0. 2%，余量為水。
[0010] 具體地，所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵。
[0011] 作為優選，所述解堵劑包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑5%、硫酸亞 鐵1%、低碳復合有機酸0.5%、維生素C0. 1%、異抗壞血酸鈉0. 1%、分散劑0. 1%、余量為 水。
[0012] 作為優選，所述解堵劑包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑4%、硫酸亞 鐵1. 5%、低碳復合有機酸0. 8%、維生素C0. 2%、異抗壞血酸鈉0. 2%、分散劑0. 2%、余量 為水。
[0013] 具體地，所述低碳復合有機酸為甲酸、丙酸、乳酸、馬來酸、檸檬酸、富馬酸、短鏈脂 肪酸及其酯化物中的至少一種。
[0014] 具體地，所述分散劑為三乙基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍物、脂肪 酸聚乙二醇酯中的至少一種。
[0015] 作為優選，所述分散劑為十二烷基硫酸鈉。
[0016] 具體地，所述生物表面活性劑為北京市捷博特能源技術有限公司的型號為JBT-YY 的生物表面活性劑。
[0017] 第二方面，本發明實施例提供了一種上述解堵劑的制備方法，包括：
[0018] 根據解堵劑中各成分的配比，向反應釜中加入部分水，預熱至60_65°C，恒溫 10-20min后，向所述反應釜中加入亞鐵鹽、低碳復合有機酸、維生素C和異抗壞血酸鈉，攪 拌80-90min后，冷卻至室溫，再向所述反應釜中加入分散劑、生物表面活性劑以及剩余部 分的水，攪拌8-12min后，得到所述解堵劑。
[0019] 本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：
[0020] 本發明實施例提供的解堵劑，包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑 1-5%、亞鐵鹽1-2%、低碳復合有機酸0. 5-1%、維生素C0. 1-0.3%、異抗壞血酸鈉 0. 1-0. 3%、分散劑0. 1-0. 3%，余量為水。通過上述各成分的協同復配作用，能夠使有機聚 合物的分子鏈快速斷裂，降低有機聚合物的分子量和粘度，使有機聚合物的降解率在2-4 小時內達到99. 9%，提高了有機聚合物降解的降解速率。而且，本發明實施例提供的解堵劑 中不含有強氧化劑，安全無毒，保證了有機物降解的安全性。
【具體實施方式】
[0021] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施方式作進一 步地詳細描述。
[0022] 第一方面，本發明實施例提供了一種解堵劑，包括以下重量百分比的成分：生物表 面活性劑1-5%、亞鐵鹽1-2%、低碳復合有機酸0.5-1 %、維生素C0. 1-0. 3%、異抗壞血酸 鈉0. 1-0. 3%、分散劑0. 1-0. 3%，余量為水。
[0023] 通過上述各成分的協同復配作用，利用亞鐵鹽作為促進有機聚合物降解的催化 劑，使有機聚合物的分子鏈快速斷裂，降低有機聚合物的分子量和粘度，使有機聚合物的降 解率在2-4小時內達到99. 9%，提高了有機聚合物降解的降解速率。而且，本發明實施例 提供的解堵劑由于不含有強氧化劑，其組成成分安全無毒，保證了有機物降解的安全性。此 外，本發明實施例中解堵劑中含有生物表面活性劑，利用該解堵劑降解注水井周邊地層中 的有機聚合物，不僅使聚合物降解完全，且不產生不溶于水的，易堵塞地層的副產物。
[0024] 進一步地，本發明實施例提供了一種優選的解堵劑，包括以下重量百分比的成分： 生物表面活性劑4-5%、亞鐵鹽1-2%、低碳復合有機酸0. 5-0. 8%、維生素C0. 1-0. 2%、異 抗壞血酸鈉0. 1-0. 2%、分散劑0. 1-0. 2%，余量為水。
[0025] 發明人研究發現，由于硫酸亞鐵具有強還原性，不僅易溶于水，且容易在酸性環境 中保持穩定，非常利于促進有機聚合物發生氧化還原反應或水解反應，所以本發明實施例 中亞鐵鹽優選為硫酸亞鐵（FeS04 · 7H20)。
[0026] 在地層條件下，為了保證有機聚合物的降解一直處于穩定的酸性環境中，并阻止 亞鐵離子向三價鐵離子轉化，本發明實施例使用低碳復合有機酸、維生素C和異抗壞血酸 鈉作為鐵離子穩定劑，通過三者的復配作用，來有效保持亞鐵離子的穩定性。
[0027] 具體地，該低碳復合有機酸為甲酸、丙酸、乳酸、馬來酸、檸檬酸、富馬酸、短鏈脂肪 酸及其酯化物中的至少一種。
[0028] 基于上述，本發明實施例提供了以下兩種優選配方的解堵劑：第一種優選的解 堵劑包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑5%、硫酸亞鐵1%、低碳復合有機酸 0. 5%、維生素C0.1%、異抗壞血酸鈉0.1%、分散劑0.1%、余量為水。第二種優選的解 堵劑包括以下重量百分比的成分：生物表面活性劑4%、硫酸亞鐵1. 5%、低碳復合有機酸 0. 8%、維生素C0. 2%、異抗壞血酸鈉0. 2%、分散劑0. 2%、余量為水。可以理解的是，本發 明實施例中所述的"余量為水"指的是通過剩余的水使該解堵劑的重量百分比達到100%。
[0029] 具體地，本發明實施例中所用的分散劑為三乙基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊 醇、纖維素衍物、脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一種。優選使用十二烷基硫酸鈉。本發明解堵 劑中分散劑的作用是防止堵塞物降解后產生的固體或液體粒子聚集產生二次沉淀。
[0030] 本發明實施例中，通過使用生物表面活性劑來改善滲流通道巖石表面的潤濕性， 以提高解堵劑在地層中的滲透性，使解堵劑盡可能地接觸地層深部的有機聚合物類堵塞 物，且不對地層造成負擔。而且還能通過生物表面活性劑降解聚丙烯酰胺等長分子鏈，進一 步提1?本發明實施例解堵劑的降解率。
[0031] 具體地，作為優選，本發明實施例中所用的生物表面活性劑為生物表面活性劑 JBT-YY，該生物表面活性劑JBT-YY為北京市捷博特能源技術有限公司型號為JBT-YY的生 物表面活性劑，它的主要成分為脂肽。可選地，本發明實施例中，還可以選用其他脂肽類生 物表面活性劑，例如由分子式分別為C51HS9013N7、C52H91013N7和C53H93013N7以及對應的分子量分 別為1007U021和1035的三種脂肽組成的復合脂肽生物表面活性劑。其中，在該復合脂肽 生物表面活性劑中，上述三種脂肽的質量比可以為任意的，對其沒有特殊的限定。
[0032] 第二方面，本發明實施例提供了一種解堵劑的制備方法，包括：根據解堵劑中各成 分的配比，向反應釜中加入部分水，預熱至60-65°C，恒溫10_20min后，向所述反應釜中加 入亞鐵鹽、低碳復合有機酸、維生素C和異抗壞血酸鈉，攪拌80-90min后，冷卻至室溫，再向 所述反應釜中加入分散劑、生物表面活性劑以及剩余部分的水，攪拌8-12min后，得到所述 解堵劑。
[0033] 上述方法中，分兩次將水加入反應釜中，第一次向反應釜中加入部分水，使亞鐵鹽 和上述各鐵離子穩定劑完全溶解，然后再向反應釜中加入剩余的水，使分散劑和表面活性 劑也溶解在上述混合體系中。
[0034] 可以理解的是，本發明實施例提供的方法中，所用的分散劑可以為三乙基磷酸、 十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍物、脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一種。所用的表面活 性劑可以為生物表面活性劑JBT-YY。
[0035] 通過在現場采用移動式配、注機組連接地面管線，快速注入的方式將本發明實施 例制備的解堵劑注入地層，使其達到良好的解堵功能。
[0036] 以下將通過具體的實施例進一步地說明本發明。
[0037] 實施例1
[0038] 向帶有攪拌器的不銹鋼反應釜中加入50% (重量百分比）的水，預熱至60°C，恒 溫15min后，向該反應釜中加入1. 5 %的硫酸亞鐵、0. 8 %的檸檬酸和富馬酸的復合物（該復 合物中，檸檬酸和富馬酸的質量比為2:1)、0. 1 %的維生素C、0. 1 %的異抗壞血酸鈉，攪拌 80min后，冷卻至室溫，再向該反應釜中加入2%的生物表面活性劑JBT-YY、0. 1 %的三乙基 磷酸以及剩余的水，攪拌12min后，得到本實施例期望的解堵劑。
[0039] 實施例2
[0040] 向帶有攪拌器的不銹鋼反應釜中加入50% (重量百分比）的水，預熱至60°C，恒 溫lOmin后，向該反應釜中加入2%的硫酸亞鐵、1. 0%的甲酸和丙酸的復合物（