专利名称：注水井硝酸粉末酸液体系及酸化工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于石油开发注水井增注技术，具体地说，是注水井硝酸粉末酸液体系和酸化工艺。
背景技术：
在油田生产中，酸化是油层解堵的一项常用措施，现行传统公知公用酸化用液(如中国石油天然气股份有限公司长庆油田公司)主要有盐酸、土酸等传统酸液，能有效部分去除油路通道堵塞物，但主要缺点是去除堵塞物效率低，当酸液量或浓度匹配不当时，造成新的沉淀堵塞，并且对岩石和粘土的溶解十分有限。高浓度的盐酸与地层岩石作用时，由于其溶解能力强，生成大量的氯化钙和氯化镁等。这些盐类溶解后，使水的粘度增高而难以排除。氢氟酸的浓度过高，当其与碳酸盐作用时，则生成许多氟化钙和氟化镁沉淀，更难以排除。不适当的提高酸液浓度不但会造成酸液浪费，而且还会剧烈的腐蚀金属管类和施工设备。稀酸对碳酸盐类溶解能力降低，起不到应有的作用。
发明内容
本发明的目的是利用硝酸和盐酸所形成的王水在地层中具有极高的溶解能力，与地层堵塞物反应生成可溶性盐类，没有二次沉淀物产生，解决了溶解物排除难的问题和近井堵塞的问题。
本发明是这样实现的注水井硝酸粉末酸液体系，包括常规洗井液、前置液、硝酸粉末液，前置液由CH961低伤害液和清水按3∶1重量混溶而成，硝酸粉末液由20％硝酸粉末、2％硝酸缓蚀剂、1％铁离子稳定剂复合而成；盐酸液由15％盐酸、0.5％防膨剂，1％缓蚀剂，0.1％活性剂，1％铁离子稳定剂组成。
利用地面水泥车和井口酸化油管柱连接，常规洗井至出水清洁后，以小排量从油管注入CH961低伤害前置液，用量为从井口到处理层油管容积的1.5倍，然后加压即增大排量注入硝酸粉末液，用量为每米油层1-3m3，接着挤入隔离液即洗井液2m3后继续挤入盐酸液，用量为硝酸粉末液的2倍，最后挤入一个油管容积的替置液即洗井液，关井反应6-12小时，用常规洗井液混合空气后形成的汽化水泵入油管洗井，单注液体排量0.58m3/min，混注时水泥车排量0.2m3/min，压风车排量15m3/min，最后投注。
本发明的原理如下由HNO3粉末与HCL混合后生成氯化亚硝酸酰(NOCL)
生成的氯化亚硝酸酰分解后，即生成原子氯{CL}
氯原子氧化能力特别强，它能和大多数金属及其氧化物反应，生成可溶性盐类。硝酸粉末酸化时，使用硝酸专用缓蚀剂，避免了对油管套管的腐蚀。施工时还要使用低伤害液等原料保护地层。硝酸粉末酸化不受地层限制，井底地层出现对盐酸的酸敏现象时，硝酸粉末(与盐酸的协同作用)酸化将发挥作用。实验和实践证明，硝酸粉末的浓度在5％-30％之间不会造成地层骨架坍塌。
硝酸粉末酸化井下工具采用常规的酸化钻具组合，对于套破井或需要隔离层井，下水力压差封隔器+偏嘴；如果注单层或合注井可直接下“十字头”于射孔段下0.5m施工。发明的效果由于本发明采用了硝酸粉末酸化液体体系和施工工艺，硝酸粉末将硝酸络合成固体粉末状，克服了硝酸的腐蚀性强、强刺激性和运输不便等缺点，保持了硝酸的强酸性和强氧化性等优点，硝酸遇到后续挤入的盐酸比例达到1∶3时形成王水，王水与地层的反应物是易溶盐，无二次沉淀物，王水在地层中产生的150-200℃高温，还将重油、沥青等堵塞物加热解除，达到彻底疏通油层目的，处理半径可达5-7m。王水具有抵抗地层酸敏的特性，不受储层内部微粒云移造成的速敏效应影响，适用于砂岩、灰岩和泥质地层的酸化改造，不受地层限制，抗酸敏、速敏，浓度范围大，在5％-30％之间不会造成地层骨架坍塌。采用与之匹配的缓蚀剂，避免了对油套管的腐蚀。应用在油层渗透率低、细菌比较发育、硫化亚铁沉淀较多的注水井中。
具体实施长庆油田公司油坊庄油田126-11井，1998年3月23日新井投产，98年5月转注，单注Y9层，油压14.5MPa，套压14.5MPa，注不进去水，资料分析是地层堵塞和钻井污染所至。98年7月5日，对Y9层实施硝酸粉末酸化处理。前置液用浓度为33％的低伤害液5m3，挤入20％的硝酸粉末液3m3，隔离液2m3，15％的盐酸液6m3，工作压力由18MPa下降至8MPa，关井反应1小时后用专用洗井液汽化洗井。洗出大量粘性黑粉砂。投注后，当日油压10MPa，套压9.5MPa，日注水量48m3。到12月底油压11.2MPa，套压11MPa，日注水量33m3，满足了配注30m3/d的要求，且至今有效。
权利要求
1.一种注水井硝酸粉末酸液体系和酸化工艺，其特征在于硝酸粉末酸液体系由洗井液、前置液、硝酸粉末液和盐酸液组成，前置液由CH961低伤害液和清水按3∶1重量混溶而成，硝酸粉末液由20％硝酸粉末、2％硝酸缓蚀剂、1％铁离子稳定剂复合而成；盐酸液由15％盐酸、0.5％防膨剂，1％缓蚀剂，0.1％活性剂，1％铁离子稳定剂组成，洗井液由非离子表面活性剂配置而成。
2.根据权利要求1所述的注水井硝酸粉末酸液体系和酸化工艺，其特征在于利用地面水泥车和井口酸化油管柱连接，常规洗井至出水清洁后，以小排量从油管注入CH961低伤害前置液，用量为从井口到处理层油管容积的1.5倍，然后加压即增大排量注入硝酸粉末液，用量为每米油层1-3m3，接着挤入隔离液即洗井液2m3后，泵入盐酸液，用量为硝酸粉末液的2倍，最后挤入一个油管容积的替置液即洗井液，关井反应6-12小时，用常规洗井液混合空气后形成的汽化水泵入油管洗井。
3.根据权利要求2所述的注水井硝酸粉末酸液体系和酸化工艺，其特征在于汽化水液体排量在单注时为0.58m3/min，混注时水泥车排量0.2m3/min，压风车排量15m3/min。
4.根据权利要求2所述的注水井硝酸粉末酸液体系和酸化工艺，其特征在于对于套破井或需要隔离层的井，油管下部接水力压差封隔器+偏嘴；对于注单层或合注井油管下部直接接“十字头”于射孔段下0.5m施工。
全文摘要
一种注水井硝酸粉末酸液体系和酸化工艺，硝酸粉末酸液体系包括常规洗井液、硝酸粉末液、盐酸液，常规洗井液洗井后，依次挤入低伤害前置液、硝酸粉末液、隔离液、盐酸液和顶替液，关井反应6－12小时后，使用汽化水洗井后投注，实现对注水井层的酸化解堵。具有不受酸敏、速敏的影响，与地层反应物无二次沉淀，反应后的高温将重油、沥青等堵塞物加热解除，达到彻底疏通油层目的。
文档编号E21B37/06GK1429963SQ0114489
公开日2003年7月16日 申请日期2001年12月30日 优先权日2001年12月30日
发明者杨宗贵, 王博 申请人:中国石油天然气股份有限公司