一种注聚井用氧化破胶剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种注聚井用氧化破胶剂及其制备方法，属于三次采油【技术领域】。该氧化破胶剂由以下重量百分含量的组分组成：过硫酸盐氧化剂12-25%，碱性pH调节剂3.1-8.5%，缓蚀剂0.5-2%，互溶剂2-5%，余量为水。本发明注聚井用氧化破胶剂具有氧化破胶率高、腐蚀性低的特性，能同时高效解除醛交联聚合物凝胶、铬交联聚合物凝胶和聚丙烯酰胺高分子溶液等引起的注聚井地层堵塞，技术适应性更强，应用范围更宽，氧化分解和破胶率更高，解堵增注效果更好。且对钢铁设备的腐蚀性小，安全性高，达到一级标准要求，可满足注聚井大剂量挤注解堵施工要求，解决了原有氧化破胶剂对钢铁设备和井下管柱腐蚀性高的技术难题。
【专利说明】一种注聚井用氧化破胶剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种注聚井用氧化破胶剂及其制备方法，属于三次采油【技术领域】。
【背景技术】
[0002]一般情况下，油田经过自然开采和注水开发后，地下仍有60-70%的剩余油采不出来。为了继续开采这部分剩余油和进一步提高采收率，聚合物驱油技术得到了大规模的工业化应用并取得显著效果，成为油田开发后期抑制原油产量递减和控油稳产的主导技术。
[0003]然而，在聚合物驱过程中，由于聚合物在地层多孔介质中的吸附、滞留和机械捕集等作用极易导致注聚井地层堵塞。聚合物驱过程中为了抑制聚合物在地下大孔道的窜流，通常在聚合物驱前、聚合物驱中及聚合物驱后等不同阶段采用聚合物凝胶进行调剖，进一步加剧了注聚井的地层堵塞，造成注聚泵压偏高，达不到配注要求，甚至完全注不进聚合物不得不关井停注，严重影响油田生产。
[0004]为了解决注聚井地层堵塞问题，国内外专家学者和油田科研人员先后研究开发出双氧水、高锰酸钾、稳态二氧化氯、新生态二氧化氯、DOC-8、HJS-1等系列聚合物解堵剂，在现场应用取得了一定的解堵增注效果，但应用中普遍存在以下技术问题: [0005]一是原有解堵剂如双氧水、高锰酸钾、稳态二氧化氯、新生态二氧化氯、D0C-8、HJS-1等对油田聚合物驱常用的聚合物聚丙烯酰胺引起的地层堵塞解堵效果较好，其氧化破胶率在95%以上，但对醛交联聚合物凝胶引起的地层堵塞解堵效果差，其氧化破胶率在30%以下，达不到解堵增注目的。
[0006]二是原有氧化破胶剂对施工设备和井下管柱腐蚀严重，如双氧水、高锰酸钾、稳态二氧化氯、新生态二氧化氯、D0C-8、HJS-1等化学剂均为强氧化剂，化学氧化性强，对钢铁设备和管柱的腐蚀性极强，施工过程中常造成施工设备和井下管柱的腐蚀，甚至造成施工设备和措施井彻底报废，施工安全性难以得到有效保证。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种解堵效率高、腐蚀性小的注聚井用氧化破胶剂。
[0008]同时，本发明还提供一种上述注聚井用氧化破胶剂的制备方法。
[0009]为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是:
[0010]一种注聚井用氧化破胶剂，由以下重量百分含量的组分组成:过硫酸盐氧化剂12-25%，碱性pH调节剂3.1-8.5%，缓蚀剂0.5-2%,互溶剂2_5%，余量为水。
[0011]所述的碱性pH调节剂为硼砂、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或其任意组合。
[0012]所述的碱性pH调节剂由按照质量比为:硼砂:碳酸钠:氢氧化钠=(0.1-0.5):(1-3): (2-5)组成。由硼砂、碳酸钠和氢氧化钠三者组成的pH值缓冲调节体系，具有稳定溶液PH值和增加破胶剂氧化活性的双重功效。
[0013]所述的过硫酸盐氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种。[0014]所述的过硫酸盐氧化剂由按照重量比为过硫酸铵:过硫酸钾=(10-20): (2-5)组成。同时采用过硫酸铵和过硫酸钾能最大程度提高氧化破胶率。
[0015]所述的缓蚀剂为钢铁防氧化缓蚀剂，为市售商品。可采用JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂，由中国石油大学石油化工学院提供。
[0016]所述的互溶剂为乙醇。
[0017]一种注聚井用氧化破胶剂的制备方法，具体步骤如下:在水中搅拌加入碱性pH调节剂至完全溶解，再依次搅拌加入过硫酸盐氧化剂、互溶剂和缓蚀剂至溶解完全即得。
[0018]所述的过硫酸盐氧化剂按照重量比为过硫酸铵:过硫酸钾=(10-20): (2-5)组成。
[0019]所述的互溶剂为乙醇。
[0020]所述的缓蚀剂为钢铁防氧化缓蚀剂，为市售商品。可采用JHS-1型钢铁防氧化缓蚀剂，由中国石油大学石油化工学院提供。
[0021]本发明的有益效果:
[0022]本发明注聚井用氧化破胶剂具有氧化破胶率高的特性，对醛交联聚合物凝胶的氧化破胶率高达96%以上，对聚合物驱用聚丙烯酰胺高分子溶液的氧化分解率达99%以上，对铬交联聚合物凝胶的氧化破胶率也在98%以上。上述三种堵塞物经氧化破胶剂分解和破胶后，原粘稠胶状体系变为透明水溶液，流动性好且残渣率低，克服了原有解堵剂只能单一解除一种聚合物凝胶引起的注聚井地层堵塞的缺陷。本发明中的注聚井用氧化破胶剂能同时高效解除醛交联聚合物凝胶、铬交联聚合物凝胶和聚丙烯酰胺高分子溶液等引起的注聚井地层堵塞，技术适应性更强，应用范围更宽，氧化分解和破胶率更高，解堵增注效果更好。
[0023]本发明注聚井用氧化破胶剂具有腐蚀性低的特点。参照“酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标”(SY/T5405-1996)标准，检测其对钢铁材料的氧化腐蚀性，90°C条件下，N80钢片标准试件在醛交联聚合物凝胶氧化破胶剂溶液中恒温侵泡4小时，其腐蚀速率小于5g/m2.h，50°C条件下，N80钢片标准试件在醛交联聚合物凝胶氧化破胶剂溶液中恒温侵泡48小时，其腐蚀速率小于lg/m2.h,对钢铁设备的腐蚀性小，安全性高，达到一级标准要求，可满足注聚井大剂量挤注解堵施工要求，解决了原有氧化破胶剂对钢铁设备和井下管柱腐蚀性高的技术难题。
[0024]本发明采用的过硫酸盐氧化剂尤其是过硫酸铵和过硫酸钾均为强氧化剂，其水溶液中存在原子氧，可将大分子聚合物凝胶堵塞物氧化分解为易溶于水的小分子物质，从而实现聚合物凝胶堵塞地层的疏通和解堵。采用碱性PH调节剂的目的为将氧化破胶剂溶液的PH值调整到碱性范围，使过硫酸铵和过硫酸钾在水溶液中更易释放出原子氧，增强过硫酸铵和过硫酸钾对醛交联聚合物凝胶堵塞物的氧化分解能力。本发明中的缓蚀剂随破胶剂溶液注入地层时，能快速在油井套管、油管及各种施工设备、工具的钢铁材料的表面形成一层保护膜，抑制过硫酸铵和过硫酸钾强氧化剂对钢体材料的腐蚀，确保施工安全。采用互溶剂的目的一是确保醛交联聚合物凝胶氧化破胶`剂的各种成份在水溶液中充分溶解混合，二是在氧化破胶时促进醛交联聚合物凝胶氧化破胶剂各成份与醛交联聚合物的充分接触，强化氧化破胶效果。
【具体实施方式】[0025]下述实施例仅对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
[0026]实施例1
[0027]本实施例中的注聚井用氧化破胶剂由以下重量百分含量的组分组成:过硫酸铵10%，过硫酸钾2%，硼砂0.1%，碳酸钠1%，氢氧化钠2%，JHS-1钢铁防氧化缓蚀剂(由中国石油大学石油化工学院提供)0.5%，乙醇2%，余量为水。
[0028]本实施例中注聚井用氧化破胶剂的制备步骤如下:在水中搅拌加入硼砂、碳酸钠和氢氧化钠至完全溶解，再依次搅拌加入过硫酸铵、过硫酸钾、乙醇和缓蚀剂至溶解完全溶液成均匀透明状即得。
[0029]实施例2[0030]本实施例中的注聚井用氧化破胶剂由以下重量百分含量的组分组成:过硫酸铵20%,过硫酸钾5%，硼砂0.5%，碳酸钠3%，氢氧化钠5%，JHS-1钢铁防氧化缓蚀剂(由中国石油大学石油化工学院提供)2%，乙醇5%，余量为水。
[0031]本实施例中注聚井用氧化破胶剂的制备步骤如下:在水中搅拌加入硼砂、碳酸钠和氢氧化钠至完全溶解，再依次搅拌加入过硫酸铵、过硫酸钾、乙醇和缓蚀剂至溶解完全溶液成均匀透明状即得。
[0032]实施例3
[0033]本实施例中的注聚井用氧化破胶剂由以下重量百分含量的组分组成:过硫酸铵15%，过硫酸钾4%，硼砂0.4%，碳酸钠3%，氢氧化钠4%，JHS-1钢铁防氧化缓蚀剂(由中国石油大学石油化工学院提供)1%，乙醇4%，余量为水。
[0034]本实施例中注聚井用氧化破胶剂的制备步骤如下:在水中搅拌加入硼砂、碳酸钠和氢氧化钠至完全溶解，再依次搅拌加入过硫酸铵、过硫酸钾、乙醇和缓蚀剂至溶解完全溶液成均匀透明状即得。
[0035]实施例4
[0036]本实施例中的注聚井用氧化破胶剂由以下重量百分含量的组分组成:过硫酸铵15%，过硫酸钾3%，硼砂0.3%，碳酸钠1%，氢氧化钠3%，JHS-1钢铁防氧化缓蚀剂(由中国石油大学石油化工学院提供)1%，乙醇2.5%，余量为水。
[0037]本实施例中注聚井用氧化破胶剂的制备步骤如下:在水中搅拌加入硼砂、碳酸钠和氢氧化钠至完全溶解，再依次搅拌加入过硫酸铵、过硫酸钾、乙醇和缓蚀剂至溶解完全溶液成均匀透明状即得。
[0038]实施例5
[0039]本实施例中的注聚井用氧化破胶剂由以下重量百分含量的组分组成:过硫酸铵15%，氢氧化钠5%，JHS-1钢铁防氧化缓蚀剂(由中国石油大学石油化工学院提供)1%，乙醇
2.5%，余量为水。
[0040]本实施例中注聚井用氧化破胶剂的制备步骤如下:在水中搅拌加入氢氧化钠至完全溶解，再依次搅拌加入过硫酸铵、乙醇和缓蚀剂至溶解完全溶液成均匀透明状即得。
[0041]实施例6
[0042]本实施例中的注聚井用氧化破胶剂由以下重量百分含量的组分组成:过硫酸钾20%，硼砂1.5%，碳酸钠5%，JHS-1钢铁防氧化缓蚀剂(由中国石油大学石油化工学院提供)1%，乙醇5%，余量为水。[0043]本实施例中注聚井用氧化破胶剂的制备步骤如下:在水中搅拌加入硼砂、碳酸钠至完全溶解，再依次搅拌加入过硫酸钾、乙醇和缓蚀剂至溶解完全溶液成均匀透明状即得。
[0044]试验例I
[0045]试验方法:取油田聚合物驱常用的醛交联聚合物凝胶、铬交联聚合物凝胶和聚丙烯酰胺母液各50g，分别装入100mL的柱塞量筒中，依次加入实施例1-6制备的注聚井用氧化破胶剂各50ml，密封后置入70°C烘箱中恒温反应24小时，上述试样完全反应生成后，通过过滤分离和干燥恒重反应前、后溶液中的残留物计算氧化破胶率，试验结果详见下表1。
[0046]表1实施例1-6制备氧化破胶剂的破胶率试验结果
[0047]
【权利要求】
1.一种注聚井用氧化破胶剂，其特征在于:由以下重量百分含量的组分组成:过硫酸盐氧化剂12-25%，碱性pH调节剂3.1-8.5%，缓蚀剂0.5-2%,互溶剂2_5%，余量为水。
2.根据权利要求1所述的注聚井用氧化破胶剂，其特征在于:所述的过硫酸盐氧化剂为过硫Ife按、过硫Ife钟中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的注聚井用氧化破胶剂，其特征在于:所述的过硫酸盐氧化剂由按照重量比为过硫酸铵:过硫酸钾=(10-20): (2-5)组成。
4.根据权利要求1所述的注聚井用氧化破胶剂，其特征在于:所述的碱性PH调节剂为硼砂、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或其任意组合。
5.根据权利要求4所述的注聚井用氧化破胶剂，其特征在于:所述的碱性pH调节剂由按照质量比为:硼砂:碳酸钠:氢氧化钠=(0.1-0.5): (1-3): (2-5)组成。
6.根据权利要求1所述的注聚井用氧化破胶剂，其特征在于:所述的缓蚀剂为钢铁防氧化缓蚀剂。
7.根据权利要求1所述的注聚井用氧化破胶剂，其特征在于:所述的互溶剂为乙醇。
8.—种如权利要求1所述的注聚井用氧化破胶剂的制备方法，其特征在于:具体步骤如下:在水中搅拌加入碱性pH调节剂至完全溶解，再依次搅拌加入过硫酸盐氧化剂、互溶剂和缓蚀剂至溶 解完全即得。
9.根据权利要求8所述的注聚井用氧化破胶剂的制备方法，其特征在于:所述的过硫酸盐氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或两种。
10.根据权利要求8所述的注聚井用氧化破胶剂的制备方法，其特征在于:所述的碱性PH调节剂为硼砂、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或其任意组合。
【文档编号】C09K8/524GK103881673SQ201310351923
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】陈渊, 李飞鹏, 孙玉青, 王孟江, 赵明儒, 高申领 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院