適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元羧酸及轉(zhuǎn)向酸及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元羧酸及轉(zhuǎn)向酸及其制備方法，其中有機多元酸為谷氨酸四乙酸，化學結(jié)構(gòu)式如下：本發(fā)明的有機多元酸具有耐高溫，無沉淀、無殘渣生成的特點。
【專利說明】適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元羧酸及轉(zhuǎn)向酸及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元羧酸及轉(zhuǎn)向酸及其制備方法，屬于油田酸化【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是油氣井開發(fā)過程中碳酸巖儲層酸化使用的酸化液及酸化分流技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]油田碳酸巖儲層的酸化處理主要是對進井地帶污染解除及產(chǎn)生新通道的疏通，但是由于碳酸巖儲層的非均質(zhì)性，使常規(guī)酸液優(yōu)先進入污染較小的高滲透層，這樣就達不到酸化處理的效果，即便是均質(zhì)碳酸巖儲層也會有各層與酸液反應(yīng)不均，導致碳酸巖儲層酸化處理比砂巖更加困難。
[0003]關(guān)于油田的酸化分流技術(shù)有著很長的歷史，國外1932年開始使用鹽酸對油井進行酸化處理，為改善酸化效果提出了改善油層吸酸剖面的問題，將酸液轉(zhuǎn)向流動帶入了期望階段，自此開始，酸化轉(zhuǎn)向技術(shù)慢慢發(fā)展起來。國外在20世紀70年代以來，酸化轉(zhuǎn)向技術(shù)研究非常活躍，國內(nèi)在20世紀80年代才開始進行研究。
[0004]目前成熟的酸液轉(zhuǎn)向技術(shù)是采用機械轉(zhuǎn)向方式，此方式為在酸化過程中利用機械將酸化的目的層與其他層隔開，從而達到預(yù)期的酸化轉(zhuǎn)向。機械轉(zhuǎn)向技術(shù)具有施工操作復雜，機械設(shè)備笨重，成本較高等缺點?；瘜W轉(zhuǎn)向酸化技術(shù)是采用在注酸時添加一下化學助劑，此化學劑可降低高滲層的注入能力，起到暫堵的作用，從而實現(xiàn)酸液的轉(zhuǎn)向。這項技術(shù)雖然操作簡單，但是化學助劑會導致酸液中有沉淀產(chǎn)生，會降低酸化的作用，還有可能對地層產(chǎn)生很大的傷害，且其作用也并不持久。粘彈性表面活性劑轉(zhuǎn)向酸化技術(shù)是利用粘彈性表面活性劑轉(zhuǎn)向酸優(yōu)先與高滲層的碳酸巖進行反應(yīng)，從而是酸液的PH值升高且Ca2+含量升高，此時酸液的粘度逐步變大，對高滲層實現(xiàn)暫堵，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向酸化的目的。此技術(shù)成本較高、使用溫度不高，有些粘彈性表面活性劑轉(zhuǎn)向酸化技術(shù)穩(wěn)定性差。
[0005]隨著油氣田開采的深入，越來越多的高溫井不斷出現(xiàn)。轉(zhuǎn)向酸的研究必然朝著更高使用溫度的趨勢發(fā)展，另外根據(jù)目前對酸化轉(zhuǎn)向技術(shù)研究和應(yīng)用情況以及酸化轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展實際，從油藏可持續(xù)開采的角度考慮，在我國開展高溫清潔自轉(zhuǎn)向酸的研究是十分必要的:一是可以對高溫井實現(xiàn)酸化自轉(zhuǎn)向技術(shù)，提高產(chǎn)油量。二是降低開采過程中對油層的傷害，保護儲層、穩(wěn)定產(chǎn)能；三是降低作業(yè)成本。今后研制、開發(fā)適合國內(nèi)油藏特點的清潔自轉(zhuǎn)向酸化體系，應(yīng)重點進行轉(zhuǎn)向酸體系的抗高溫性能研究。
[0006]鑒于上述現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向酸在使用過程中存在的問題，本發(fā)明人基于多年的實踐經(jīng)驗及豐富的專業(yè)知識積極加以研究和創(chuàng)新，最終發(fā)明一種新穎的適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元羧酸及轉(zhuǎn)向酸及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元羧酸，具有耐高溫，無沉淀、無殘渣生成的特點。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0009]適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元羧酸，其為谷氨酸四乙酸，化學結(jié)構(gòu)式如下:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元羧酸，其特征在于，其為谷氨酸四乙酸，化學結(jié)構(gòu)式如下:
2.一種有機多元羧酸的制備方法，所述有機多元羧酸為權(quán)利要求1所述的有機多元羧酸，所述制備方法步驟如下: (O氰基化:準確稱取40-45質(zhì)量份的L-谷氨酸和20-25質(zhì)量份的2-氯乙腈加入130-140質(zhì)量份的蒸餾水中，加入0.1-0.2質(zhì)量份的氯化鋯為催化劑在200°C下進行氰基化反應(yīng); (2)水解:將氰基化反應(yīng)產(chǎn)物在90°C下進行水解反應(yīng)，得到谷氨酸四乙酸的水溶液； (3)脫色:將谷氨酸四乙酸的水溶液用活性炭進行脫色； (4)濃縮:將脫色后的產(chǎn)品進行濃縮得到最終產(chǎn)品。
3.適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元轉(zhuǎn)向酸，其特征在于，由下述組分按質(zhì)量百分比組成:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元轉(zhuǎn)向酸，其特征在于，所述多支化孿鏈兩性兩性表面活性劑的結(jié)構(gòu)式如下:O
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元轉(zhuǎn)向酸，其特征在于，所述多支化孿鏈兩性兩性表面活性劑的結(jié)構(gòu)式如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元轉(zhuǎn)向酸，其特征在于，所述多支化孿鏈兩性兩性表面活性劑通過如下步驟獲得:第一步，在帶有冷凝回流管的容器中加入100-120質(zhì)量份的芥子酸與30-40質(zhì)量份的N, N- 二甲氨基丙胺，加入0.15-0.2質(zhì)量份的氫氧化鉀作催化劑進行酰胺化縮合反應(yīng)，攪拌回流，反應(yīng)6h~8h，反應(yīng)溫度為130°C~160°C，得到中間產(chǎn)物叔胺； 第二步，向上述中間產(chǎn)物叔胺中添加40-45質(zhì)量份二氯乙醚進行攣鏈化反應(yīng)，攪拌回流，反應(yīng)2h~4h，反應(yīng)溫度為120°C~130°C，得到中間產(chǎn)物攣鏈叔胺； 第三步，將制得的中間產(chǎn)物攣鏈叔胺和150-160質(zhì)量份的異丙醇加入容器中，分次加入預(yù)先中和好的氯乙酸鈉溶液30-35質(zhì)量份，攪拌回流，在70°C~80°C下反應(yīng)4h~6h，得到黃色至褐色稠狀液體，即為最終產(chǎn)物，其中效成分多支化孿鏈兩性兩性表面活性劑的質(zhì)量百分含量為49%~51%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元轉(zhuǎn)向酸，其特征在于，所述雙子吡啶季銨鹽表面活性劑的結(jié)構(gòu)式如下:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于高溫碳酸巖儲層酸化用有機多元轉(zhuǎn)向酸，其特征在于，所述雙子吡啶季銨鹽表面活性劑通過如下步驟獲得: 步驟一:在帶有冷凝回流管的容器中，加入120-130質(zhì)量份的吡啶與40-45質(zhì)量份的三乙胺，同時加入帶水劑二甲苯100質(zhì)量份，進行攪拌回流，反應(yīng)3h~4h，反應(yīng)溫度為140°C~180°C，在120°C下減壓蒸餾脫去二甲苯得到吡啶堿中間產(chǎn)物； 步驟二:向上述吡啶堿中間產(chǎn)物中添加40-45質(zhì)量份的氯化芐，在120-140°C下反應(yīng)3-4小時，再加入20-30質(zhì)量份的1，4 二氯丁烷進行攣鏈化反應(yīng)，反應(yīng)2h~3h，反應(yīng)溫度為80°C~90°C，得到最終產(chǎn)物為褐色稠狀液體，即為最終產(chǎn)物，其中有效成分雙子吡啶季銨鹽表面活性劑的質(zhì)量百分含量為79%~81%。
【文檔編號】C07C227/26GK103896792SQ201410158902
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】徐太平, 方也, 王能成, 李栓, 王鵬, 付麗 申請人:四川安東油氣工程技術(shù)服務(wù)有限公司