[发明专利]一种适用于砂岩地层的多功能转向酸、稠化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种适用于砂岩地层的多功能转向酸稠化剂，包括含式结构通式的芥酸酰基丙基磺基甜菜碱和季铵盐，两者按质量比为3‑6:1‑2混合。用该稠化剂制备转向酸，其制备方法包括：取以盐酸为主体的主体酸液，根据所制备的转向酸的浓度，计算所用稠化剂和蒸馏水的质量，然后将所述稠化剂用蒸馏水溶解，接着加入主体酸液中，使其主体酸液的质量浓度为1%‑20%；其中稠化剂占转向酸质量的2‑5%。本发明制备的转向酸能满足砂岩地层对转向酸的要求，该转向酸耐温性达130℃，转向效果好，无需破胶，残酸粘度明显低于5mPa·s，此外，无需额外添加缓蚀剂便可起到缓蚀功能。

技术领域

本发明属于砂岩储层酸化转向技术领域，具体涉及一种适用于砂岩地层的多功能转向酸、稠化剂及其制备方法。

背景技术

对于非均质性较强的砂岩储层，常规酸化（压）改造的酸液只能沿渗流阻力小的方向渗流，无法有效疏通劣势储层，尤其是对于天然裂缝发育或开发后期经过多次改造的储层，常规酸处理不但达不到增产效果，反而会加剧储层高导流通道的渗流能力，使油气井快速水淹。所以，转向技术在砂岩储层酸化改造中起着至关重要的作用。

机械分层转向是比较直接的转向技术，但其只能从井筒附近转向，无法达到深部转向的目的，而且会增加施工的复杂程度。目前除了机械转向外主要有以下四种化学转向的方法：（1）聚合物微球或油溶性树脂球转向技术；（2）过饱和盐水结晶颗粒转向技术；（3）泡沫酸转向技术；（4）粘弹性自转向酸。化学转向（尤其是粘弹性表面活性剂自转向酸技术）是目前砂岩储层酸化转向中最具使用前景的技术。

相比于碳酸盐储层，砂岩地层碳酸盐含量较低，以往应用于碳酸盐地层的以盐酸为主体酸的转向酸稠化剂很难满足要求，而应用于砂岩储层的转向酸体系粘度必须对酸浓度敏感，从而达到酸化转向的效果。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种适用于砂岩地层的多功能转向酸、稠化剂及其制备方法，可有效解决现有技术中用于砂岩地层的转向酸无法满足要求，酸化转向效果差的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于砂岩地层的多功能转向酸稠化剂，包括含式结构通式的芥酸酰基丙基磺基甜菜碱（GRSB）和具有缓蚀功能的季铵盐，两者按质量比为3-6:1-2混合；

式。

进一步地，含式结构通式的芥酸酰基丙基磺基甜菜碱（GRSB）和具有缓蚀功能的季铵盐的质量比为5:1。

进一步地，式中的R为碳原子数为21的不饱和烃。

进一步地，季铵盐为DTAC、DTAB、CTAC和CTAB中的任意一种。

进一步地，季铵盐为CTAC。

上述GESB的制备方法，包括以下步骤：

（1）向含有1,3二氯丙醇的THF溶液中加入一定量的氢化钠，1,3二氯丙醇和氢化钠的摩尔比为1:1-3，常温搅拌12-18min，再将1,3丙烷磺内酯的THF溶液缓慢滴加进去，55-65℃回流反应10-14h，1,3二氯丙醇和1,3丙烷磺内酯的摩尔比为1:1-3，反应结束后加盐酸去除剩余的氢化钠，然后过滤，将滤液减压蒸馏，接着用无水乙醇洗涤一遍，得到微黄色中间体A；

（2）将中间体A与芥酸酰基丙基二甲胺按1:1-3的摩尔比加入到异丙醇溶剂中80-90℃搅拌回流10-14h，反应结束后减压蒸馏，得到黄色透明粘稠产物GESB。

进一步地，步骤（1）中1,3二氯丙醇和氢化钠的摩尔比为1:1.2。

进一步地，步骤（1）中1,3二氯丙醇和1,3丙烷磺内酯的摩尔比为1:1。