[发明专利]一种纳米泡沫酸及其制备方法和使用方法

说明书

本发明公开了一种纳米泡沫酸，属于油气井缓速酸化技术领域。按照质量百分比计，包含以下组分：长链咪唑啉甜菜碱0.1～1.0％；亲水纳米二氧化硅0.1～2.0％；缓蚀剂0.5～2.0％；铁离子稳定剂0.1～1.0％；浓盐酸30～50％；其余为水，该纳米泡沫酸能有效降低酸岩反应速度，增加酸化渗透距离，实现均匀布酸达到深部酸化的目的，能有效降低酸液的滤失，不造成对油层伤害；该制备方法包括向容器中加入水和浓盐酸，然后加入长链咪唑啉甜菜碱，亲水纳米二氧化硅，缓蚀剂和铁离子稳定剂搅拌均匀，制得纳米泡沫酸，该制备方法简单，所用原料易得；该使用方法，包括使用时，将上述泡沫酸通氮气搅拌起泡进行施工即可，其操作简便，使用方便。

技术领域

本发明属于油气井缓速酸化技术领域，具体涉及一种纳米泡沫酸及其制备方法和使用方法。

背景技术

酸化压裂改造工艺技术是碳酸盐岩油气藏开发井增产和稳产的主导技术之一，已经成为勘探井发现油气或探明储量的必不可少的重要手段。

通过优化酸液体系性能，增加酸化渗透距离实现深部酸化和进一步降低地层伤害(聚合物、固相不溶物、酸渣)，提高酸化效果是目前酸化压裂的重点研究方向。优良的酸液体系首先应具有控制液相中H⁺向岩石表面扩散的能力，以降低酸岩反应速率，实现均匀布酸，缓速酸化，从而增加酸化渗透距离，达到深部酸化的目的。

泡沫酸是一种以酸为连续相、气泡为分散相的泡沫体系，可依靠泡沫减少酸岩的接触面积，降低氢离子扩散速率，同时泡沫对渗透率具有选择性，可以实现均匀布酸，有利于提高酸化效果。

但目前泡沫酸主要存在实际地层环境下泡沫不稳定，受高温高压，油气水的影响导致泡沫半衰期过短，从而使泡沫酸的缓速性能严重下降，并且滤失量增大，影响最终施工效果。

纳米材料由于晶粒尺寸的大大减小，纳米材料具有许多优异的性能，如高的表面活性、降低摩阻、高的比表面积等性能，逐渐引起了油田开发者的注意，将纳米材料与油田化学应用技术相结合，进行复杂地层石油天然气的开发，必将对油田化学应用技术的发展起到重大的推动作用。

将纳米材料引入到泡沫酸中，形成纳米材料泡沫酸液体系，纳米粒子与表面活性剂分子间发生吸附并产生协同增效作用，提高泡沫的稳定性，可耐受更高的油气田温度，从而拓深油气钻探开发的深度。

酸液滤失是影响酸化效果的主要因素，控制酸液滤失是酸化成败的关键。酸液滤失主要是酸液进入高渗透层和地层裂缝，使酸液漏失并很快消耗掉，致使没有足够的活性酸进入低渗透地层，使酸液的有效作用距离大大减小，无法实现深穿透酸压的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米泡沫酸及其制备方法和使用方法，该纳米泡沫酸能有效降低酸岩反应速度，增加酸化渗透距离，实现均匀布酸达到深部酸化的目的，能有效降低酸液的滤失，不造成对油层伤害。其制备方法简单，使用简便。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种纳米泡沫酸，按照质量百分比计，包含以下组分：

长链咪唑啉甜菜碱0.1～1.0％；

亲水纳米二氧化硅0.1～2.0％；

缓蚀剂0.5～2.0％；

铁离子稳定剂0.1～1.0％；

浓盐酸30～50％；

其余为水。

优选地，纳米泡沫酸的粒径范围为20～50nm。

优选地，长链咪唑啉甜菜碱为式(1)所示的化合物的一种或多种：

其中，m＝8～18。