[发明专利]一种环空保护液、制备方法及其应用

说明书

本申请提供了一种环空保护液、制备方法及其应用。所述环空保护液包括加重剂、pH稳定剂、缓蚀剂、除氧剂和水。本申请的环空保护液能够应用于超高温、超高压、超深井的酸性(例如CO₂)气田开发。并且其能够在大量酸性气体渗入环境下仍然具有高温稳定性、低腐蚀性、储层伤害小和高比重等特性。

技术领域

本申请提供了一种环空保护液、制备方法及其应用，特别是环空保护液在超高温和超高压酸性气田中的应用。

背景技术

磷酸盐、甲酸盐环空保护液具有高比重、低成本等优势，但在高温下磷酸盐中的磷元素由于价态不稳定容易发生氧化还原反应，并最终诱发油套管开裂失效。而甲酸盐在超高温、超高压、超深井的开发过程中，油管内CO₂-H₂S等酸性介质容易渗入到油套环空致使环空保护液酸化和甲酸盐大量高温分解，进而引发油套管发生局部腐蚀和开裂。

发明内容

本申请之一提供了一种环空保护液，其包括加重剂、pH稳定剂、缓蚀剂、除氧剂和水。

在一个具体实施方式中，所述加重剂包括甲酸钠和/或甲酸钾。

在一个具体实施方式中，所述pH稳定剂包括碳酸盐和/或碳酸氢盐。例如所述pH稳定剂可以为碳酸盐与碳酸氢盐的混合物。

在一个具体实施方式中，所述碳酸盐选自碳酸钠和/或碳酸钾。

在一个具体实施方式中，所述碳酸氢盐选自碳酸氢钠和/或碳酸氢钾。

在一个具体实施方式中，所述缓蚀剂包括改性咪唑啉耐高温缓蚀剂。

在一个具体实施方式中，所述除氧剂包括亚硫酸钠和/或二甲基酮肟。

在一个具体实施方式中，以水的质量为100质量份计，加重剂88至340质量份、pH稳定剂的0.2至10质量份、缓蚀剂0.1至3质量份、除氧剂0.2至0.4质量份。

在一个具体实施方式中，以水的质量为100质量份计，甲酸钠48至88质量份，甲酸钾0至340质量份。

在一个具体实施方式中，以水的质量为100质量份计，碳酸盐0.1至5质量份，碳酸氢盐0.1至5质量份。

本申请之二提供了根据本申请之一中任意一项所述的环空保护液的制备方法，其包括如下步骤：

1)将所述加重剂溶于水中至完全溶解，得到第一溶液；

2)向所述第一溶液中加入pH稳定剂和缓蚀剂至完全溶解，得到第二溶液；

3)在使用前3至6小时的时候，向所述第二溶液中加入除氧剂至完全溶解，得到所述环空保护液。

本申请之三提供了根据本申请之一中任意一项所述的环空保护液或根据本申请之二所述的制备方法制得的所述环空保护液在超高温和超高压酸性气田中的应用，其中所述超高温至少为150℃的温度，所述超高压至少为80MPa的压力。

在一个具体实施方式中，所述述超高温的温度范围为150℃至210℃；所述超高压的压力范围为80MPa至100MPa。

优选地，在一个具体实施方式中，所述酸性气田的pH的范围为3至7。

本申请中的各组分含量允许存在一定范围的误差。

本发明中的术语“耐高温”指的是能耐受150℃以上的高温，特别是150℃至210℃范围内的高温。

本发明中的术语“超高温”指的是150℃以上的高温，特别是150℃至210℃范围内的高温。

本申请的有益效果：