[发明专利]适用于低渗碳酸盐岩储层的环保型酸化工作液及制备方法

说明书

本发明提供一种适用于低渗碳酸盐岩储层的环保型酸化工作液，由以下质量份的原料组成：100份水，3～5份谷氨酸N,N‑二乙酸，3～5份甲基甘氨酸二乙酸，3～5份甲基磺酸，5～10份乙酸，1～3份氯化钾，1～3份氯化铵。本发明还提供了上述环保型酸化工作液的制备方法。本发明提供的环保型酸化工作液适于碳酸盐岩水井酸化，能够有效增加碳酸盐岩储层的渗透率，对金属管材具有良好的缓蚀效果，并且该环保型酸化工作液对环境友好，易于降解。

技术领域

本发明涉及螯合剂技术领域，尤其涉及一种适用于低渗碳酸盐岩储层的环保型酸化工作液及制备方法。

背景技术

基质酸化作为一种重要的增产改造措施，其易在近井筒地带形成具有优势渗流能力的“高速通道”—蚓孔(wormhole)，主要应用于近井筒地带解堵，促进储层改造与增产。

在碳酸盐岩储层酸化作业中，常规酸酸化体系具有酸-岩反应速率过快、难以形成较深的酸蚀蚓孔、易过度酸化导致破坏储层结构从而影响储层增产、酸液体系利用效率低、对钻具的腐蚀严重等问题。而螯合剂可以与溶液中的金属离子通过螯合反应相结合，形成易溶于溶液的稳定螯合物，这种螯合反应反应速率缓慢，作用时间长，所以在酸液中加入螯合剂可以有效的降低酸-岩的反应活性。与传统的酸性体系相比，加入螯合剂的酸液体系具有广泛的应用前景。

将常规酸液直接用于低渗碳酸盐岩储层增产中，可能会带来严重的井管腐蚀问题，且较难产生更深的蚓孔，容易在井壁产生端面腐蚀，且体系中所添加的缓蚀剂、铁离子稳定剂等都增加了工程成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于低渗碳酸盐岩储层的环保型酸化工作液及其制备方法，本发明提供的环保型酸化工作液适于碳酸盐岩水井酸化，能够有效增加碳酸盐岩储层的渗透率，对金属管材具有良好的缓蚀效果，并且该环保型酸化工作液对环境友好，易于降解。

本发明提供一种适用于低渗碳酸盐岩储层的环保型酸化工作液，由以下质量份的原料组成：100份水，3～5份谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)，3～5份甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)，3～5份甲基磺酸(MSA)，5～10份乙酸(HAC)，1～3份氯化钾，1～3份氯化铵。

进一步地，所述环保型酸化工作液由以下质量份的原料组成：100份水，4份谷氨酸N,N-二乙酸，3.5份甲基甘氨酸二乙酸，4.5份甲基磺酸，6份乙酸，1.5份氯化钾，2份氯化铵。

进一步地，所述环保型酸化工作液由以下质量份的原料组成：100份水，4.5份谷氨酸N,N-二乙酸，4份甲基甘氨酸二乙酸，4份甲基磺酸，8.5份乙酸，2份氯化钾，2.5份氯化铵。

本发明还提供了上述适用于低渗碳酸盐岩储层的环保型酸化工作液的制备方法，包括以下步骤：

S1，向氯化钾和氯化铵中加入水，搅拌溶解，得到前置液；

S2，向步骤S1的前置液中依次加入谷氨酸N,N-二乙酸、甲基甘氨酸二乙酸、甲基磺酸和乙酸，搅拌，混合均匀，即得到环保型酸化工作液。

本发明的环保型酸化工作液的作用机理为：谷氨酸N,N-二乙酸和甲基甘氨酸二乙酸能够通过螯合作用螯合岩样中的金属钙元素，形成易溶于溶液的稳定螯合物；谷氨酸N,N-二乙酸和甲基甘氨酸二乙酸两种螯合物配合使用可以协同增强对灰岩的螯合作用，但是这种反应比较缓慢，需要较长时间才能达到较大的渗透率增大倍数。而通过配合使用有机酸单元，在溶液中引入H⁺，H⁺的引入使得岩样与酸液反应机理分为两步：①H⁺与灰岩发生复分解反应，生成Ca²⁺；②谷氨酸N,N-二乙酸和甲基甘氨酸二乙酸与灰岩发生螯合反应，两种反应相互协同增强与灰岩的反应。