【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于石油開(kāi)采，特別涉及一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、酸化是油氣井增產(chǎn)的主要手段之一，其能夠清除孔隙或裂縫中的堵塞物質(zhì)，或者改善地層原有孔隙和裂縫，提高地層滲透率，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增注的目的。在油氣田酸化施工中，高濃度的酸溶液在攪拌酸液和泵注過(guò)程中會(huì)溶解設(shè)備和油管中的鐵化合物，盡管加入一定的緩蝕劑，但對(duì)管壁的腐蝕和鐵垢的溶解仍不可能完全避免。酸液中還可能與地層中含鐵礦物和粘土礦物作用而使溶液中有fe3+和fe2+存在，溶解的鐵以離子狀態(tài)保留在酸液中，隨著酸液與地層巖石的持續(xù)反應(yīng)，酸液的有效濃度逐漸減低，ph值升高，當(dāng)殘酸的ph值上升并達(dá)到一定值時(shí)將產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀，嚴(yán)重堵塞經(jīng)酸化施工新打開(kāi)的流動(dòng)孔道。此外，鐵離子還會(huì)增強(qiáng)殘酸乳化液的穩(wěn)定性，給排酸帶來(lái)困難；加劇酸渣的產(chǎn)生，給油層帶來(lái)新的傷害。
2、為了防止酸液變成殘酸時(shí)產(chǎn)生鐵沉淀，在酸化技術(shù)中常采用在酸液中加入鐵離子穩(wěn)定劑來(lái)防止酸液變成殘酸時(shí)生成凝膠狀的氫氧化鐵沉淀，防止其對(duì)油氣層的損害，從而提高酸化處理效果。
3、鐵離子穩(wěn)定劑能從絡(luò)合、配位、還原、分散等多個(gè)方面阻止fe3+的再沉淀，防止地層傷害，提高酸化作業(yè)的增產(chǎn)效果。
4、cn104479656a公開(kāi)了一種用于酸化處理的變粘酸液，該變粘酸液由以下重量百分比的組分組成：鹽酸19.9-25.0％，氫氟酸1.0-7.5％，變粘劑5-7％，酸化緩蝕劑1-2％，鐵離子穩(wěn)定劑0.1-0.5％，破乳助排劑0.3-0.4％，粘土穩(wěn)定劑1-1.5％，酸化互溶劑1-2％，余量
5、cn105295887a公開(kāi)了一種性能優(yōu)良的酸化作業(yè)用鐵離子穩(wěn)定劑及其制備方法。在酸化過(guò)程中，由于酸液中h+濃度不斷降低，ph值不斷增大，使得原本以離子狀態(tài)存在的鐵開(kāi)始沉淀，堵塞地層中的油氣滲流通道，造成二次污染，導(dǎo)致采收率降低，因而需加入鐵離子穩(wěn)定劑使鐵始終以可溶狀態(tài)存在于殘酸中。該專利技術(shù)的技術(shù)方案為：按比例向容器加入異抗壞血酸鈉、nta、檸檬酸、edta二鈉鹽和水，各組分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：異抗壞血酸鈉5％～16％，nta1％～3％，檸檬酸2％～5％，edta二鈉鹽2％～5％，余量為水；控制一定的溫度并攪拌使之完全溶解，冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至容量瓶并定容，即得該鐵離子穩(wěn)定劑。該鐵離子穩(wěn)定劑既有螯合能力又有還原能力，穩(wěn)鐵能力強(qiáng)，生產(chǎn)成本低。但是該專利技術(shù)鐵離子穩(wěn)定劑的鐵離子穩(wěn)定能力只有40mg/ml左右，鐵離子穩(wěn)定能力較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑及其制備方法。本專利技術(shù)的鐵離子穩(wěn)定劑具有穩(wěn)定鐵離子能力強(qiáng)、效果好、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，160℃恒溫4h后，穩(wěn)定鐵離子保持率達(dá)到97％以上。
2、本專利技術(shù)的目的之一公開(kāi)了一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，所述制備方法的具體步驟如下：
3、(1)在裝有冷凝管的四口燒瓶中加入2-[2-[[4-[(2-溴乙?；?氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸、乙醇、乙二胺三乙酸，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph?7.5-8，攪拌溶解，加熱到60-65℃，保溫反應(yīng)，期間多次加入氫氧化鈉溶液，維持ph7.5-8，得到混合液；
4、(2)將上述混合液減壓蒸餾，剩余少量乙醇，加入蒸餾水，用鹽酸調(diào)節(jié)ph?2-2.5，減壓蒸餾出剩余的乙醇，得到混合液；
5、(3)將步驟(2)中的混合液用冰水冷卻到5℃以下，析出固體，過(guò)濾，80-90℃烘干過(guò)夜，得到產(chǎn)品鐵離子穩(wěn)定劑。
6、在本專利技術(shù)中，優(yōu)選地，基于1摩爾份的2-[2-[[4-[(2-溴乙酰基)氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸，所述的乙二胺三乙酸用量分別為0.9-1.5mol。
7、更優(yōu)選地，基于1摩爾份的2-[2-[[4-[(2-溴乙?；?氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸，所述的乙二胺三乙酸用量分別為1-1.4mol。
8、在本專利技術(shù)中，優(yōu)選地，步驟(1)中所述乙醇與2-[2-[[4-[(2-溴乙酰基)氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸的重量比為12-15：1。
9、在本專利技術(shù)中，優(yōu)選地，步驟(1)中所述保溫反應(yīng)時(shí)間為2-4h。
10、在本專利技術(shù)中，優(yōu)選地，步驟(2)中所述少量乙醇與2-[2-[[4-[(2-溴乙?；?氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸重量比為3-4：1。
11、在本專利技術(shù)中，優(yōu)選地，步驟(2)中所述蒸餾水與2-[2-[[4-[(2-溴乙?；?氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸重量比為8-10：1。
12、本專利技術(shù)的鐵離子穩(wěn)定劑合成的反應(yīng)方程式如下：
13、
14、本專利技術(shù)另一個(gè)目的公開(kāi)了一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑，所述鐵離子穩(wěn)定劑的分子結(jié)構(gòu)式如下：
15、
16、本專利技術(shù)的酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑分子中含有7個(gè)羧基官能團(tuán)，而且有4個(gè)羧基是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，具有超強(qiáng)的螯合作用，可以大幅度減少游離的鐵離子，從而阻止鐵離子從溶液中沉降出來(lái)；叔胺含有6個(gè)叔胺官能團(tuán)，可以與鐵離子形成配位鍵，進(jìn)一步減少游離鐵離子；反應(yīng)底物均屬于鐵離子穩(wěn)定劑，少量沒(méi)完全反應(yīng)殘留在產(chǎn)品中，仍然會(huì)起到輔助的鐵離子穩(wěn)定效果。
17、本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
18、(1)本專利技術(shù)的酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑穩(wěn)定鐵離子能力強(qiáng)，最高可以達(dá)到202mg/ml；
19、(2)本專利技術(shù)的酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑耐溫能力強(qiáng)，160℃恒溫4h后，穩(wěn)定鐵離子保持率達(dá)到97％以上；
20、(3)本專利技術(shù)的酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑穩(wěn)定鐵離子效果好，含鐵量180mg/l的油井酸化液穩(wěn)定后游離鐵離子含量為0mg/l。
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1.一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法的具體步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，基于1摩爾份的2-[2-[[4-[(2-溴乙?；?氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸，所述的乙二胺三乙酸用量分別為0.9-1.5mol。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，基于1摩爾份的2-[2-[[4-[(2-溴乙?；?氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸，所述的乙二胺三乙酸用量分別為1-1.4mol。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述乙醇與2-[2-[[4-[(2-溴乙酰基)氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸的重量比為12-15：1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述少量乙醇與2-[2-[[4-[(2-溴乙?；?氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸重量比為3-4：1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述蒸餾水與2-[2-[[4-[(2-溴乙?；?氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸重量比為8-10：1。
8.一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑，其特征在于，所述鐵離子穩(wěn)定劑的分子結(jié)構(gòu)式如下：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法的具體步驟如下：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，基于1摩爾份的2-[2-[[4-[(2-溴乙酰基)氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸，所述的乙二胺三乙酸用量分別為0.9-1.5mol。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，基于1摩爾份的2-[2-[[4-[(2-溴乙?；?氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二碳-1-基]乙酸，所述的乙二胺三乙酸用量分別為1-1.4mol。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸化壓裂用固體鐵離子穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述乙醇與2-[2-[[4-[(2-溴乙酰基)氨基]苯基]甲基]-4,7,10-三(...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：任海寧，孫春同，孫永強(qiáng)，齊?；?/a>，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東營(yíng)施普瑞石油工程技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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