CN103911139A - 胶囊包裹固体盐酸制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种胶囊包裹固体盐酸制备方法，其特征是：包括如下步骤：步骤1：固体盐酸制备：1）将水合肼、盐酸和溶剂按下述质量百分比例混合：水合肼为38-42%、盐酸为40-45%、余量为溶剂；2）将上述混合液在35度下烘干即为固体盐酸；步骤2：固体盐酸胶囊制备：1）将步骤1制备的固体盐酸与石蜡、高级脂肪醇、乙基纤维素及溶剂按下述质量百分比例混合：固体盐酸为40-45%、石蜡为5-8%、高级脂肪醇为0.3-0.5%，乙基纤维素2.5%、余量为溶剂；2）将上述的混合物用机械搅拌器搅拌，充分混合均匀；3）将机械搅拌器搅拌后的混合物用微胶囊技术包裹即可。其优点是延缓酸岩反应速度，提高酸液的溶蚀能力和酸液的有效作用距离，降低是设备的腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及一种固体盐酸制备方法，特别是一种胶囊包裹固体盐酸制备技术。
背景技术
酸化是油井增产、水井增注、消除近井地带污染的主要措施之一。常用的酸液是将盐酸/氢氟酸、硝酸/土酸复合酸化液，这种复合酸化液具有如下特点：具有极强的腐蚀性和氧化性，对地面设备及管柱具有很大的破坏性。
20世纪90年代中原油田从乌克兰国立是有科学研究院引进的酸化工艺。该技术首先将酸固化成颗粒，然后用非反应性流体携带固体酸颗粒压破地层后进入裂缝，随着裂缝的延伸，固体酸颗粒沉降或悬浮于裂缝中，带固体酸颗粒泵注完毕后，在注入释放液。
为此，注入地层后，在地层温度下缓慢水解，生成液体盐酸，降低了液体盐酸/氢氟酸及硝酸/土酸酸液对地面设备及管柱的腐蚀作用。
酸化压裂液是一种优质低伤害压裂液体系，具有粘度高、携砂悬砂能力强、滤失低、摩阻小、清洁压裂裂缝、对储层伤害小、易返排、压裂液效率高等特点，特别适用于低压、低渗、水敏性储层的压裂改造。随着鄂尔多斯盆地延长油田的大规模开发，压裂井次在不断增多，压裂规模在不断增大，作为一种优质低伤害的压裂液体系，酸化压裂液被采用的井次和规模也在加大。在酸化压裂液体系，盐酸的作用是在预前置液、前置液、携砂液、顶替液中使用。因此盐酸优劣不仅影响对设备的腐蚀，而且对压裂的成功与否起着至关重要的作用。
固体酸与释放液接触后，溶解并电离出大量的H+与裂缝壁面的岩石发生反应，进而造成裂缝壁面的非均匀刻蚀，达到酸化地层的目的。其特点是延缓了酸岩反应速度，提高了酸液的刻蚀能力和酸液的有效距离。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够适应低渗透—特低渗透油气藏使用的胶囊包裹固体盐酸制备方法。
本发明的技术方案是：胶囊包裹固体盐酸制备方法，其特征是：包括如下步骤：
步骤1：固体盐酸制备
1）将水合肼、盐酸和溶剂按下述质量百分比例混合：水合肼为38-42%、盐酸为40-45%、余量为溶剂；
2）将上述混合液在35度下烘干即为固体盐酸；
步骤2：固体盐酸胶囊制备
1）将步骤1制备的固体盐酸与石蜡、高级脂肪醇、乙基纤维素及溶剂按下述质量百分比例混合：固体盐酸为40-45%、石蜡为5-8%、高级脂肪醇为0.3-0.5%，乙基纤维素2.5%、余量为溶剂；
2）将上述的混合物用机械搅拌器搅拌，充分混合均匀；
3）将机械搅拌器搅拌后的混合物用微胶囊技术包裹即可。
所述的水合肼的质量百分比浓度为98%；盐酸的质量百分比浓度为37.5%。
所述的乙基纤维素是一种取代度为2.44-2.58，乙氧基含量为48%-46.5%，质量百分比浓度为5-8%。
所述的石蜡是一种微晶石蜡，分子量范围是500-1000。
所述的高级脂肪醇是高碳醇，即：含有6个-22个碳原子的脂肪醇。
所述的溶剂是乙醇或异丙醇，质量百分比浓度为6-10%。
所述的水合肼和盐酸的摩尔比为1:2。
本发明通过化学反应将液体盐酸变为固体盐酸，然后采用胶囊包裹技术将固体盐酸进行包裹微胶囊化。固体酸是通过包裹材料上的微孔道扩散向外释放的，微胶囊浸入水溶液中后，外部的水经过包膜中的微孔道渗入微胶囊内，溶解固体酸而成为溶液，然后H+沿充满水的微孔道向外扩散，从微胶囊中释放出来。根据费克扩散定律，微胶囊包膜越厚，H+扩散越慢，释放时间延后越多，温度升高则扩散速率增大，延迟释放时间变短。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的胶囊包裹固体盐酸，填补了国内在固体盐酸和胶囊包裹固体盐酸技术制备空白。
2、该胶囊包裹固体盐酸体系与高矿化度的压裂液和地层水配伍性良好；
3、该胶囊包裹固体盐酸耐温能力强，可满足油藏温度在100℃范围。
4、与酸性压裂液体系配伍性良好。
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1是酸与碳酸岩反应后的溶液中酸浓度与反应时间的关系。
具体实施方式
实施例1
胶囊包裹固体盐酸制备方法，包括如下步骤：
步骤1：固体盐酸制备
1）将水合肼、盐酸和溶剂按下述质量百分比例混合：水合肼为38%、盐酸为40%、余量为溶剂；
2）将上述混合液在35度下烘干即为固体盐酸；
步骤2：固体盐酸胶囊制备
1）将步骤1制备的固体盐酸与石蜡、高级脂肪醇、乙基纤维素及溶剂按下述质量百分比例混合：固体盐酸为40%、石蜡为5%、高级脂肪醇为0.3%，乙基纤维素2.5%、余量为溶剂；
2）将上述的混合物用机械搅拌器搅拌2-10min充分混合均匀（转速1000r/min）；
3）将机械搅拌器搅拌后的混合物用微胶囊技术包裹即可。微胶囊技术属于公知技术，这里就不做详细描述。
所述的水合肼的质量百分比浓度为98%；盐酸的质量百分比浓度为37.5%；所述的高级脂肪醇是高碳醇，即C6脂肪醇；所述的溶剂是乙醇，质量百分比浓度为6-10%。
实施例2
实施例2与实施例1的制备方法相同，不同之处是：
步骤1中的固体盐酸制备 ：是将水合肼、盐酸和溶剂按下述质量百分比例混合：水合肼为40%、盐酸为42%、余量为溶剂；
步骤2中的固体盐酸胶囊制备是：将步骤1制备的固体盐酸与石蜡、高级脂肪醇、乙基纤维素及溶剂按下述质量百分比例混合：固体盐酸为42%、石蜡为6%、高级脂肪醇为0.4%，乙基纤维素2.5%、余量为溶剂；
所述的高级脂肪醇是高碳醇，即C12脂肪醇；所述的溶剂是异丙醇，质量百分比浓度为6-10%。所述的石蜡是一种微晶石蜡， 分子量范围是500-1000；所述的乙基纤维素是一种取代度为2.44-2.58，乙氧基含量为48%-46.5%，质量百分比浓度为5-8%，由河南道纯化工技术有限公司提供。
实施例3
实施例3与实施例1的制备方法相同，不同之处是：
步骤1中的固体盐酸制备 ：是将水合肼、盐酸和溶剂按下述质量百分比例混合：水合肼为42%、盐酸为45%、余量为溶剂；
步骤2中的固体盐酸胶囊制备是：将步骤1制备的固体盐酸与石蜡、高级脂肪醇、乙基纤维素及溶剂按下述质量百分比例混合：固体盐酸为45%、石蜡为8%、高级脂肪醇为0.5%，乙基纤维素2.5%、余量为溶剂；
所述的高级脂肪醇是高碳醇，即C22脂肪醇。
实施例４
实施例４与实施例1的制备方法相同，不同之处是：步骤１中的所述的水合肼和盐酸的摩尔比为1:2。所述的石蜡是一种微晶石蜡， 分子量范围是800；所述的乙基纤维素是一种取代度为2.44-2.58，乙氧基含量为48%-46.5%，质量百分比浓度为5-8%，由河南道纯化工技术有限公司提供。
如图1所示，以下实验在室温下，考察了在不同时间下，采用20%盐酸水溶液与含20%的固体盐酸胶囊水溶液（实施例2）与碳酸岩反应后酸液浓度与时间关系。通过以下实验发现：在20min时20%盐酸与足量的碳酸岩反应基本完毕，此刻固态盐酸胶囊只有2%盐酸释放并与碳酸岩进行了反应，在120min后，固体盐酸胶凝中盐酸才基本释放并与碳酸岩反应完成。由此可见：同样条件下，固体盐酸胶囊在酸化作业时具有显著的缓速性能，其缓速性是同样浓度液体盐酸的6倍。另外，由于固体盐酸胶囊在水中的释放速度慢，在地面低浓度的盐酸不会对现场设备和油管形成腐蚀，因此，也可明显减少酸液对设备的腐蚀。同时采用实施例1、2、4进行相同的试验，其效果一致，实施例2和4的效果更好。
从上述说明可以了解到：根据本发明制成的胶囊包裹固体盐酸，通过调节盐酸的含量制得粉末状或固体状，根据微胶囊包膜的厚度，实现固体酸在井筒中不释放而当酸液进入地层后才释放的目的。同时，微胶囊收到地层应力作用时会发生膜破裂，也可将固体酸在地层中迅速释放出来。其优点是延缓酸岩反应速度，提高酸液的溶蚀能力和酸液的有效作用距离，降低是设备的腐蚀，该方法简单易行，操作性强且能耗低，生产效率高，成本低，并且胶囊固体盐酸试剂易于存储和运输。可用于压裂、解堵等领域。
Claims (7)
1.胶囊包裹固体盐酸制备方法，其特征是：包括如下步骤：
步骤1：固体盐酸制备
1）将水合肼、盐酸和溶剂按下述质量百分比例混合：水合肼为38-42%、盐酸为40-45%、余量为溶剂；
2）将上述混合液在35度下烘干即为固体盐酸；
步骤2：固体盐酸胶囊制备
1）将步骤1制备的固体盐酸与石蜡、高级脂肪醇、乙基纤维素及溶剂按下述质量百分比例混合：固体盐酸为40-45%、石蜡为5-8%、高级脂肪醇为0.3-0.5%，乙基纤维素2.5%、余量为溶剂；
2）将上述的混合物用机械搅拌器搅拌，充分混合均匀；
3）将机械搅拌器搅拌后的混合物用微胶囊技术包裹即可。
2.根据权利要求1所述的胶囊包裹固体盐酸制备方法，其特征是：所述的水合肼的质量百分比浓度为98%；盐酸的质量百分比浓度为37.5%。
3.根据权利要求1所述的胶囊包裹固体盐酸制备方法，其特征是：所述的乙基纤维素是一种取代度为2.44-2.58，乙氧基含量为48%-46.5%，质量百分比浓度为5-8%。
4.根据权利要求1所述的胶囊包裹固体盐酸制备方法，其特征是：所述的石蜡是一种微晶石蜡，分子量范围为500-1000。
5.根据权利要求1所述的胶囊包裹固体盐酸制备方法，其特征是：所述的高级脂肪醇是高碳醇，即：含有6个-22个碳原子的脂肪醇。
6.根据权利要求1所述的胶囊包裹固体盐酸制备方法，其特征是：所述的溶剂是乙醇或异丙醇，质量百分比浓度为6-10%。
7.根据权利要求1所述的胶囊包裹固体盐酸制备方法，其特征是：所述的水合肼和盐酸的摩尔比为1:2。
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