[其他]用亚硝酸盐-重铬酸盐氧化还原反应产生的丙酸根络铬(III)改善渗透率对比

说明书

一个生产丙酸铬（Ⅲ）的清彻绿色溶液的过程，其中包括：将例如丙酸、水与含铬（Ⅵ）的原料，如重铬酸盐混合；加入亚硝酸盐，如亚硝酸钠，使铬（Ⅵ）还原为铬（Ⅲ）；在过量酸条件下，最好是丙酸，或是丙酸加辅酸（如盐酸），生产一种稳定的、可以使聚合物一如部分水解丙烯酰胺聚合物一胶凝的溶液；该溶液在石油生产现场工作中可用于处理高渗透率地带以改善渗透率对比度。

本发明涉及产生稳定丙酸根络铬（Ⅲ）络合物水溶液的方法。本发明一个具体内容是使用亚硝酸盐，重铬酸盐氧化还原反应产生丙酸根络铬（Ⅲ）溶液。本发明另一个与之相联系的内容属于改进丙酸根络铬（Ⅲ）溶液的生产过程的一个混合方法。本发明进一步涉及改善不均匀地层中渗水率对比度的方法。

在应用注水法的石油生产区域，注入的水易于从高渗透率地带通过，而绕过了大部分的含油带。注入的水中通常含有化学药品，尽管含量很小，但由于水量达数亿加仑之多，其耗费的成本也是十分昂贵的，因此注入水的采油效率很重要。如果能将高渗水率的通道封闭起来，水就会进入比较致密的含油带。

可以用下述办法减少在高渗透率通道中的损失;注入含有多价金属交联剂的聚合物溶液，交联剂使聚合物胶凝，堵住高渗透率地层，并且使后来注入的水流入原来渗透率较差而现在却相对较好的含油带。使用柠檬酸铝及相应的多价金属阳离子作为交联剂的方法一些时间来已为人所知。但柠檬酸根络铬一类的交联剂在某些更不利的环境中不能完全令人满意，例如，当地层温度高于170°F和/或地层水的硬阳离子值超过500ppm的情况。

例如，对于部分水解的丙烯酰胺类聚合物，丙酸铬（Ⅲ）溶液是一种有效的交联剂，该溶液可使聚合物在储油结构的高渗透率带形成胶凝，它既可用于处理油井附近的地段，又可用于更深地层。丙酸铬（Ⅲ）溶液不仅可以成功地应用于改善这种渗透率对比度，（在硬盐水中也可用），令人意想不到的是，丙酸根成分对经常在地层水中出现的传播还原硫酸盐的细菌还是一种抗菌剂。这样一来，既能收胶凝之利，又可获灭菌之益。

但是，丙酸铬（Ⅲ）溶液需分批配制。生成物中含有硫酸盐的氧化还原剂方法是不希望的，因为生成的BaSO₄和CaSO₄沉淀可能潜伏着地层结构的损害，而且由于还原硫酸盐的细菌的新陈代谢，会产生腐蚀性的酸性气体H₂S。

在这一极为重要的材料在油田应用的道路上，通过能再产生的方式即迅速又方便地配制丙酸铬（Ⅲ）溶液，一直是一个努力的目标;但或许又一直是个障碍。

我们发现，在丙酸、铬酸盐或重铬酸盐与水的混合物中，按一定比例加入亚硝酸盐将铬酸盐或重铬酸盐还原，总可以得到丙酸铬（Ⅲ）的澄清绿色溶液丙酸根络铬（Ⅲ）。我们发现，为保证丙酸铬（Ⅲ）溶液的性能，丙酸根与铬之摩尔比至少为4∶1;进而，必须使酸（配体）过量，使总配体与铬的摩尔比增加到至少约为11∶1的量级。

我们还发现，所需过量的配体酸可以用较便宜的酸，如乙酸或盐酸代替;只是应当在丙酸根络铬（Ⅲ）初次形成之后加入，这样，就以较小的成本获得了稳定的溶液。

事实上，我们发现，用后一种方法配制的混合配体材料更适宜用于处理油井附近地层，因为它胶凝得更为迅速;但它也可用于深层交联处理。丙酸根含量高的溶液更适用于深层交联处理，因为它须经较长时间才使聚合物胶凝;但它也可用于处理油井附近地层。

我们进一步发现了采用循环环路系统的混合生产方法，它所需的时间大约是一般通用的分批搅拌方法所需时间的一半。

我们发明的目的之一是生产丙酸根络铬（Ⅲ）溶液，该溶液可使可溶于水的聚合物粘滞剂胶凝。我们发明的另一目的是生产性能良好的均匀的，澄清而无渣的丙酸根络铬（Ⅲ）溶液。我们发明的进一步目的是提供一种改善高渗水率通道的渗水率对比度的改良方法，即可用于油井附近地层的处理，又可用于更深地层。发明的又一目的是提供一种生产丙酸根络铬（Ⅲ）溶液的稳定和经济的方法。我们发明的再一目的是提供使用可注入的可胶凝混合液处理地层的方法。