[发明专利]用于酸压裂增产改造的固体酸

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探开发储层增产改造施工技术领域，特别涉及一种酸压裂处理剂，是一种用于酸压裂增产改造的固体酸。

背景技术

酸压是碳酸盐岩油气层重要的增产措施。在常规酸压工艺技术中，酸岩反应速度较快，且酸液滤失严重，导致了有效酸蚀缝长较小，从而制约了酸压改造的效果。由此可见，增加酸液有效作用距离是提高酸压效果的重要途径之一。特别是对于高温油气层，如何降低滤失、如何有效延缓酸岩反应速度是碳酸盐岩储层实现深度酸压的重点。

针对降滤、缓速的问题，近年来国内外在酸液体系方面进行了有益的探索。目前已有的缓速酸体系主要有稠化酸、有机酸、胶凝酸、乳化酸、变粘酸、清洁自转向酸等，它们往往是通过提高酸液粘度或降低有效H⁺浓度来延缓酸岩反应速度的，在实现缓速的同时也降低了酸液对主裂缝壁面的刻蚀程度，因此它们的缓速作用是有限度的：目前各类缓速酸的缓速率均能达到85％以上，但如果进一步提高则势必影响到酸蚀裂缝导流能力。因此对酸液缓速技术的研究目前基本处于停滞状态。在降低滤失方面，胶凝酸、变粘酸、交联酸、清洁自转向酸等均通过提高酸液粘度来增加酸液向地层渗滤的阻力，对降低酸液向基质或蚓孔中的滤失起到一定的作用，但对于天然裂缝、溶洞发育的储层，或者在重复酸压改造中，粘度控制滤失的作用将大打折扣。

在酸压工艺方面，目前常用的降滤方法是在前置液中加固相微粒暂堵剂，如100目石英砂、油溶性树脂、纤维、细盐等。Penny等人(1985年)曾报道过在5100mD的储层中使用粉砂，初滤失量降低了10倍。油溶性树脂在粒径合适、热软化点适中时，能够桥塞孔隙或天然裂缝空间，降滤效果也较好；且它可以溶解于产出的液态烃中，对地层及酸蚀裂缝导流能力的伤害较小。用细盐配制成在地层温度下的盐过饱和酸液，提供一种过量的颗粒物，也可降低酸液在高渗透层和天然裂缝中的滤失；剩余盐可通过后续注入水溶解掉，以解除暂堵和潜在伤害。前置纤维压裂液酸压技术，通过纤维的桥堵作用，提高了前置液的效率，增加了动态裂缝长度；同时可使后续酸液滤失得到一定程度的控制，因此可获得更长的酸蚀裂缝，该工艺于2008年在塔里木油田应用，效果良好。此外，前置液酸压和多级交替注入酸压也是目前常用的深部酸压技术，它们对于控制基质滤失和蚓孔滤失有一定的效果，但在天然裂缝、溶孔或溶洞发育的储层中无法形成有效滤饼，降滤效果并不明显。

以上酸液体系或工艺都避免不了酸接触岩石就发生化学反应，降滤和缓速效果有限，特别是在裂缝、溶孔溶洞性碳酸盐岩储层中，应用效果更不理想。若要进一步提高深部酸压的效果，就应从本质上改变酸岩反应过程与滤失机理，更加有效地控制酸岩反应和滤失的过程，以满足中高温裂缝性碳酸盐岩深部改造的要求。在此背景下，固体酸应运而生。

目前，国内外所研发的固体酸主要包括氨基磺酸、氯乙酸、氯乙酸盐及一些有机多元酸络合剂等体系。但这些固体酸均具有良好的水溶性，不能在地层条件下保有固体形态，虽能在一定程度上能减缓酸溶蚀速率，但仍未能有效解决滤失控制的问题，无法确保整体主裂缝的有效酸溶蚀，其作用与一般意义上的缓速酸或有机酸体系一样，不存在特殊性或优势。还有美国专利6207620中提出的包胶酸(覆膜酸)技术，通过涂层的物理破坏或地层条件下的降解来实现酸液释放控制，但在施工作业中，对包胶材料的物理性损伤，或者制备过程中的不完全包覆均将导致酸的过早释放。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于酸压裂增产改造的固体酸，水不溶性和释酸可控性较强，实现井下远距离作用酸化，以满足碳酸盐岩储层深部酸压裂改造的需求。

本发明采用的技术方案是：用于酸压裂增产改造的固体酸，由可水解生成有机酸的水不溶化合物和能与水反应生成强酸的化合物和非水溶惰性膜组成。能与水反应生成强酸的化合物分散或溶解于可水解生成有机酸的水不溶化合物中，形成固体粉末或颗粒；在固体粉末或颗粒表面涂覆水不溶惰性材料。

所述的可水解生成有机酸的水不溶化合物，选自：乙交酯、丙交酯、聚乳酸、聚羟基乙酸或乳酸－羟基乙酸共聚物共聚物中的一种；

所述的与水反应生成强酸的化合物，选自：氯代羧酸、氯代羧酸盐或氯代芳烃中的一种；

所述的表面涂覆的非水溶惰性材料选自：C5石油树脂、C9石油树脂、聚异丁烯、高熔点石蜡、聚邻羟基羧酸和羟基羧酸的二元、多元共聚物中的任意一种。

所述的聚乳酸、聚羟基乙酸、乳酸－羟基乙酸共聚物的分子量为5000～40000。

所述的氯代羧酸选自：氯乙酸、二氯乙酸或三氯乙酸；氯代羧酸盐选自氯乙酸钠。