[发明专利]完井液用除垢除硫多效添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种完井液用除垢除硫多效添加剂，其为由酸‑无机盐复配溶液和碱性溶液混合形成的酸‑盐‑碱缓冲溶液；其中，形成酸无机盐复配溶液中的酸为硼酸、氟硼酸、氨基磺酸、氨基乙酸、羟基二乙基亚膦酸、一氯乙酸、邻苯二甲酸或磷酸；无机盐为氯化铵、氯化钾或氯化钠；形成碱性溶液的碱或碱性盐为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠；该完井液用除垢除硫多效添加剂弥补了现有添加剂功能性较为单一的问题，通过酸液、无机盐和碱液合理比例复配形成兼具酸性和碱性，实现既能去除地层中产生的硫化氢气体，又能作为酸去除井筒中的化学垢，同时消耗掉除垢过程中二次产生的硫化氢气体的目的，使其不会对地层和井筒造成二次沉淀污染伤害。

技术领域

本发明涉及完井工作液技术领域，特别涉及一种完井液用除垢除硫多效添加剂及其制备方法。

背景技术

完井作业中用到的工作液称为完井液，完井液一般包括洗井液、压井液、修井液、射孔液、隔离液等。其中，在洗井、压井、修井等液体体系中经常加入添加剂除硫剂，其目的是防止盐水完井液的硫化氢腐蚀。很多地层在防喷求产、措施改造、修井等过程中，会产生一定浓度的硫化氢气体，这种酸性气体一方面腐蚀井下管柱，使管柱发生斑点腐蚀现象，也会使管柱腐蚀后结垢，给处理井筒、修井等作业带来不便；另一方面如硫化氢采出地面，对人体会造成更大伤害。因此，必须在完井液体系中加入添加剂，将其消耗掉，减少危害。

目前，通常是在液体体系中加入碱式碳酸锌，或加入碱性溶液来和硫化氢进行反应，虽能去除掉地层中产生的硫化氢气体，但这些碱液去除不了井筒中由酸性气体导致的结垢。这些垢一般是硫化亚铁、氢氧化铁等，如果用酸去处理这些垢，就会再次反应生成硫化氢气体。这样用酸除垢，同时又用碱除酸性气体就发生了矛盾。因此，应该研究一种多效添加剂，既能去除井筒中的垢样，避免二次产生硫化氢气体，同时又能发挥碱液的功能，去除地层中产生的硫化氢气体，全面实现多效添加剂除垢除硫化氢的功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种兼具除井筒中的垢样和去除地层中产生的硫化氢气体的完井液用除垢除硫多效添加剂。

本发明的另一目的是提供一种制备上述完井液用除垢除硫多效添加剂的制备方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种完井液用除垢除硫多效添加剂，其为由酸-无机盐复配溶液和碱性溶液混合形成的酸-盐-碱缓冲溶液；其中，形成酸无机盐复配溶液中的酸为硼酸、氟硼酸、氨基磺酸、氨基乙酸、羟基二乙基亚膦酸、一氯乙酸、邻苯二甲酸或磷酸；无机盐为氯化铵、氯化钾或氯化钠；形成碱性溶液的碱或碱性盐为氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠。

优选，所述酸-无机盐复配溶液的体积为25～50mL、摩尔浓度为0.15～0.25mol/L；所述碱性溶液的体积为5～55mL、摩尔浓度为0.1～0.2mol/L。

一种完井液用除垢除硫多效添加剂的制备方法，步骤如下：

S1、称取适量硼酸加水稀释，后向其中加入少量无机盐固体并搅拌至完全溶解，配制得到体积为25～50mL、摩尔浓度为0.15～0.25mol/L的酸-无机盐复配溶液；

S2、称取适量碱或碱性盐并加水溶解，配制得到体积为5～55mL、摩尔浓度为0.1～0.2mol/L的碱性溶液；

S3、将步骤S1配制的酸-无机盐复配溶液和步骤S2配制的碱性溶液混合均匀，并加水稀释至无明显分层，即得到该完井液用除垢除硫多效添加剂。

该完井液用除垢除硫多效添加剂中，在无机盐这一电解质的作用下，酸液与碱液不会发生酸碱中和反应，即形成酸-盐-碱缓冲体系，为保证该缓冲体系的稳定性，在将步骤S1配制的酸-无机盐复配溶液和步骤S2配制的碱性溶液混合均匀后还需加水稀释至溶液无分层现象。

该完井液用除垢除硫多效添加剂适用于各种完井液体系。使用时，该完井液用除垢除硫多效添加剂在完井液中的加量为0.3～0.5wt.％。