[发明专利]减少腐蚀的硫化铁垢清除液

说明书

一种适合于溶解金属上的垢的低腐蚀性组合物。垢包括硫化铁垢。该组合物包含：包含过氧化氢的过氧化氢水溶液；以及包含至少一种酸的酸性溶液，其中过氧化氢和酸存在的浓度使得过氧化氢在约室温下不会分解以形成可见的气泡，其中过氧化氢和酸存在的浓度使得组合物在高于室温的高温下接触金属和硫化铁垢之后，硫化铁垢从具有硫化铁垢的金属上被去除，并且其中过氧化氢和酸存在的浓度使得不会在金属上产生点蚀，金属包括碳钢。

技术领域

本公开主要涉及用于从金属上除垢的组合物和方法。特别地，本公开涉及在井眼应用中从金属上除去包括硫化铁垢在内的垢。

背景技术

在诸如酸气井之类的油气井中，井下结垢是一个持续的问题，其不利地影响了作业费用和烃生产。垢可以包括、并且在一些情况下主要是硫化铁，其中二硫化铁(FeS₂)通常被认为是最难除去的。尽管可以在井眼和烃生产应用中实施机械除垢处理，但这些处理很耗时，并且会提高作业费用。

可以使用诸如15体积％的HCl之类的酸溶解诸如磁黄铁矿、陨硫铁、马基诺矿和硫复铁矿之类的硫化铁；然而，这可能会损坏生产系统，包括腐蚀井下金属(downholemetallurgy)以及不受控制地释放H₂S气体。根据SPE 68315，硫化铁垢：形成、去除和预防，二硫化铁在酸中的溶解缓慢且困难，因而使用酸可能无法有效地除垢。

井下应用中的硫化铁沉积物已经导致天然气产量的损失以及对于储层管理和监测的损失。现有技术的除垢组合物和除垢法会对井眼中或附近的含烃储层中的钢管和其他金属部件造成严重腐蚀。

发明内容

本公开的组合物和方法的实施方案减少并除去硫化铁结垢，同时对诸如碳钢之类的金属造成最小的(如果有的话)损害。为了减轻烃生产作业中的特定硫化物垢问题，非常需要有效、安全、低腐蚀性且成本有效的溶垢剂，特别是二硫化铁溶垢剂。本公开的溶垢剂当快速施用时具有足够的溶垢能力、对井下管道和工具的腐蚀低或无腐蚀并且最低程度的生成H₂S。

已使用过氧化氢、任选的过氧化氢稳定剂、任选的酸(例如弱酸如乙酸)、任选的增稠剂和其他任选的流体添加剂(例如发泡剂)配制了有效的硫化铁(FeS₂)去除流体系统。本公开的流体组合物和系统在室温下是稳定的并且不会分解(不产生可见的气泡，表明在室温下没有H₂O₂分解)。在一些实施方案中，混合物可以为稀的、仅包含(例如)约0.5重量％至约1.5重量％的H₂O₂。在本公开的示例性实施方案中，对碳钢的腐蚀性出乎意料地低。

在本文公开的实施方案中，诸如有机酸之类的酸是任选的，并且在没有或不存在酸组合物的情况下施用一些组合物。在本文讨论的实施方案中，使用一种或以上稳定剂来稳定破碎剂(例如H₂O₂)。因此，公开了一种适合于溶解金属上的垢的低腐蚀性组合物，其中垢包括硫化铁垢。在一些实施方案中，组合物包含：包含过氧化氢的过氧化氢水溶液；以及包含至少一种酸的酸性溶液，其中过氧化氢和酸存在的浓度使得过氧化氢在约室温下不会分解以形成可见的气泡，其中过氧化氢和酸存在的浓度使得组合物在高于室温的高温下接触金属和硫化铁垢之后，硫化铁垢从具有硫化铁垢的金属上被去除，并且其中过氧化氢和酸存在的浓度使得不会在金属上产生点蚀，金属包括碳钢。

在某些实施方案中，组合物包含过氧化氢稳定剂。在一些实施方案中，过氧化氢稳定剂选自由下列组成的组：锡酸盐、乙酰苯胺、苯酚、焦磷酸盐、硝酸盐、有机膦酸盐以及它们的组合。仍在其他实施方案中，过氧化氢稳定剂包括锡酸钠。还在其他实施方案中，酸性溶液包含乙酸。仍在某些其他实施方案中，组合物还包含选自由下列组成的组中的成分：增稠剂、螯合剂、表面活性剂、发泡剂以及它们的组合。