[发明专利]高效溶蚀、低腐蚀、抑垢及环保的酸液体系及制备方法

说明书

本发明涉及油气开采酸液及制备方法技术领域，是一种高效溶蚀、低腐蚀、抑垢及环保的酸液体系及制备方法，前者原料包括盐酸、氢氟酸和改性聚环氧琥珀酸。本发明的高效溶蚀、低腐蚀、抑垢及环保的酸液体系具有深部解堵、低伤害、抑制沉淀、可生物降解多种功能，可实现一剂多效，酸化作业井不需要停产及停注，大大简化了酸化作业程序，提高酸液的使用效率，降低人力及资金成本；而且，制备工艺简单，成本低廉，通过调节各组分的配比，使其能应用在油田油气井酸化解堵领域中，在不停产、停注井的应用效果显得尤为突出。

技术领域

本发明涉及油气开采酸液及制备方法技术领域，是一种高效溶蚀、低腐蚀、抑垢及环保的酸液体系及制备方法，还包括一种改性聚环氧琥珀酸及其制备方法。

背景技术

酸化技术可以有效提高储层渗透率，实现增产增注的目标。针对砂岩储层油水井酸化，主要采用含氟酸液体系，氟酸具有较强的溶蚀能力，但酸化作用距离短；氟硼酸等缓速酸能在一定程度上增大处理半径，但易生成氟硅酸盐、硅铝酸盐等沉淀，造成储层伤害，影响储层酸化效果。

不动管柱酸化中酸液对管柱的腐蚀相对严重，在高温深井条件下的酸化作业造成的腐蚀现象尤为明显，目前普遍使用的酸化缓蚀剂耐高温性差，且存在价格昂贵，毒性大等缺点。

常规酸化包含前置液、处理液、后置液三段泵注程序，存在作业时间长、工序复杂和浪费人力资源等问题；其次，目前针对砂岩储层的酸液添加剂主要在缓速、抑垢、低腐蚀等某一方面表现出优良的特性，添加剂种类多，工作液配制工艺繁杂。

通过对有机酸进行大量研究，聚环氧琥珀酸是一种较理想的有机酸，同时，具有一定的缓蚀阻垢性能，且不含磷、钾等元素，无毒，可生物降解，属于真正环境友好型产品，具有重要的应用价值。但是，聚环氧琥珀酸官能团单一，且用量大。因而，试图对聚环氧琥珀酸进行改性,增加一些基团来提升其综合性能。

发明内容

本发明提供了一种高效溶蚀、低腐蚀、抑垢及环保的酸液体系及制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决聚环氧琥珀酸的官能团单一的问题，通过对聚环氧琥珀酸进行改性，引入多种官能团；同时本发明提供了一种兼具高效溶蚀、低腐蚀、抑垢及环保的酸液体系。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种改性聚环氧琥珀酸，分子结构式如下：

分子结构式中，x＝1.2，y＝0，1，z＝1，2。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述改性聚环氧琥珀酸按下述方法得到：

第一步，向环氧琥珀酸钠中加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，调节pH值至10至12，以过硫酸铵为引发剂，加热至90℃，反应2.5h至3h，生成环氧琥珀酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠共聚物；

第二步，向环氧琥珀酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠共聚物中，加入L-半胱氨酸，加热至110℃，调节pH至4.0至5.0，反应2.5h后，得到改性聚环氧琥珀酸。

上述环氧琥珀酸钠按下述方法得到：将马来酸酐置于氢氧化钠溶液中进行反应，以双氧水为氧化剂，以钨酸钠为催化剂，加温至50℃至60℃，反应3h至4h，生成环氧琥珀酸钠。

上述马来酸酐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和L-半胱氨酸的质量比为3.7:4.0:2.3。

上述所述马来酸酐为工业品，室温下为有酸味的无色或白色固体，密度1.4g/cm³；所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为工业品，白色粉末，密度1.45g/cm³；所述L-半胱氨酸为工业品，白色粉末，密度1.189g/cm³。