[其他]用亞硝酸鹽-重鉻酸鹽氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的丙酸根絡(luò)鉻(III)改善滲透率對(duì)比

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000000473
• 申請(qǐng)日: 1986-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN86100473B
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 保羅·斯蒂芬·胡德森;托德·凱·施亞馬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 菲利普石油公司
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 羅英銘;陳季壯

一個(gè)生產(chǎn)丙酸鉻（Ⅲ）的清徹綠色溶液的過(guò)程，其中包括：將例如丙酸、水與含鉻（Ⅵ）的原料，如重鉻酸鹽混合；加入亞硝酸鹽，如亞硝酸鈉，使鉻（Ⅵ）還原為鉻（Ⅲ）；在過(guò)量酸條件下，最好是丙酸，或是丙酸加輔酸（如鹽酸），生產(chǎn)一種穩(wěn)定的、可以使聚合物一如部分水解丙烯酰胺聚合物一膠凝的溶液；該溶液在石油生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工作中可用于處理高滲透率地帶以改善滲透率對(duì)比度。

本發(fā)明涉及產(chǎn)生穩(wěn)定丙酸根絡(luò)鉻（Ⅲ）絡(luò)合物水溶液的方法。本發(fā)明一個(gè)具體內(nèi)容是使用亞硝酸鹽，重鉻酸鹽氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生丙酸根絡(luò)鉻（Ⅲ）溶液。本發(fā)明另一個(gè)與之相聯(lián)系的內(nèi)容屬于改進(jìn)丙酸根絡(luò)鉻（Ⅲ）溶液的生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)混合方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及改善不均勻地層中滲水率對(duì)比度的方法。

在應(yīng)用注水法的石油生產(chǎn)區(qū)域，注入的水易于從高滲透率地帶通過(guò)，而繞過(guò)了大部分的含油帶。注入的水中通常含有化學(xué)藥品，盡管含量很小，但由于水量達(dá)數(shù)億加侖之多，其耗費(fèi)的成本也是十分昂貴的，因此注入水的采油效率很重要。如果能將高滲水率的通道封閉起來(lái)，水就會(huì)進(jìn)入比較致密的含油帶。

可以用下述辦法減少在高滲透率通道中的損失;注入含有多價(jià)金屬交聯(lián)劑的聚合物溶液，交聯(lián)劑使聚合物膠凝，堵住高滲透率地層，并且使后來(lái)注入的水流入原來(lái)滲透率較差而現(xiàn)在卻相對(duì)較好的含油帶。使用檸檬酸鋁及相應(yīng)的多價(jià)金屬陽(yáng)離子作為交聯(lián)劑的方法一些時(shí)間來(lái)已為人所知。但檸檬酸根絡(luò)鉻一類的交聯(lián)劑在某些更不利的環(huán)境中不能完全令人滿意，例如，當(dāng)?shù)貙訙囟雀哂?70°F和/或地層水的硬陽(yáng)離子值超過(guò)500ppm的情況。

例如，對(duì)于部分水解的丙烯酰胺類聚合物，丙酸鉻（Ⅲ）溶液是一種有效的交聯(lián)劑，該溶液可使聚合物在儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)的高滲透率帶形成膠凝，它既可用于處理油井附近的地段，又可用于更深地層。丙酸鉻（Ⅲ）溶液不僅可以成功地應(yīng)用于改善這種滲透率對(duì)比度，（在硬鹽水中也可用），令人意想不到的是，丙酸根成分對(duì)經(jīng)常在地層水中出現(xiàn)的傳播還原硫酸鹽的細(xì)菌還是一種抗菌劑。這樣一來(lái)，既能收膠凝之利，又可獲滅菌之益。

但是，丙酸鉻（Ⅲ）溶液需分批配制。生成物中含有硫酸鹽的氧化還原劑方法是不希望的，因?yàn)樯傻腂aSO₄和CaSO₄沉淀可能潛伏著地層結(jié)構(gòu)的損害，而且由于還原硫酸鹽的細(xì)菌的新陳代謝，會(huì)產(chǎn)生腐蝕性的酸性氣體H₂S。

在這一極為重要的材料在油田應(yīng)用的道路上，通過(guò)能再產(chǎn)生的方式即迅速又方便地配制丙酸鉻（Ⅲ）溶液，一直是一個(gè)努力的目標(biāo);但或許又一直是個(gè)障礙。

我們發(fā)現(xiàn)，在丙酸、鉻酸鹽或重鉻酸鹽與水的混合物中，按一定比例加入亞硝酸鹽將鉻酸鹽或重鉻酸鹽還原，總可以得到丙酸鉻（Ⅲ）的澄清綠色溶液丙酸根絡(luò)鉻（Ⅲ）。我們發(fā)現(xiàn)，為保證丙酸鉻（Ⅲ）溶液的性能，丙酸根與鉻之摩爾比至少為4∶1;進(jìn)而，必須使酸（配體）過(guò)量，使總配體與鉻的摩爾比增加到至少約為11∶1的量級(jí)。

我們還發(fā)現(xiàn)，所需過(guò)量的配體酸可以用較便宜的酸，如乙酸或鹽酸代替;只是應(yīng)當(dāng)在丙酸根絡(luò)鉻（Ⅲ）初次形成之后加入，這樣，就以較小的成本獲得了穩(wěn)定的溶液。

事實(shí)上，我們發(fā)現(xiàn)，用后一種方法配制的混合配體材料更適宜用于處理油井附近地層，因?yàn)樗z凝得更為迅速;但它也可用于深層交聯(lián)處理。丙酸根含量高的溶液更適用于深層交聯(lián)處理，因?yàn)樗毥?jīng)較長(zhǎng)時(shí)間才使聚合物膠凝;但它也可用于處理油井附近地層。

我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了采用循環(huán)環(huán)路系統(tǒng)的混合生產(chǎn)方法，它所需的時(shí)間大約是一般通用的分批攪拌方法所需時(shí)間的一半。

我們發(fā)明的目的之一是生產(chǎn)丙酸根絡(luò)鉻（Ⅲ）溶液，該溶液可使可溶于水的聚合物粘滯劑膠凝。我們發(fā)明的另一目的是生產(chǎn)性能良好的均勻的，澄清而無(wú)渣的丙酸根絡(luò)鉻（Ⅲ）溶液。我們發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種改善高滲水率通道的滲水率對(duì)比度的改良方法，即可用于油井附近地層的處理，又可用于更深地層。發(fā)明的又一目的是提供一種生產(chǎn)丙酸根絡(luò)鉻（Ⅲ）溶液的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的方法。我們發(fā)明的再一目的是提供使用可注入的可膠凝混合液處理地層的方法。