[发明专利]一种耐高温酸化用铁离子稳定剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高温酸化用铁离子稳定剂，每100重量份包含：还原剂0.5‑5份，螯合剂2‑20份，增效剂3‑15份，余量为水；所述螯合剂为柠檬酸及其铵盐、乙二胺四乙酸及其二钠盐、氮川三乙酸及其三钠盐、醋酸铵中的一种或几种；所述增效剂为聚葡萄糖、葡萄糖酸或葡萄酸钠、葡萄糖醛酸、预糊化淀粉、氧化淀粉、羧甲基淀粉、麦芽糊精中的一种或几种。本发明引入了新的螯合剂和还原剂，优化了配比，反复论证，充分发挥各组分之间的协同配伍作用，并添加了几种多羟基化合物（各种水溶的改性淀粉）作为增效剂，研发出一种耐高温的酸化用铁离子稳定剂，具有优异的稳定铁离子性能，适用于较深地层的酸化施工。本发明为酸化作业的添加剂，具有优异的耐高温性能、生产工艺简单易行、使用成本低廉等特点。

技术领域

本发明涉及酸化用铁离子稳定剂领域，尤其涉及一种耐高温酸化用铁离子稳定剂及其制备方法。

背景技术

铁离子稳定剂是常用的酸化用添加剂。铁若较多以Fe³⁺形式存在，酸化过程后，会形成氢氧化铁沉淀，使渗透率降低。铁主要有三方面来源：管壁表面腐蚀、轧制铁鳞以及地层含铁矿物（如赤铁矿、黄铁矿、磁铁矿、菱铁矿、绿泥石、混合层粘土等），其中管壁表面腐蚀、轧制铁鳞来源于管柱，酸液进入地层过程中，在管柱中停留较长时间，会溶蚀掉铁锈，并产生一层轧制铁鳞，这部分铁会以二价或三价两种形态存在，Fe³⁺在pH值为2左右即可形成氢氧化铁沉淀，而Fe²⁺在pH值为7左右才形成氢氧化亚铁沉淀（亚铁离子更不容易形成氢氧化物的沉淀），因乏酸溶液的pH值基本不高于6，所以只需要防止Fe³⁺沉淀。而且Fe²⁺稳定性较差，即使使用还原剂将Fe³⁺还原为Fe²⁺，当地层温度较高或遇到强氧化剂时，也会重新被氧化为Fe³⁺，所以普遍认为，使用螯合剂将铁离子进行螯合是目前解决这一问题最有效的方法。如CN1067912A公开了一种酸液铁离子稳定剂，异抗坏血酸：葡萄糖：2-酮基葡萄糖酸钙按重量比为100：5-120：5-120，兼具还原性和螯合性，证明其在酸液中稳定铁离子的能力明显高于单一的螯合剂和还原剂，但该发明所记载的稳定剂稳定铁离子时的耐高温性能不足。且现有报道的铁离子稳定剂很少应用于浅地层的酸化作业中。

发明内容

（一）要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种由多组分复合而成的耐高温酸化用铁离子稳定剂及其制备方法，本发明通过引入了新的螯合剂和还原剂，并优化各组分的配比，使各组分协同作用，得到一种可耐150℃高温的酸化铁离子稳定剂，该稳定剂具有优异的稳定铁离子性能和耐高温性能，可适用于较深地层的酸化施工。本发明还涉及所述稳定剂的制备方法，制备过程简单，降低了生产和酸化作业的成本。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种耐高温酸化用铁离子稳定剂，每100重量份包含：还原剂0.5-5份，螯合剂2-20份，增效剂3-15份，余量为水；所述螯合剂为柠檬酸及其铵盐、乙二胺四乙酸（EDTA）及其二钠盐、氮川三乙酸（NTA）及其三钠盐、醋酸铵中的一种或几种；

所述增效剂为聚葡萄糖、葡萄糖酸、葡萄酸钠、葡萄糖醛酸、预糊化淀粉、氧化淀粉、羧甲基淀粉、麦芽糊精中的一种或几种。

这些螯合剂具有很强的螯合能力，能与铁离子配位形成高稳定的环状螯合物，具有抗热稳定性；所选的增效剂具有增强粘稠度，增加稳定剂体系稳定性和增强铁离子稳定性的作用。

根据本发明的较佳实施例，所述还原剂为异抗坏血酸或异抗坏血酸钠盐中的一种或几种，能够将三价铁（Fe³⁺）还原为二价铁（Fe²⁺），使铁溶解在溶液中。

根据本发明的较佳实施例，所述螯合剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸、氮川三乙酸联合添加；增效剂为预糊化淀粉和麦芽糊精联合添加。