В зависимости от химического состава, механизма действия и различных сценариев применения, железо - ионные стабилизаторы для нефтяных месторождений можно разделить на четыре основные категории, различные виды продукции с точки зрения производительности, стоимости, применимых условий, обеспечивают разнообразный выбор для разработки различных типов нефтегазовых месторождений.

i) Ионные стабилизаторы хелатного типа железа

1. Аминополикарбоновые кислоты

Это самый классический хелатный стабилизатор, представляющий такие продукты, как EDTA (этилентетрауксусная кислота), DTPA (диэтилентриамин - пентауксусная кислота), HEDTA (гидроксиэтилэтилентриуксусная кислота) и так далее. Такие продукты имеют характеристики сильной поглощающей способности, высокой константы стабильности, широкого диапазона pH (pH 2 - 12), могут эффективно стабилизировать Fe² ⁺, Fe³ ⁺ и другие ионы металлов (например, Ca² ⁺, Mg² ⁺), подходят для высокотемпературных (120°C), высокоминерализованных пластов и подкисления.

Например, ферроионные стабилизаторы EDTA промышленного класса с концентрацией 50%, при добавлении 1% - 3% в раствор гидрокислотного подкисления, могут стабилизировать концентрацию Fe³ до 5000 мг / л и хорошо совместимы с другими химическими веществами, такими как кислотные жидкости и разрывные жидкости. Однако недостатком является высокая стоимость и низкая биоразлагаемость, а также ограниченное применение в регионах со строгими экологическими требованиями.

2. Органические кислоты

В качестве представителей лимонной кислоты, винной кислоты, яблочной кислоты и т. Д. Такие стабилизаторы образуют хелаты через карбоксильные радикалы и ионы железа, имеют преимущества низкой стоимости, экологически чистых, хорошей биоразлагаемости, подходят для средних и низких температур (90°C), низкоминерализованных пластов и экологически чувствительных районов. Например, постоянная стабильность хелата железа лимонной кислоты составляет 10 м². 2. Стабильно присутствует в среде pH 3 - 8 и наносит небольшой ущерб пласту, часто используется для подкисления неглубоких залежей и нагнетания скважин. Однако стабилизирующая способность хелатов органических кислот относительно слаба, эффект ограничен при высоких температурах или высоких концентрациях ионов железа и требует соответствующего увеличения добавок.

ii) Ионные стабилизаторы железо - хелатного типа

Чтобы сбалансировать стабильный эффект, стоимость и сферу применения, в настоящее время основная продукция на рынке в основном является прототипом и хелатной системой мультипликации, благодаря двум механизмам синергии для повышения общей производительности стабилизатора. Репрезентативные продукты включают HJZ - 801, RX - 502, TS - 100 и т. Д., Ниже приведены типичные продукты в качестве примера:

1. Стабилизаторы ионов железа типа HJZ - 801

Технические показатели: внешне светло - желтая прозрачная жидкость, плотность (20°C) 1,10 - 1,15г / см³, pH (1% водного раствора) 2.0 - 4.0, высокотемпературная 150 °C, минерализационная устойчивость 20×10 ⁴mg / L, устойчивость к Fe³ ⁺ ≥3000 мг / л (1% добавки).

Основные компоненты: гидроксиаминовый восстановитель + аминополикарбоновые хелаты + растворители, ингибирующие окисление Fe² путем восстановления, хелатное стабилизирующее действие, полученное Fe³, синергическое повышение стабилизирующего эффекта.

Применимый сценарий: в основном используется для закисления соляной кислоты скважин нефти и воды, закисления почвы, особенно для средних и глубоких высокотемпературных и высокосолевых залежей нефти, может эффективно предотвратить осаждение ионов железа в кислотных остатках после подкисления, чтобы заблокировать пласт.

Метод применения: непосредственно в подкисленную жидкость добавляется добавка от 1% до 3% массы подкисленной жидкости с поправкой на концентрацию ионов железа и температуру пласта; Смешайте с кислой жидкостью и равномерно вводите в пласт, а тушеная скважина возвращается через 2 - 4 часа.

Упаковка и хранение: Использовать упаковку пластиковых бочек 200 л, хранить в прохладном вентиляционном помещении, чтобы избежать прямого солнечного света, срок годности 12 месяцев.

2. Ионные стабилизаторы типа RX - 502

Технические показатели: внешне коричнево - красная жидкость, плотность (20°C) 1,08 - 1,12г / см³, pH (1% водного раствора) 3,0 - 5.0, стойкость к высокой температуре 180°C, устойчивость к минерализации 30×10 ⁴mg / L, устойчивость к Fe³ ⁺ ≥5000mg / l (1% добавки).

Основные компоненты: сульфат натрия + производные EDTA + диспергирующий агент, который сочетает в себе восстановление, поглощение, дисперсию тройного действия, подходит для высокотемпературных и высоковольтных глубоких залежей нефти и операций по подкислению и давлению сланцевого газа.

Выдающиеся характеристики: отличная термостойкость, в условиях 180°C все еще может поддерживать стабильный эффект; Хорошая совместимость с разрывной жидкостью, ингибитором коррозии, деэмульгатором и т. Д. Не приведет к вторичному осаждению.

iii) Ионные стабилизаторы дисперсно - хелатного типа

Такие продукты в основном нацелены на старые нефтяные месторождения, которые сильно загрязнены железом и имеют большое количество образования осаждения железа. Благодаря дисперсии осадочные частицы остаются взвешенными, хелатное действие стабилизирует свободные ионы железа и реализует двойной эффект « очистка + предотвращение блокировки». К числу представленных продуктов относятся PA - 600 (полиакриловая кислота + лимонная кислота в сочетании) и SD - 900 (сульфонат солей поверхностно - активных веществ + DTPA в сочетании).

Например, тип PA - 600, диспергирующий состав которого рассеивает образующиеся частицы осаждения гидроксида железа ниже 1 мкм, избегая засорения горловины мостом; Состав хелата стабилизирует ионы свободного железа, предотвращая образование новых осадков. Продукт подходит для работы по разблокированию и очистке сточных вод на старых нефтяных месторождениях с низкой проницаемостью, с добавлением 2 - 5% массы очищающей жидкости, что позволяет повысить скорость восстановления проницаемости коллектора на 20 - 40%.

(4) Ионные стабилизаторы экологически чистого железа

По мере того, как экологические правила становятся все более строгими, зеленый железо - ионный стабилизатор, основанный на биологических материалах, становится горячей точкой для исследований и разработок. Такие продукты, содержащие природные органические кислоты (например, глюкозу, молочную кислоту), биополимеры (например, производные панциря) в качестве основных компонентов, имеют высокую скорость биоразложения (≥90%), низкую токсичность (LD₅₀ > 5000mg / kg), экологически безопасные характеристики и подходят для разработки нефтегазовых месторождений в экологически чувствительных районах (например, вдоль рек, вокруг сельскохозяйственных угодий).

Например, биогенный ферроионный стабилизатор с внутренним эфиром глюкозы и полиглицеридом на основе гидроксипропиленовой корки в качестве основного компонента, в условиях pH 4 - 10, температура 120°C, стабилизирующая способность Fe³ достигает 2000 мг / л, скорость биоразложения более 95%, успешно применяется на нефтяных месторождениях в экологическом заповеднике бассейна Желтой реки Китая, как для решения проблемы загрязнения ионами железа, так и для предотвращения ущерба окружающей среде.