De acuerdo con las diferencias en la composición química, el mecanismo de acción y los escenarios de aplicación, los estabilizadores de iones de hierro utilizados en los campos petroleros se pueden dividir en cuatro categorías principales, y varios productos se centran en el rendimiento, el costo y las condiciones aplicables, proporcionando opciones diversificadas para el desarrollo de diferentes tipos de depósitos de petróleo y gas.

(1) estabilizador de iones de hierro tipo chelado

1. ácidos aminopolicarboxilados

Este es el estabilizador chelado más clásico, y los productos representativos incluyen EDTA (ácido Etilendiamina tetraacético), DTPa (ácido dietilentriamina pentaacético), hedta (ácido hidroxietilendiamina triacetico), etc. Este tipo de productos se caracterizan por una fuerte capacidad de chelación, una alta constante de estabilidad y un amplio rango de pH aplicable (ph 2 - 12), que puede estabilizar eficazmente fe2, fe3 y otros iones metálicos (como ca2, mg 2), adecuados para altas temperaturas (≤ 120 ℃), formaciones de alta salinidad y operaciones de acidificación.

Por ejemplo, los estabilizadores de iones de hierro EDTA con una concentración industrial del 50%, cuando se añaden entre el 1% y el 3% en el líquido de acidificación de ácido clorhídrico, pueden estabilizar la concentración de feò hasta 5.000 mg / L y tienen una buena compatibilidad con otros agentes químicos como el líquido de acidificación y el líquido de fracturación. Sin embargo, la desventaja es que el costo es alto y la biodegradabilidad es pobre, y la aplicación es limitada en áreas con estrictos requisitos ambientales.

2. ácidos orgánicos

Representado por el ácido cítrico, el ácido tartárico, el ácido málico, etc., este tipo de estabilizadores forman complejos complejos con iones de hierro a través del Grupo carboxílico, que tienen las ventajas de bajo costo, amigable con el medio ambiente y buena biodegradabilidad, y son adecuados para temperaturas medias y bajas (≤ 90 ° c), formaciones de baja salinidad y áreas sensibles al medio ambiente. Por ejemplo, la constante de estabilidad del complejo de ácido cítrico de hierro es de 10 metros cuadrados. 2. puede existir de manera estable en un entorno de pH 3 - 8 y tiene poco daño a la formación, que se utiliza comúnmente en la acidificación de depósitos poco profundos y operaciones de inyección de pozos. Sin embargo, la capacidad de estabilidad de los agentes de enlace de ácidos orgánicos es relativamente débil, y el efecto es limitado a altas temperaturas o concentraciones de iones de hierro de alta velocidad, por lo que es necesario aumentar adecuadamente la cantidad añadida.

(2) estabilizador de iones de hierro compuesto reducido - chelado

Con el fin de tener en cuenta el efecto de estabilidad, el costo y el alcance de aplicación, la mayoría de los productos principales en el mercado son actualmente sistemas compuestos de prototipos reducidos y tipo chelado, que mejoran el rendimiento integral de los estabilizadores a través de la sinergia de dos mecanismos. Los productos representativos incluyen hjz - 801, RX - 502, TS - 100, etc. los siguientes productos típicos se detallan como ejemplo:

1. estabilizador de iones de hierro hjz - 801

Indicadores técnicos: apariencia de líquido transparente de color amarillo pálido, densidad (20 ° c) 1,10 - 1,15 G / CM cúbico, pH (1% de solución acuosa) 2,0 - 4,0, resistencia a altas temperaturas ≤ 150 ° c, resistencia a la salinidad ≤ 20 × 10 mg / l, capacidad de Estabilización de feò ≥ 3000mg / L (1% de adición).

Ingredientes básicos: reductores de hidroxiamina + quelizadores de ácido aminopolicarboxilico + cosolventes, que inhiben la oxidación de FE2 a través de la reducción, estabilizan la fe3 generada por la chelación y mejoran la estabilidad de manera coordinada.

Escenario aplicable: se utiliza principalmente para la acidificación del ácido clorhídrico y la acidificación del suelo en pozos de petróleo y agua, especialmente para depósitos de petróleo de alta temperatura y alta sal de profundidad media, lo que puede evitar eficazmente que la precipitación de iones de hierro en el ácido residual después de la acidificación bloquee la formación.

Método de uso: añadir directamente al líquido de acidificación, la cantidad añadida es del 1% al 3% de la masa del líquido de acidificación, que se ajusta de acuerdo con la concentración de iones de hierro y la temperatura de formación; Después de mezclar uniformemente con el líquido acidificado, se inyecta en la formación, y el pozo estofado regresa 2 - 4 horas después.

Embalaje y almacenamiento: embalaje en barriles de plástico 200l, almacenado en un lugar fresco y ventilado, evitando la luz solar directa, con una vida útil de 12 meses.

2. estabilizador de iones de hierro RX - 502

Indicadores técnicos: apariencia de líquido marrón - rojo, densidad (20 ° c) 1,08 - 1,12 G / CM cúbico, pH (1% de solución acuosa) 3,0 - 5,0, resistencia a altas temperaturas ≤ 180 ° c, resistencia a la salinidad ≤ 30 × 10 mg / l, capacidad de Estabilización de feò ≥ 5000mg / L (1% de adición).

Componente central: tiosulfato de sodio + derivado de EDTA + dispersante, que tiene tres funciones: reducción, chelación y dispersión, y es adecuado para depósitos profundos de alta temperatura y alta presión y operaciones de fracturación de acidificación de gas de esquisto.

Características sobresalientes: excelente resistencia a la temperatura, todavía puede mantener un efecto estable a 180 ℃; Buena compatibilidad con fluidos de fracturación, inhibidores, demulsificantes, etc., y no producirá precipitación secundaria.

(3) estabilizadores de iones de hierro compuestos dispersos y chelados

Este tipo de productos están dirigidos principalmente a los antiguos campos petroleros donde la contaminación por hierro es grave y se ha producido una gran cantidad de precipitaciones de hierro. a través de la dispersión, las partículas precipitadas se mantienen en suspensión, la acción cheladora estabiliza los iones de hierro libres y logra el doble efecto de "limpieza y prevención de bloqueos". Los productos representativos son el tipo pa - 600 (ácido poliacrílico + ácido cítrico compuesto), el tipo SD - 900 (tensoactivo sulfónico + complejo dtpa), etc.

Tomando como ejemplo el tipo pa - 600, su componente dispersante puede dispersar las partículas de precipitación de hidróxido de hierro generadas por debajo de 1 micra para evitar el bloqueo del puente de la garganta del agujero; Los componentes del Agente quelante estabilizan los iones de hierro libres y evitan la generación de nuevas precipitaciones. Este producto es adecuado para operaciones de desbloqueo y tratamiento de aguas residuales en campos petroleros antiguos de baja permeabilidad. la cantidad añadida es del 2% al 5% de la calidad del líquido de tratamiento, lo que puede aumentar la tasa de recuperación de la penetración del depósito en un 20% al 40%.

(4) estabilizador de iones de hierro verde y respetuoso con el medio ambiente

Con las regulaciones ambientales cada vez más estrictas, los estabilizadores de iones de hierro verdes con materiales a base biológica como materia prima se han convertido en puntos calientes de investigación y desarrollo. Este tipo de productos, con ácidos orgánicos naturales (como el ácido glucónico, el ácido láctico) y Biopolímeros (como los derivados de chitosan) como componentes centrales, tienen las características de alta biodegradabilidad (≥ 90%), baja toxicidad (ld ₅ más de 5000mg / kg) y son respetuosos con el medio ambiente, y son adecuados para el desarrollo de campos de petróleo y gas en áreas ecológicamente sensibles (como orillas fluviales y alrededor de tierras agrícolas).

Por ejemplo, un estabilizador de iones de hierro a base biológica, con glucolactona e hidroxipropil - chitosan como componentes principales, tiene una capacidad estable de feòl de 2000mg / l a un pH de 4 - 10 y una temperatura ≤ 120 ° c, con una tasa de biodegradación de más del 95%, y se ha aplicado con éxito en campos petroleros dentro de La reserva ecológica de la cuenca del Río Amarillo en china, lo que no sólo resuelve el problema de la contaminación por iones de hierro, sino que también evita daños al medio ambiente circundante.