强气润湿性纳米二氧化硅解水锁剂、其制备方法及岩石表面润湿反转的方法技术

技术编号:11199282 阅读:139 留言:0更新日期:2015-03-26 06:29
本发明专利技术涉及一种强气润湿性纳米二氧化硅解水锁剂、其制备方法及岩石表面润湿反转的方法。所述改性纳米二氧化硅解水锁剂原料组成为:0.1%~0.5%的改性纳米二氧化硅、0.5%-1%的乳化剂OP-10、0.5%-1%的十二烷基硫酸钠、25%~50%的乙醇,余量为水;纳米二氧化硅改性处理液为0.05%~0.3%的非离子型氟碳表面活性剂水溶液。本发明专利技术还提供改性纳米二氧化硅解水锁剂的制备方法及应用。本发明专利技术的改性纳米二氧化硅材料具有超疏水疏油性,可应用于将岩石表面从液湿性反转为强气湿性以降低流体在岩石表面流动的粘滞阻力,改善多孔介质中流体的流动状况,解除水锁损害,用于低渗透油气田开采,提高油气采收率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种。所述改性纳米二氧化硅解水锁剂原料组成为:0.1%~0.5%的改性纳米二氧化硅、0.5%-1%的乳化剂OP-10、0.5%-1%的十二烷基硫酸钠、25%~50%的乙醇,余量为水;纳米二氧化硅改性处理液为0.05%~0.3%的非离子型氟碳表面活性剂水溶液。本专利技术还提供改性纳米二氧化硅解水锁剂的制备方法及应用。本专利技术的改性纳米二氧化硅材料具有超疏水疏油性,可应用于将岩石表面从液湿性反转为强气湿性以降低流体在岩石表面流动的粘滞阻力,改善多孔介质中流体的流动状况,解除水锁损害,用于低渗透油气田开采,提高油气采收率。【专利说明】强气润湿性纳米二氧化硅解水锁剂、其制备方法及岩石表 面润湿反转的方法
本专利技术涉及一种利用氟碳表面活性剂改性的强气润湿性纳米二氧化硅的解水锁 齐IJ、其制备方法及岩石表面润湿反转的方法,属于低渗透油气田开采

技术介绍
我国低渗透油气资源分布具有含油气多、油气藏类型多、分布区域广以及"上气下 油、海相含气为主、陆相油气兼有"的特点。目前已探明低渗透油藏储量约占全国油气总储 量的2/3以上,在我国各大油田已进入开发中后期、能源紧缺的情况下,大力开发低渗透油 气资源具有关键的战略意义。低渗气藏开发属于常温降压开采,当气井井底压力降至流体 露点压力以下时,受流体相态变化的影响,井筒附近区域会出现反凝析现象。而低渗透凝析 气井生产时井底压力很容易低于露点,因此在井筒附近更易产生严重的反凝析伤害,从而 导致气相有效渗透率急剧下降,气井产能严重下降。 CN 102899011A公开一种低渗透油藏解水锁剂,通过乙二醇醚、双十二烷基二羧酸 钠、乙二醇硅醚和水在高温下合成制得,该解水锁剂表面活性强,主要是通过体系的高表面 活性降低表面张力,维持低渗透油藏的渗透性,解除水锁伤害。但是该解水锁剂生产条件要 求较高,不具经济可行性,且该配方未对岩心表面的润湿反转进行研究。CN102504790A提供 了一种用阳离子氟碳表面活性剂实现岩心表面气湿反转的方法,其中润湿反转处理剂由阳 离子氟碳表面活性剂FC911、十六烷基三甲基溴化铵和水组成,可将岩心表面的润湿性由液 湿性反转为中性气湿,达到解水锁的目的。以上方法中所使用的解水锁剂未能将岩心表面 的润湿性由液润湿性反转为强气润湿性,不能很好地适用于低渗透油气藏。 纳米材料是指一般是指尺寸在1?100nm间的粒子,将纳米材料以一定的方式分 散到液体中形成纳米流体悬浮液,其表现出常规流体所不具有的优良的润湿和扩散能力。 通过利用纳米材料来改变岩石表面润湿性,将液润湿性反转为气润湿性,能够有效解决油 气藏的水锁危害。CN103256032A涉及一种利用纳米粉体材料增强低渗透油田注水能力的方 法,其作用原理是向低渗油层中注入选择性润湿型纳米粉体材料,通过该材料在岩石孔隙 表面吸附改变岩石孔隙表面的性质,从而提高水相渗透率,实现提高低渗油藏注水能力,解 决低渗油层注水困难问题。 以上方法所采用的润湿反转处理剂均未采用气湿性纳米材料对存在水锁效应的 低渗油气藏进行处理,且作用效果有限,不能很好适用于低渗油气藏。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种强气润湿性纳米二氧化硅解水锁剂及其制 备方法,工艺简单,气湿效果显著。 本专利技术还提供利用所述的纳米二氧化硅解水锁剂进行岩石表面润湿反转的方法。 术语说明: 润湿反转(Wettability Alteration):由于表面活性剂的吸附而造成的岩石润湿 性改变的现象。液体对固体的润湿能力有时会因为第三种物质的加入而发生改变。固体表 面的亲水性和亲油性都可在一定条件下发生相互转化,因此把固体表面的亲水性和亲油性 的相互转化叫做润湿反转。 PV :表示孔隙体积(pore volume),0? 3PV含义是0? 3倍的孔隙体积。油田生产中 的注入量常以段塞体积表示,某注入段塞注入nPV,是指该注入段塞的注入体积是n倍的孔 隙体积。 专利技术概述: 本专利技术首先用氟碳表面活性剂改性纳米二氧化硅,再进一步配制成解水锁剂,利 用该解水锁剂将岩石表面由液湿性反转为强气湿性,以降低流体在岩石表面流动的粘滞阻 力,改善多孔介质中流体的流动状况,解除水锁损害,提高油气采收率。 专利技术详述: 本专利技术的技术方案如下: 一种改性纳米二氧化硅解水锁剂,原料质量百分比组成如下: 改性纳米二氧化硅0.1 %?0.5% 乳化剂 0P-10 0.5%-1% 十二烷基硫酸钠 0.5%-1% 乙醇 25%?50% 余量为水; 所述的改性纳米二氧化硅是:以质量分数0. 05%?0. 3%的氟碳表面活性剂水溶 液为改性处理液,于65?75°C温度下对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理制得;其中, 所述氟碳表面活性剂是全氟乙基丙烯酸酯,通式如下: CF3CF2 (CF2) kCH2CH200CCR = CH2 其中K为1-20的整数,R为H或CH3。优选K为5?10的整数,R为H。 根据本专利技术优选的,纳米二氧化硅:改性处理液=(1?2) : 10质量比。 上述全氟乙基丙烯酸酯是非离子型氟碳表面活性剂,用作纳米二氧化硅颗粒表面 润湿反转改性处理液。按质量比1?2:10将纳米二氧化硅材料与氟碳表面活性剂水溶液 混合均匀,于65?75°C温度对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理3?4小时,烘干即得。 根据本专利技术优选的,所述纳米二氧化硅颗粒粒径为30-100nm。 根据本专利技术优选的,所述改性纳米二氧化硅解水锁剂,原料质量百分比组成如 下: 改性纳米二氧化硅0.1%?0.4% 乳化剂 OP-10 0.5%-0.8% 十二烷基硫酸钠 0.5%-0.8% 乙醇 25%?40% 其余为去离子水; 其中,所述的改性纳米二氧化硅是以质量分数0. 1%?0.3%的氟碳表面活性剂 水溶液作改性处理液,纳米二氧化硅:改性处理液=1:10质量比混合,于65?75°C温度对 纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理3?4小时。 根据本专利技术优选的,所述改性纳米二氧化硅解水锁剂,原料质量百分比组成如 下: 改性纳米二氧化硅0.1-0.3%, 乳化剂 OP-10 0.5%, 十二烷基硫酸钠 0.5%, 乙醇 50%, 余量为去离子水; 其中,所述的改性纳米二氧化硅是用0. 3wt%的氟碳表面活性剂水溶液作改性处 理液,按质量比1:10将纳米二氧化硅与所述〇. 3wt%的氟碳表面活性剂水溶液均匀混合, 在70°C条件下进行改性处理4小时。该改性纳米二氧化硅解水锁剂可使岩石表面油相接触 角增大至120°?150°。 根据本专利技术,所述改性纳米二氧化硅解水锁剂的制备方法,包括以下步骤: (1)将所述的氟碳表面活性剂加水配制成一定质量分数的溶液,作为改性处理 液; (2)按照1?2:10质量比,将纳米二氧化硅颗粒与步骤(1)制得的氟碳表面活性 剂水溶液混合,于65?75°C温度下对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理3?4小时;在 65-75°C温度下烘干3?4个小时,得改性纳米二氧化硅; (3)将步骤(2)制得的改性纳米二氧本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种改性纳米二氧化硅解水锁剂,其特征在于原料质量百分比组成如下:所述的改性纳米二氧化硅是:以质量分数0.05%~0.3%的氟碳表面活性剂水溶液为改性处理液,于65~75℃温度下对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理制得;其中,所述氟碳表面活性剂是全氟乙基丙烯酸酯,通式如下:CF3CF2(CF2)kCH2CH2OOCCR=CH2其中K为1‑20的整数,R为H或CH3。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王彦玲金家锋刘飞任金恒王坤
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:山东;37

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