一种注水井酸化预处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种注水井酸化预处理剂及其制备方法，属于石油开采技术领域。注水井酸化预处理剂由以下质量份数的原料制成：纳米SiO2粉1～5份，亲水性乳化剂10～15份，十二烷基磺酸钠1～3份，十八醇15～20份，丙三醇2～5份，防膨剂1～3份，水70～90份。该酸化预处理剂能改善欠注井的注水能力，降压增注效果显著。其中纳米SiO2粉具有极强的吸附活性，能通过竞争性吸附作用替换孔隙内砂岩表面吸附的水膜，改变岩石表面的亲水疏水特性，使亲水性转变为疏水性，从而减小注入水流动阻力，提高现场施工的酸化效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种注水井酸化预处理剂，同时还涉及该酸化预处理剂的制备方法，属于石油开采

技术介绍
针对低渗、特低渗油藏如宝浪油田，其平均渗透率仅10×10-3μm2，随着注水时间的延长，注水井近井带岩石孔道经长期冲刷，其表面润湿性已由最初的亲油性转变为亲水性，形成一水化膜，水化膜的存在使得岩心孔道的有效直径变小，水流阻力提高，具体表现为注水压力大幅度上升，注水量下降。据统计，宝浪油田系统注水压力已经历2～3次升压，平均注水压力达32MPa，但是，多口注水井在接近破裂压力下仍达不到配注要求。2015年宝浪油田72口注水井日注900m3，平均单井日注仅12.5m3，日欠注485m3。近年来，化学、物理等增注措施虽达到了一定的增注效果，但普遍存在有效期短、增注效果差、施工成本高等缺陷。目前，注水压力高与注水井欠注已成为严重制约低渗、特低渗油藏如宝浪油田开发效果的关键因素。公布号CN105001846A的专利技术专利公开了一种致密油注水开发降压增注用纳米液，由以下质量百分数的组分组成：疏水纳米SiO2 0.1％～1％、分散剂(选自TX-100、PEG400、PEG600、丙三醇)0.3％～3％、分散助剂(选自NaOH、Na2SiO3、正丁醇)0.1％～1％，余量为水。其中，疏水纳米SiO2能吸附在岩石表面，剥离其上的水化膜，将水湿转变为油湿，从而降低水流阻力和注水压力，改善油田开发效果，但是该纳米液包含NaOH，易与酸反应，不适用于酸化预处理。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种注水井酸化预处理剂，利用纳米材料极强的吸附活性，通过竞争性吸附作用替换原先吸附于孔隙内砂岩表面的水膜，使岩石表面的亲水疏水性发生改变，由亲水性转变为疏水性，从而减小注入水流动阻力，达到降压增注的目的。同时，本专利技术再提供一种上述酸化预处理剂的制备方法。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种注水井酸化预处理剂，由以下质量份数的原料制成：纳米SiO2粉1～5份，亲水性乳化剂10～15份，十二烷基磺酸钠1～3份，十八醇15～20份，丙三醇2～5份，防膨剂1～3
份，水70～90份。所述纳米SiO2粉的粒径优选为10～20nm。所述亲水性乳化剂选自吐温系列，如吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80等中的一种或多种。优选吐温-60。所述防膨剂优选为氯化铵。各原料作用简述如下：纳米SiO2粉：球形或椭球形颗粒，具有极强的吸附活性，能通过竞争性吸附作用替换孔隙内砂岩表面吸附的水膜，改变岩石表面的亲水疏水特性，使亲水性转变为疏水性，从而减小注入水流动阻力，达到降压增注的目的。亲水性乳化剂：如吐温，是携带纳米SiO2材料的重要组成部分。十二烷基磺酸钠：主要用于调节亲水性乳化剂的HLB值，乳化剂的HLB值直接决定乳状液的粒径大小、分散状态和稳定性。乳化剂可以吸附于油水界面，具有两亲特性，它的这种能力通过亲水亲油平衡值表现，一般情况下，低HLB值(＜7)乳化剂用于制备W/O(油包水)型乳状液，高HLB值(＞7)乳化剂用于制备O/W型乳状液。十八醇(硬脂醇)：用于表面活性剂，以增加乳状液的稳定性。丙三醇(甘油)：用作油相。防膨剂：如氯化铵，起到防止粘土膨胀的作用，在注入地层过程中不会引起粘土膨胀，不伤害地层。优选的，注水井酸化预处理剂由以下质量份数的原料制成：纳米SiO2粉3份，吐温-6015份，十二烷基磺酸钠2份，十八醇19份，丙三醇5份，氯化铵2份，水90份。一种注水井酸化预处理剂的制备方法，包括以下步骤：1)按照质量份数准确取各原料，将亲水性乳化剂与十二烷基磺酸钠混匀，得混合物A；2)在混合物A中加入十八醇、丙三醇，混匀后再加入部分水，混匀，得混合物B；3)在混合物B中加入纳米SiO2粉，混匀，得混合物C；4)在混合物C中加入防膨剂和剩余的水，混匀，即得。步骤1)～2)中相变由W/O到O/W，从而形成均匀、分散且稳定的乳状液。步骤1)～3)中混匀时可适当加热，以使原料溶解或熔融。优选的，步骤1)中混匀的操作为：室温下以转速150～250r/min搅拌10～15min。步骤2)中第一次混匀的操作为：温度80～90℃下以转速150～250r/min搅拌20～40min；第二次混匀的操作为：温度40～55℃下以转速150～250r/min搅拌15～25min。步骤3)中混匀的操
作为：室温下以转速150～200r/min搅拌15～30min。本专利技术的有益效果：本专利技术中注水井酸化预处理剂以纳米SiO2粉、亲水性乳化剂、丙三醇为原料制备，在水中极易分散，与其他酸化添加剂配伍性良好，主要用于注水井酸化前的预处理。该酸化预处理剂中的纳米SiO2粉具有极强的吸附活性，能通过竞争性吸附作用替换孔隙内砂岩表面吸附的水膜，改变岩石表面的亲水疏水特性，使亲水性转变为疏水性，从而减小注入水流动阻力，提高现场施工的酸化效果。并且，纳米SiO2粉进入地层孔隙后没有副产物产生，不会对储层造成二次伤害，施工简洁、有效期长、安全环保。该酸化预处理剂能改善欠注井的注水能力，降压增注效果显著，从微观上解决了低渗油田注水难的问题。本专利技术中注水井酸化预处理剂的制备工艺简单、操作简便，适于大规模工业化生产应用。具体实施方式下述实施例仅对本专利技术作进一步详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。实施例1注水井酸化预处理剂由以下质量份数的原料制成：粒径10～20nm的纳米SiO2粉1份(即DS-W纳米材料，购自郑州东申石化科技有限公司)，吐温-60 10份，十二烷基磺酸钠1份，十八醇17份，丙三醇2份，氯化铵1份，水70份。制备步骤如下：1)室温下，将吐温-60、十二烷基磺酸钠加入反应釜(带电动搅拌器)中，以转速160r/min搅拌混合10min，得混合物A备用；2)在混合物A中加入十八醇和丙三醇，在温度80℃、转速200r/min下搅拌混合40min，降温至50℃，缓慢加入20份水，继续搅拌混合20min，得混合物B备用；3)室温下，在混合物B中加入纳米SiO2粉，以转速200r/min搅拌混合15min，得混合物C备用；4)在混合物C中加入氯化铵和剩余的水，混匀，即得。实施例2注水井酸化预处理剂由以下质量份数的原料制成：粒径10～20nm的纳米SiO2粉3份，吐温-60 15份，十二烷基磺酸钠2份，十八醇19份，丙三醇5份，氯化铵2份，水90份。制备步骤如下：1)室温下，将吐温-60、十二烷基磺酸钠加入反应釜(带电动搅拌器)中，以转速200r/min
搅拌混合15min，得混合物A备用；2)在混合物A中加入十八醇和丙三醇，在温度80℃、转速150r/min下搅拌混合30min，降温至50℃，缓慢加入30份水，继续搅拌混合20min，得混合物B备用；3)室温下，在混合物B中加入纳米SiO2粉，以转速180r/min搅拌混合20min，得混合物C备用；4)在混合物C中加入氯化铵和剩余的水，混匀，即得。实施例3注水井酸化预处理剂由以下质量份数的原料制成：粒径10～20nm的纳米SiO2粉5份，吐温-60 15份，十二烷基磺酸钠3份，十八醇20份，丙三醇5份，氯化铵3份，水90份。制备步骤如下：1)室温下，将吐温-60、十本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注水井酸化预处理剂，其特征在于：由以下质量份数的原料制成：纳米SiO2粉1～5份，亲水性乳化剂10～15份，十二烷基磺酸钠1～3份，十八醇15～20份，丙三醇2～5份，防膨剂1～3份，水70～90份。

【技术特征摘要】
1.一种注水井酸化预处理剂，其特征在于：由以下质量份数的原料制成：纳米SiO2粉1～5份，亲水性乳化剂10～15份，十二烷基磺酸钠1～3份，十八醇15～20份，丙三醇2～5份，防膨剂1～3份，水70～90份。2.根据权利要求1所述的酸化预处理剂，其特征在于：所述纳米SiO2粉的粒径为10～20nm。3.根据权利要求1所述的酸化预处理剂，其特征在于：所述亲水性乳化剂选自吐温系列。4.根据权利要求3所述的酸化预处理剂，其特征在于：所述亲水性乳化剂为吐温-60。5.根据权利要求1所述的酸化预处理剂，其特征在于：所述防膨剂为氯化铵。6.根据权利要求1所述的酸化预处理剂，其特征在于：由以下质量份数的原料制成：纳米SiO2粉3份，吐温-60 15份，十二烷基磺酸钠2份，十八醇19份，丙三醇5份，氯化铵2份，水90份。7.如权利要求1～6中任一项所述注水井酸化预处理剂的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李影，余庆中，蒋尔梁，司玉梅，查旋，许惠林，李梦楠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11