一种解水锁剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种解水锁剂及其制备方法，所述解水锁剂至少包括如下组分：经脂肽生物表面活性剂改性而获得的第一改性纳米二氧化硅、经氟碳表面活性剂改性而获得的第二改性纳米二氧化硅、以及乙二醇和水，其中，所述第一改性纳米二氧化硅的重量百分比为0.1～0.5％，所述第二改性纳米二氧化硅的重量百分比为0.5～1.0％，所述乙二醇的重量百分比为10～30％，余量为水，并且所述第一改性纳米二氧化硅、所述第二改性纳米二氧化硅、所述乙二醇和水通过所述解水锁剂的注入设备按比例注入且各组分在所述注入设备中混合以形成所述解水锁剂。本发明专利技术的解水锁剂具有制备方便、表面活性强、耐高温、耐高盐、岩石吸附性强、成本低等优势。

A solution of Shuisuo agent and preparation method thereof

The invention relates to a solution of Shuisuo agent and a preparation method thereof, wherein the solution Shuisuo agent at least comprises the following components: the lipopeptide biosurfactant modified first modified nano silica, obtained by fluorocarbon surfactant modified second modified nano silica, and ethylene glycol and water. Among them, the weight percentage of the modified nano silica was 0.1 ~ 0.5%, the weight percentage of second modified nano silica was 0.5 ~ 1%, the weight percentage of ethylene glycol is 10 ~ 30%, the balance of water, and the first modified nano silica, the second modified nano silica and the ethylene glycol and water solution Shuisuo agent injection equipment and injection according to the proportion of each component in the injection device to form the mixed solution by the Shuisuo agent. The solution Shuisuo agent has convenient preparation, surface activity, high temperature, high salt rock, strong adsorption, low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种解水锁剂及其制备方法
本专利技术涉及低渗透油气藏开发
，尤其涉及一种解水锁剂及其制备方法。
技术介绍
在钻井，完井，修井及开采作业过程中，经常出现外来相在多孔介质中滞留的现象。另外一种不相混溶相渗入储层，或者多孔介质中原有不相混溶相饱和度增大，都会损害相对渗透率，使储层渗透率及油气相对渗透度都明显降低。在不相混溶相为水相时，这种现象被称作水锁效应。水锁效应会产生水锁伤害，也就是指油井作业过程中水浸入油层造成的伤害。水浸入后会引起近井地带含水饱和度增加，岩石孔隙中油水界面的毛管阻力增加，以及贾敏效应，使得原油在地层中比正常生产状态下产生一个附加的流动阻力，宏观上表现为油井原油产量的下降。解水锁剂进入油层后能消除或减轻水浸入地层后造成的流动阻力，使原油比较容易地流向井底。目前我国己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。低渗透油藏一般具有毛细管压力高、水敏性强以及孔喉细小、渗透性差、非均质严重等特点。在石油开采过程中，入井液很容易发生水相毛细管自吸，造成大量入井液进入油藏。低渗透油藏的渗透性差，导致侵入油藏的入井液返排困难，甚至不能返排，形成水锁伤害。国内外研究表明，水锁伤害是低渗透油藏最主要、最严重的伤害类型，损害率一般为70％～90％，一旦受到伤害，油藏渗透性恢复比较困难，长期影响单井产能、油藏开采效率，增加开发成本。中国专利(公开号为CN102899011B)公开一种低渗透油藏解水锁剂及其制备方法。按质量百分比，该专利的解水锁剂由1～15％乙二醇醚，15～45％双十二烷基二羧酸钠，15～30％乙二醇硅醚和30～60％水组成。该解锁锁剂的制备方法是：在搪瓷反应釜中加入30～60％水，开动搅拌器，加热升温至30～40℃；向反应釜中加入1～15％乙二醇醚，15～45％双十二烷基二羧酸钠，控温搅拌1h；然后再加入15～30％乙二醇硅醚，控制温度在40～80℃，反应1～2h得到解水锁剂。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。另一方面，井下存在温度高、盐度高等复杂情况，现有的解水锁剂难以适应井下的高温高盐环境。
技术实现思路
针对现有低渗透油藏因受到水锁伤害而造成的油藏渗透性恢复困难，单井产能下降、油藏开采效率低、开发成本高等缺陷，急需提供一种能够有效解除低渗透油藏水锁效应的解水锁剂。为此，本专利技术提供了一种解水锁剂及其制备方法。所述解水锁剂至少包括如下组分：经脂肽生物表面活性剂改性而获得的第一改性纳米二氧化硅、经氟碳表面活性剂改性而获得的第二改性纳米二氧化硅、乙二醇和水，并且所述第一改性纳米二氧化硅的重量百分比为0.1～0.5％，所述第二改性纳米二氧化硅的重量百分比为0.5～1.0％，所述乙二醇的重量百分比为10～30％，余量为水。所述解水锁剂是通过将所述第一改性纳米二氧化硅、所述第二改性纳米二氧化硅、所述乙二醇和水通过彼此按照轴向和/或周向间隔设置且与井口夹角有差异的方式设置的水注入管线、第一注入管线、第二注入管线和第三注入管线按比例注入以使得各组分在所述注入设备中均匀混合后形成的。本专利技术的解水锁剂制备方便，可现场配制，同时本专利技术的解水锁剂兼具生物表面活性剂和氟碳表面活性剂的优点，由于采用了纳米颗粒，其用量少、表面积大、吸附作用强，并且本专利技术的解水锁剂还具有表面活性强、耐高温、耐高盐、岩石吸附性强、成本低等优势。另一方面，本专利技术将注入管线按照轴向和/或周向间隔设置且与井口夹角有差异的方式设置，可避免注入的各组分造成对冲而引起解水锁剂中聚合物组分的降解，从而影响解水锁剂的效果。优选的，第二注入管线的出口倾斜向下，第二注入管线与所述井口的夹角为30～75°。更优选地，第二注入管线与所述井口的夹角为45～60°，并将第二注入管线的出口按照使得注入的所述第二改性纳米二氧化硅呈柱状的方式设置。第二注入管线采用如此的设置方式，可使通过第二注入管线注入的所述第二改性纳米二氧化硅引起涡流，避免翻转，从而降低所述第二改性纳米二氧化硅的降解。优选地，水注入管线、第一注入管线和第三注入管线的出口倾斜向上，并且其与井口的夹角为15～30°。更优选地，第一注入管线的出口处设置有使第一改性纳米二氧化硅呈均匀分散状方式注入的多孔挡片。将第一注入管线倾斜向上设置并设置多孔挡片，使得所述第一改性纳米二氧化硅和水、第二改性纳米二氧化硅和乙二醇在进入井底作用之前即混合均匀，实现现场配置所述解水锁剂。进一步地，所述第一改性纳米二氧化硅是通过如下方式制备的：将脂肽生物表面活性剂加水配制成质量分数为0.02～0.3％的脂肽生物表面活性剂水溶液，所述脂肽生物表面活性水溶液为第一改性处理液。按质量比为1～5︰10将纳米二氧化硅颗粒与所述第一改性处理液混合。在65～75℃下对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理3～4h后再在65～75℃下烘干3～4h以制得所述第一改性纳米二氧化硅。优选地，所述纳米二氧化硅颗粒的粒径为15～80nm。优选地，所述脂肽生物表面活性剂是通过特殊菌种进行生物发酵而获得的。所述脂肽生物表面活性剂是一种由脂肪酸和肽组成的具有两亲结构的微生物次级代谢产物，有效成分为脂肽，是由7个氨基酸残基的肽链和一个碳数为13～15的羟基脂肪酸残基组成的环状结构。其中，带有羧基的两个氨基酸残基Glu和Asp朝向疏水链相反的方向，其余带有脂肪链的氨基酸残基朝向疏水链相同的方向。所述脂肽生物表面活性剂中含有一种或多种脂肽，并且所含脂肽的分子式至少有C51H89O13N7、C52H91O13N7和/或C53H93O13N7。优选地，C51H89O13N7、C52H91O13N7和C53H93O13N7三种占脂肽生物表面活性剂总量的95％以上。该种脂肽生物表面活性剂是一种小分子表面活性剂，与其余化学合成表面活性剂相比，具有分子量小、通过微小孔隙能力强、不会堵塞地层等特点，在微生物和其它大分子表面活性剂无法生物的低孔低渗地层能发挥良好的作用，将其用于制备解水锁剂，能够有效解除水锁效应。纳米材料在多孔介质中的渗流具有非常特殊的现象，由于纳米材料表面的电子结构和晶体结构发生变化，产生了表面效应、小尺寸效应、量子效应等特殊性，从而使其在磁性、催化、化学活性、吸附性等方面呈现特殊的性能。正因为纳米颗粒型材料具有特殊的效应和性能，使得其用于解除水锁效应成为可能。另一方面，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。进一步地，所述第二改性纳米二氧化硅是通过如下方式制备的：将氟碳表面活性剂加水配制成质量分数为0.1～0.6％的氟碳表面活性剂水溶液，所述氟碳表面活性剂水溶液为第二改性处理液。按质量比为1～5︰10将纳米二氧化硅颗粒与所述第二改性处理液混合。在65～75℃下对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理3～4h后再在65～75℃下烘干3～4h以制得所述第二改性纳米二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解水锁剂，其特征在于，所述解水锁剂至少包括如下组分：经脂肽生物表面活性剂改性而获得的第一改性纳米二氧化硅、经氟碳表面活性剂改性而获得的第二改性纳米二氧化硅、以及乙二醇和水，其中，所述第一改性纳米二氧化硅的重量百分比为0.1～0.5％，所述第二改性纳米二氧化硅的重量百分比为0.5～1.0％，所述乙二醇的重量百分比为10～30％，余量为水，并且所述第一改性纳米二氧化硅、所述第二改性纳米二氧化硅、所述乙二醇和水通过彼此按照轴向和/或周向间隔设置且与井口(103)夹角有差异的方式设置的水注入管线(105)、第一注入管线(106)、第二注入管线(107)和第三注入管线(108)按比例注入以使得各组分在所述注入设备(100)中混合形成所述解水锁剂。

【技术特征摘要】
1.一种解水锁剂，其特征在于，所述解水锁剂至少包括如下组分：经脂肽生物表面活性剂改性而获得的第一改性纳米二氧化硅、经氟碳表面活性剂改性而获得的第二改性纳米二氧化硅、以及乙二醇和水，其中，所述第一改性纳米二氧化硅的重量百分比为0.1～0.5％，所述第二改性纳米二氧化硅的重量百分比为0.5～1.0％，所述乙二醇的重量百分比为10～30％，余量为水，并且所述第一改性纳米二氧化硅、所述第二改性纳米二氧化硅、所述乙二醇和水通过彼此按照轴向和/或周向间隔设置且与井口(103)夹角有差异的方式设置的水注入管线(105)、第一注入管线(106)、第二注入管线(107)和第三注入管线(108)按比例注入以使得各组分在所述注入设备(100)中混合形成所述解水锁剂。2.如权利要求1所述的解水锁剂，其特征在于，所述第一改性纳米二氧化硅是通过如下方式制备的：将脂肽生物表面活性剂加水配制成质量分数为0.02～0.3％的脂肽生物表面活性剂水溶液，所述脂肽生物表面活性水溶液为第一改性处理液，按质量比为1～5︰10将纳米二氧化硅颗粒与所述第一改性处理液混合，在65～75℃下对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理3～4h后再在65～75℃下烘干3～4h以制得所述第一改性纳米二氧化硅。3.如权利要求1或2所述的解水锁剂，其特征在于，所述第二改性纳米二氧化硅是通过如下方式制备的：将氟碳表面活性剂加水配制成质量分数为0.1～0.6％的氟碳表面活性剂水溶液，所述氟碳表面活性剂水溶液为第二改性处理液，按质量比为1～5︰10将纳米二氧化硅颗粒与所述第二改性处理液混合，在65～75℃下对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理3～4h后再在65～75℃下烘干3～4h以制得所述第二改性纳米二氧化硅。4.如前述权利要求之一所述的解水锁剂，其特征在于，所述脂肽生物表面活性剂中含有一种或多种脂肽，并且所含脂肽的分子式至少有C51H89O13N7、C52H91O13N7和/或C53H93O13N7，所述氟碳表面活性剂的化学式为CF3CF2(CF2)xCH2CH2OOCCR＝CH2，其中，x为1～20的整数，R为H或CH3，所述纳米二氧化硅颗粒的粒径为15～80nm。5.如前述权利要求之一所述的解水锁剂，其特征在于，所述解水锁剂的各组分通过至少包括存储单元(101)、注入单元(102)和控制单元(104)的注入设备(100)注入并在所述注入设备(100)中混合，其中，所述存储单元(101)分腔室存储有所述第一改性纳米二氧化硅、所述第二改性纳米二氧化硅、所述乙二醇和水且所述存储单元(101)通过至少一根注入管线将各组分以加压方式注入所述注入单元(102)，与井口(103)耦合的所述注入单元(102)包括主孔道(109)和至少一个设置有用于控制各组分喷射速率的阻塞阀的输入孔，所述注入单元(102)基于所述控制单元(104)对井内孔隙体积的分析以指定的喷射速率将所述第一改性纳米二氧化硅、所述第二改性纳米二氧化硅、所述乙二醇和水从所述输入孔以喷射的方式注入并混合，并且所述解水锁剂的注入量为井内孔隙体积的20～50％。6.如前述权利要求之一所述的解水锁剂，其特征在于，所述水注入管线(105)、所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：白德旭，李绍和，曾义勇，刘丹，张林，刘利，丘家友，
申请(专利权)人：成都百联油田技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51