超低界面张力两性表面活性剂体系及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了超低界面张力两性表面活性剂体系，首次将甜菜碱型两性表面活性剂、氯化钾和水制成储能增渗体系，在42℃时，pH值为7.5，矿化度为5135.66mg/L的条件下，总质量浓度为0.1％时体系黏度为2.34mPa

【技术实现步骤摘要】
超低界面张力两性表面活性剂体系及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于石油开采
，涉及超低界面张力两性表面活性剂体系。
[0002]本专利技术还涉及超低界面张力两性表面活性剂体系的制备方法。
[0003]本专利技术还涉及超低界面张力两性表面活性剂体系的应用。

技术介绍

[0004]近年来，国内很多中高渗油藏已经步入开发中后期，产量下降情况严重，而致密油藏的勘探开发比重越来越大。为进一步提高原油采收率，压裂改造成为致密油藏一种重要的开发技术。然而，对致密储层来说，孔喉更细小，微
‑
纳米级孔喉中的原油很难进入压裂形成的缝网中；
[0005]通过调研发现，渗吸采油对于低渗、超低渗甚至致密油藏的开发效果明显，已经成为致密油藏的重要开发机理。渗吸作用是依靠毛细管力作用使润湿性流体自发吸入孔隙排驱非润湿性流体的过程，毛细管力是渗吸过程的主要驱动力。非常规油气藏孔隙度、渗透率低，毛细管力大，而较大的毛细管力可以作为驱油的动力，增加开发效果；
[0006]表面活性剂是目前常用的渗吸剂，既不改变现有压裂工艺，也不需要特殊的注入设施，表面活性剂分子可以进入细小孔喉中，改善岩石表面润湿性和改变油水界面张力从而有效改善油水两相渗流特征，进而能够起到提高渗吸采收率的作用，从以往研究来看，两性表面活性剂储能增渗体系研究较少。近年来一些研究表明，界面张力过低不利于渗吸采收率的提高；
[0007]但是专利技术人研究发现，虽然在一定界面张力范围内，界面张力的降低对渗吸效果产生了负面的影响，但是当界面张力降至超低值后，原油流动性、变形能力大幅度增强，致使渗吸采收率大幅提升。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供超低界面张力两性表面活性剂体系，解决了现有技术中存在原油渗吸采收率低的问题。
[0009]本专利技术所采用的第一个技术方案是，超低界面张力两性表面活性剂体系，体系具体包括甜菜碱型两性表面活性剂、氯化钾和水。
[0010]本专利技术第一个技术方案的特点还在于：
[0011]其中甜菜碱型两性表面活性剂为长链烷基酰胺羧基甜菜碱RCONH(CH2)3N
+
(CH3)2CH2COONa和长链烷基酰胺羟磺基甜菜碱RCONH(CH2)3N
+
(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3Na的一种或多种混合，其中R为15～22个碳的烷基；
[0012]其中R优选为20～22个碳的烷基；
[0013]甜菜碱型两性表面活性剂为疏水尾链为C
21
的芥酸酰胺丙基甜菜碱C
21
H
41
CONH(CH2)3N(CH3)2CH2COONa；
[0014]其中甜菜碱型两性表面活性剂中的钠离子替换为其他阳离子；
[0015]其中甜菜碱型两性表面活性剂中的钠离子可替换为钾离子、钙离子；
[0016]其中甜菜碱型两性表面活性剂为：
[0017]RCONH(CH2)3N
+
(CH3)2CH2COOK、RCONH(CH2)3N
+
(CH3)2CH2COOK、
[0018][RCONH(CH2)3N
+
(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3]2Ca、
[0019][RCONH(CH2)3N
+
(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3]2Ca；
[0020]其中体系中氯化钾的质量浓度为1％。
[0021]本专利技术采用的第二个技术方案是，超低界面张力两性表面活性剂体系的制备方法，采用超低界面张力两性表面活性剂体系，具体按以下步骤实施：按组分质量浓度，将氯化钾加入地层水中搅拌均匀，然后加入甜菜碱型两性表面活性剂，搅拌均匀后得到。
[0022]本专利技术采用的第三个技术方案是，超低界面张力两性表面活性剂体系在压裂液破胶液中的应用。
[0023]本专利技术的有益效果是
[0024]1)本专利技术的超低界面张力两性表面活性剂体系首次将甜菜碱型两性表面活性剂、氯化钾和水制成储能增渗体系，在42℃时，pH值为7.5，矿化度为5135.66mg/L的条件下，超低界面张力储能增渗体系使用的总质量浓度为0.1％时，体系黏度为2.34mPa
·
s，与延长油田某区块的原油产生超低界面张力5.7
×
10
‑4mN/m，提高原油渗吸采收率为44.57％。本专利技术采用的储能增渗体系既具有强润湿反转能力，又可以与原油形成超低界面张力，这种由甜菜碱型两性表面活性剂构成的超低界面张力体系可以进一步提高原油渗吸采收率；
[0025]2)本专利技术将超低界面张力储能增渗体系与压裂液破胶液结合起来，将储能增渗体系加入压裂液破胶液(0.35％羟丙基胍胶+0.4％有机硼交联剂+1％氯化钾+0.0005％生物酶破胶剂)中，经过交联、破胶，仍有优良的提高渗吸采收率能力。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例一中0.1％EAPB+1％KCl体系在42℃、pH值为7.5时与原油的界面张力变化图；
[0027]图2为本专利技术实施例一中以0.1％EAPB+1％KCl体系为水相，在42℃、pH值为7.5时，测得油滴在岩心切片上的接触角；
[0028]图3为本专利技术实施例二中不同质量浓度下储能增渗体系在42℃、pH值为7.5时的粘度及界面张力变化图；
[0029]图4为本专利技术实施例二中不同质量浓度下储能增渗体系在42℃、pH值为7.5时的渗吸采收率变化；
[0030]图5为本专利技术实施例二中储能增渗体系加入压裂液破胶液(0.35％羟丙基胍胶+0.4％有机硼交联剂+1％氯化钾+0.005％生物酶破胶剂)，在42℃、pH值为7.5时的渗吸采收率变化；
[0031]图6为本专利技术实施例三中渗吸采收率的结果图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0033]矿化度(Mineralization of water)指水中含有钙、镁、铝和锰等金属的碳酸盐、
重碳酸盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐以及各种钠盐等的总和；矿化度的测定方法有重量法(GB 11901
‑
89)、电导法、阴阳离子加和法、离子交换法、比重计法等；其中重量法含义明确，是较简单、通用的方法；
[0034]黏度也可以称为粘度，是指流体对流动所表现的阻力；当流体(气体或液体)流动时，一部分在另一部分上面流动时，就受到阻力，这是流体的内摩擦力；要使流体流动就需在流体流动方向上加一切线力以对抗阻力作用。黏度系数(简称黏度)η的物理意义是：在相距单位距离的两液层中，使单位面积液层维持单位速度差所需的切线力；
[0035]接触角是表面润湿性的定量量度，是指在三相交点处所作的油
‑
水界面的切线穿过液体与岩心
‑
水交界线之间的夹角θ。0
°
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超低界面张力两性表面活性剂体系，其特征在于，所述体系具体包括甜菜碱型两性表面活性剂、氯化钾和水。2.根据权利要求1所述的超低界面张力两性表面活性剂体系，其特征在于，所述甜菜碱型两性表面活性剂为长链烷基酰胺羧基甜菜碱RCONH(CH2)3N
+
(CH3)2CH2COONa和长链烷基酰胺羟磺基甜菜碱RCONH(CH2)3N
+
(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3Na的一种或多种混合，其中R为15～22个碳的烷基。3.根据权利要求1所述的超低界面张力两性表面活性剂体系，其特征在于，所述R优选为20～22个碳的烷基；所述甜菜碱型两性表面活性剂为疏水尾链为C
21
的芥酸酰胺丙基甜菜碱C
21
H
41
CONH(CH2)3N(CH3)2CH2COONa。4.根据权利要求1所述的超低界面张力两性表面活性剂体系，其特征在于，所述甜菜碱型两性表面活性剂中的钠离子替换为其他阳离子。5.根据权利要求4所述的超低界面张力两性表面活性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：高振东，孟选刚，薛涛，康万利，张创，李哲，曹满利，欧阳华劲，周雪，陈玉宝，杨红斌，贾茹雪，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：