【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤层气开采，具体涉及一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂。
技术介绍
1、随着石油、天然气等传统能源日益枯竭，煤层气、页岩气等新能源越来越多受到人们的关注，现多采用压裂，如水力压裂的方式进行地质能源储层的开发。大力支持先采气后采煤，提高瓦斯开采效率。但是，由于煤的渗透率极低，透气性很差，导致瓦斯排采率特低。为了加大煤的透气性和煤层气井的产量，常常进行水力压裂措施，但由于大部分煤层都是亲水的，煤样表面多为水湿，导致水力压裂过程中压入煤层的水无法完全反排出来，形成所谓的“水锁”现象，即水挡住瓦斯气体的流动，阻碍后续瓦斯的生产排采。润湿反转方法可以改变井底附近煤层的润湿性，将煤层的润湿性由亲水变为亲气，毛管压力将从阻力变成动力，降低或解除“水锁”现象，加大水的返排，减少对煤层的伤害，进而提高煤层气井的产量。
2、现有技术提供了一种用阳离子氟碳表面活性剂实现岩心表面气润湿反转的方法。该方法使用润湿反转处理剂，其中包含阳离子氟碳表面活性剂fc911、季铵盐表面活性剂和极性流体。在优选的情况下，润湿反转处理剂由fc911、十六烷基三甲基溴化铵和水混合而成。这种方法能够将气藏岩石表面转变为具有强气湿性且具有良好稳定性的状态。煤层气与常规天然气藏在储集特征、渗流特点、开发机理和开采方式等方面存在差异。
3、现有技术提供一种用阳离子氟碳表面活性剂实现煤岩表面气润湿反转的方法。所用的润湿反转处理剂含有阳离子氟碳表面活性剂全氟辛基磺酰胺丙基氧化胺、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚和极性流体；优选的所用的润湿
技术实现思路
1、本专利技术针对现有表面活性剂型润湿反转处理剂在煤层表面吸附损失量大，有效侵入深度浅，表面活性剂使用量大的技术不足，目的在于提供一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，该纳米乳液处理剂具有表面活性剂用量小、表面活性剂吸附损失量小的特性，能实现煤层表面润湿性改变提高煤层气井产量。
2、本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，所述纳米乳液处理剂是由微乳液加入含有添加剂的水中稀释获得；所述纳米乳液处理剂为水包油型乳液制剂；
4、所述微乳液的质量分数为0.2wt％-1wt％。
5、作为优选地，所述纳米乳液处理剂中表面活性剂含量0.04wt％-0.2wt％。
6、作为优选地，所述微乳液主要由以下质量份数的原料制备得到：
7、非离子表面活性剂6wt％-12wt％，阴离子表面活性剂6wt％-12wt％，助表面活性剂7wt％-15wt％，油相8wt％-15wt％，余量为水；
8、所述添加剂包括ph调节剂、防菌剂、防腐剂、防垢剂和渗透剂。
9、上述添加剂主要有：ph调节剂，用于调整压裂液的酸碱性，以满足特定的地质条件和岩石特性。防菌剂：防止压裂液在使用过程中被微生物污染。防止腐蚀剂：预防压裂液对井筒和设备的腐蚀。防垢剂：用于阻止井壁和设备上的垢积物形成。渗透剂：用于增加流体在地层中的渗透性，改善润湿反转的效果。上述添加剂也属于常规入井流体中含有的成分。
10、乳液一般分为水相、油相和乳化剂。上述原料中表面活性剂和助表面活性剂为乳化剂，水为水相，正庚烷为油相。同时，表面活性剂和助表面活性剂之间具有相互协同作用。助表面活性剂可以提高表面活性剂在油相和水相之间的相容性。它们能够降低表面活性剂的亲水性或疏水性，使表面活性剂更好地分散在连续相中。这有助于避免相分离和沉淀的发生，提高微乳液的稳定性。同时微乳液在制备过程中容易发生相分离和胶束的聚集，助表面活性剂能够在微乳液的界面处形成无定型的胶状层，防止微乳液的相分离和胶束的聚集。
11、作为优选地，所述微乳液的制备方法为：按照相应质量份数选取非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、助表面活性剂和油相，依次加入到水中混合、搅拌，形成微乳液。
12、通过微乳液稀释法制备纳米乳液，原理为：微乳液具有优良的稳定性，易储存。使用时，按照质量分数将一定的微乳液加入入井流体中即可。同时，微乳液稀释法制备纳米乳液时，其加量为0.2％-1％，此时形成的纳米乳液中表面活性剂含量0.04％-0.2％，可减小表面活性剂的使用。上述当纳米乳液加量过低，则纳米乳液不稳定，加量过高，则纳米乳液性能提升有限。
13、上述入井流体，水是主要成分，占大部分，其余的为添加剂。添加剂主要有：ph调节剂，用于调整压裂液的酸碱性，以满足特定的地质条件和岩石特性。防菌剂：防止压裂液在使用过程中被微生物污染。防止腐蚀剂：预防压裂液对井筒和设备的腐蚀。防垢剂：用于阻止井壁和设备上的垢积物形成。渗透剂：用于增加流体在地层中的渗透性，改善润湿反转的效果。
14、上述技术方案中各技术手段的积极作用及取值范围解释如下：
15、非离子表活剂的作用为乳化剂和润湿反转处理剂。控制非离子表活剂的质量分数为6.00％-12.00％，的原因：足够的表面活性剂才能制备性能良好且稳定的微乳液，并且可根据实际情况，调节表面活性剂的含量，以达到不同的润湿反转效果。非离子表面活性剂具有良好的乳化性能和分散性能。它们能够在水相和油相之间形成界面活性剂分子层，并通过降低界面张力来促进油相颗粒的分散和稳定。这有助于将油相均匀地分散在水相中，形成稳定的胶束或微乳液结构。该质量分数取值过大的不利影响是表面活性剂用量大，经济成本高，过小的不利影响是微乳液性能差，润湿反转效果低；
16、阴离子表面活性剂的作用为乳化剂。控制阴离子表面活性剂的质量分数为6.00％-12.00％，的原因：阴离子表面活性剂能够有效降低液体界面的表面张力。阴离子表面活性剂可以降低油相颗粒(或胶束)与水相之间的界面张力，使油相颗粒更容易分散在水相中，并形成稳定的胶束结构。这有助于减小微乳液的能量消耗，提高系统的稳定性。同时，阴离子表面活性剂在微乳液中通常具有负电荷。这些负电荷可以与水相中的正离子或其他离子形成电荷吸引力，从而防止微乳液的胶束聚集和相分离发生。阴离子表面活性剂的存在可以形成电双层结构，电荷间的排斥力对微乳液的稳定性起到重要作用。
17、助表面活性剂的作用为助剂。控制助表面活性剂的质量分数为7.00％-15.00％，的原因：适量的助表面活性剂可以增加乳液中的胶束数量和尺寸，增强乳化效果。助表面活性剂的存在可以帮助主表面活性剂更好地包裹和分散油水相，形成均匀分散的乳液。该质量分数取值过大的不利影响是过量的助表面活性剂可能会引起逆乳化或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述纳米乳液处理剂是由微乳液加入含有添加剂的水中稀释获得；所述纳米乳液处理剂为水包油型乳液制剂；
2.根据权利要求1所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述纳米乳液处理剂中表面活性剂含量0.04wt％-0.2wt％。
3.根据权利要求1所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述微乳液主要由以下质量份数的原料制备得到：
4.根据权利要求3所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述微乳液的制备方法为：按照相应质量份数选取非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、助表面活性剂和油相，依次加入到水中混合、搅拌，形成微乳液。
5.根据权利要求4所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂包括十二烷基酚聚氧乙烯醚，吐温-80和氟碳表活剂中的任意一种。
6.根据权利要求5所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述氟碳表活剂为氟碳表活剂JH-501。
7.根据权利要求4所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和/或十二烷基硫酸钠。
8.根据权利要求4所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述所述助表面活性剂包括正丙醇，正丁醇和异丁醇中的任意一种。
9.根据权利要求4所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述油相包括正庚烷、正己烷和环己烷中的任意一种。
...【技术特征摘要】
1.一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述纳米乳液处理剂是由微乳液加入含有添加剂的水中稀释获得；所述纳米乳液处理剂为水包油型乳液制剂；
2.根据权利要求1所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述纳米乳液处理剂中表面活性剂含量0.04wt％-0.2wt％。
3.根据权利要求1所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述微乳液主要由以下质量份数的原料制备得到：
4.根据权利要求3所述的一种实现煤层气表面润湿反转的纳米乳液处理剂，其特征在于，所述微乳液的制备方法为：按照相应质量份数选取非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、助表面活性剂和油相，依次加入到水中混合、搅拌，形成微乳液。
5.根据权利要求4所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴洋，昝杨，鲁红升，黄志宇，王金玉，戴姗姗，王宝刚，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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