合作客戶/
拜耳公司 |
同濟大學 |
聯合大學 |
美國保潔 |
美國強生 |
瑞士羅氏 |
相關新聞Info
一種降低壓裂液表界麵張力的表活劑配方及其製備方法
來源:大慶市金惠緣石油鑽采設備有限公司 瀏覽 103 次 發布時間:2024-03-04
油氣田的采收率與三次采油所采取的措施具有很高的相關性,采收率高低的決定性因素受到多方麵的複雜影響,不僅受到采收方法的影響,還受到油氣井固井與完井質量的影響;水基壓裂液分類主要由滑溜水壓裂液、清潔壓裂液、線性膠壓裂液以及凍膠壓裂液;對於低滲油藏的開發,常規的壓裂液無法提供有效滲吸驅替動力,基質中存在大量無法流動的剩餘油;表麵活性劑是一種具有特定親水和疏水基團,通過改變在兩相之間的排列方式從而改變界麵張力,是一類常見的油田化學試劑,能夠解決涉及油水界麵和氣液界麵的問題,包括了鑽井完井、注水開發和三次采油等諸多油氣田開發環節;壓裂液具有傳遞壓力、形成裂縫並攜帶支撐劑的作用,是水力壓裂成功與否的關鍵;由於表麵活性劑在兩相界麵上的作用,表麵活性劑的添加賦予壓裂液液不同的功能,表麵活性劑能夠降低壓裂液的黏度,根據水溶性乳化降黏法的原理,通過在稠油中加入水溶性表麵活性劑水溶液能夠形成水包油型乳液;表麵活性劑還能夠起到提高滲吸效率的作用,滲吸效果與岩心潤濕性相關,油濕狀態的岩心采收率較低,在壓裂液中加入表麵活性劑,能夠提高岩心潤濕性,增加滲吸功能。
目前現有技術主要存在以下問題:現有技術中,表麵活性劑在壓裂液中的功能性單一,僅能夠滿足降黏或提高滲吸的單一效果,需要配合多種藥劑和注入方式,成本和手藝不匹配。
鋅鹽作為成核中心在二氧化矽表麵形成疏水顆粒基團,同時將非離子表麵活性劑和陰離子表麵活性劑的活性基團進行連接,形成陰非離子表麵活性劑,能夠明顯降低水油兩相界麵之間的界麵張力,將岩心表麵油膜分離,起到提高采油效率的技術效果。
一種降低壓裂液表界麵張力的表活劑,所述表活劑包括如下重量份的組分:改性納米二氧化矽5份、陰非離子表麵活性劑15份、十八醇8份、去離子水1000份;
改性納米二氧化矽具體包括以下組分:正矽酸乙酯25份、十一烯酸鋅鹽2份、2-甲基咪唑4份;
陰非離子表麵活性劑包括以下重量份的組分:5份酒石酸、25份異構醇醚XP-5、7份亞硫酸鈉;
改性納米二氧化矽的製備方法具體包括以下步驟:
a.將正矽酸乙酯5g溶解於200mL無水乙醇中,加入4.16g鹽酸和2mL去離子水,攪拌混合1h後,加入70mL去離子水在150rpm下振蕩2h,調節反應溫度至50℃,得到SiO2
溶膠溶液;
b.準確稱取0.4g十一烯酸鋅鹽,加入40mL去離子水中,再加入4mL濃氨水,混合均勻後得到十一烯酸鋅鹽溶液,準確稱取0.8g2-甲基咪唑加入400mL的甲醇中,混合均勻後得到2-甲基咪唑甲醇溶液,向步驟a所製備的SiO2
溶膠溶液加入等體積的無水乙醇進行稀釋,向稀釋後的SiO2
溶膠溶液中加入十一烯酸鋅鹽溶液,300W下進行超聲處理20min,加入2-甲基咪唑甲醇溶液,以速度150rpm、溫度45℃振蕩反應8h後,調節反應體係pH至7.0,靜置12h後,得到改性納米SiO2
凝膠溶液;
c.將步驟b所製備的改性納米SiO2
凝膠溶液以8000rpm轉速離心10min,用無水乙醇進行洗滌,在60℃下進行幹燥,得到改性納米二氧化矽;
陰非離子表麵活性劑的製備方法具體包括以下步驟:
①將3g酒石酸、14g異構醇醚XP-5進行混合,在氮氣氛圍下,加熱至50℃,加入0.17g對甲基苯磺酸鈉,加入至100℃時,反應4h,得到酯化物;
②調節步驟①所製備的酯化物反應體係的pH至8.0,準確稱取4.2g亞硫酸鈉配製成亞硫酸鈉飽和溶液,在40℃條件下,滴加亞硫酸鈉飽和溶液,反應5h,待體係自然降溫,經石油醚、無水乙醇進行洗滌,冷凍幹燥後得到陰非離子表麵活性劑。
本發明還提供了一種降低壓裂液表界麵張力的表活劑的製備方法,具體包括如下步驟:
將改性納米二氧化矽、陰非離子表麵活性劑和助表麵活性劑混合,加入去離子水,混合均勻後,在90℃下,以150rpm轉速攪拌4h,反應結束後,待反應體係冷卻至室溫,得到表活劑。
新方法製備的壓裂液表麵活性劑對采油效果有促進作用,壓裂液表麵活性中,改性納米二氧化矽的疏水性較高,改性納米二氧化矽能夠侵入油相,發生互相作用,使其聚集固/油/水界麵,加強了楔形擠壓作用,促進了油砂表麵油膜的剝離作用,提高了采油率。