CN106281274B - 一种油田注水用双子表面活性剂纳米乳液增注剂及制备方法 - Google Patents

一种油田注水用双子表面活性剂纳米乳液增注剂及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油田注水用双子表面活性剂纳米乳液增注剂及其制备方法。其特征在于：该纳米乳液增注剂包含以下几种组分，质量分数为0.01%‑10%的非极性分散相，质量分数为5%‑40%的双子表面活性剂、质量分数为3%‑35%的非离子表面活性剂，其余部分为水。该纳米乳液制备方法如下：在5‑40℃下，首先将水、表面活性剂通过磁力搅拌器，以100‑500rpm的搅拌速度搅拌均匀，再向体系中滴加非极性分散相，同时保持100‑500rpm的搅拌速度搅拌5‑60min，即可得到外观透明的纳米乳液。室内岩心驱替试验结果表明：0.1%‑0.2%的纳米乳液可将岩心的水相渗透率提高10%以上。

Description

一种油田注水用双子表面活性剂纳米乳液增注剂及制备方法
技术领域
本发明涉及一种油田注水用双子表面活性剂纳米乳液增注剂及其制备方法。
背景技术
在油田注水开发过程中，注水压力高已经成为制约低渗透油田注水开发的重要因素，只有做好降压增注工作，控制好注水压力，低渗透油田的开发才能正常进行。
目前国内采用较多的化学增注技术有土酸、复合酸酸化、酸化-氧化复合、热化学增注等，但是实践表明：传统的酸化技术在低渗透油藏现场应用过程中，常会因为酸岩反应速度快，酸穿透距离小，酸化后有效期短，或因酸岩反应和酸液不配伍等因素，形成新的沉积堵塞，造成成功率低，甚至无效。
双子表面活性剂是由间隔基团通过化学键联接两个疏水基团和两个亲水基团的离子头基构成的一类新型的表面活性剂。与传统的单基表面活性剂相比，双子表面活性剂具有较低的临界胶束浓度，降低水溶液表面张力或油水界面张力的性能的更强，具有更好的水溶性等优点。
目前对于双子表面活性剂的报道较多，而其在油田开发的实际应用中较少，本文基于双子表面活性剂设计了一种低渗透油藏注水用纳米乳液增注体系，纳米尺度的微观结构，使其能够渗入到低渗透油藏孔道内部，并能够吸附到低渗透油藏地层岩石的表面，改善地层表面的润湿性，同时其又具有较低的界面张力，剥离孔道上的油膜，解除注水井近井地带的污染堵塞，疏通地层恢复油井供液能力，实现油井的正常注水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油田注水用双子表面活性剂纳米乳液增注剂，通过改善地层润湿性，降低油水界面张力，剥离孔道上的油膜，增大有效注水通道，从而改善渗流环境，提高水相渗透率，降低注水压力，达到增注的目的。
本发明所采取的技术方案为：提供一种基于双子表面活性剂的油田注水用纳米乳液增注剂，该纳米乳液增注剂包含以下几种组分，质量分数为0.01%-10%的非极性分散相，质量分数为5%-40%的双子表面活性剂、质量分数为3%-35%的非离子表面活性剂，其余部分为水。
用于油田增注的纳米乳液制备方法是：在5- 40℃下，首先将水、表面活性剂通过磁力搅拌器，以100-500rpm的搅拌速度搅拌均匀，再向体系中滴加非极性分散相，同时保持100-500rpm的搅拌速度搅拌5-60min，即可得到外观透明的纳米乳液。
所述分散相为不溶于水的非极性醇类物质，包括但不仅限于正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇以及它们的组合。
所述双子表面活性剂结构通式为：
其中m为8-15；n为1-8；p为1-4；R1为C1-C4的烷烃；R2、R3为H或C1-C3的烷烃。
所述非离子表面活性剂为聚乙氧基化脂肪醇，结构通式为R-(O-C-C)x-OH，其中R为碳数为10的直链烷基，x为3-9。
所述纳米乳液增注剂可用于低渗透油藏的注水开发，提高地层的水相渗透率，降低注水压力，达到油田注水井增注的目的。
本发明所公开的纳米乳液平均粒径小于100nm，其制备方法简单，具有良好的增注性能。室内岩心驱替试验结果表明：0.1%-0.2%的纳米乳液可将岩心的水相渗透率提高10%以上。
具体实施方式
实施例1
称取10.00g聚乙氧基化脂肪醇（结构为R-(O-C-C)x-OH，其中R为碳数为10的直链烷基，x为4）、10.00g双子表面活性剂和18.00g 水于烧杯中，在磁力搅拌器上以200rpm搅拌30 min使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加2.00g正丁醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌30min，即可得到外观澄清透明的纳米乳液。采用美国布鲁克海文仪器公司的ZetaPlus测定纳米乳液的液滴粒径，所制得的纳米乳液平均粒径为28.62nm。
实施例2
称取4.00g聚乙氧基化脂肪醇（结构为R-(O-C-C)x-OH，其中R为碳数为10的直链烷基，x为9）、15.00g双子表面活性剂和17.00g 水于烧杯中，在磁力搅拌器上以200rpm搅拌30min使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加4.00g正丁醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌30min，即可得到外观澄清透明的纳米乳液。采用美国布鲁克海文仪器公司的ZetaPlus测定纳米乳液的液滴粒径，所制得的纳米乳液平均粒径为43.50nm。
实施例3
称取12.00g聚乙氧基化脂肪醇（结构为R-(O-C-C)x-OH，其中R为碳数为10的直链烷基，x为8）、5.00g双子表面活性剂和20.00g 水于烧杯中，在磁力搅拌器上以200rpm搅拌30 min使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加3.00g正丁醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌40min，即可得到外观澄清透明的纳米乳液。采用美国布鲁克海文仪器公司的ZetaPlus测定纳米乳液的液滴粒径，所制得的纳米乳液平均粒径为37.82nm。
实施例4
称取5.00g聚乙氧基化脂肪醇（结构为R-(O-C-C)x-OH，其中R为碳数为10的直链烷基，x为6）、10.00g双子表面活性剂和22.50g 水于烧杯中，在磁力搅拌器上以200rpm搅拌30min使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加2.50g正丁醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌60min，即可得到外观澄清透明的纳米乳液。采用美国布鲁克海文仪器公司的ZetaPlus测定纳米乳液的液滴粒径，所制得的纳米乳液平均粒径为33.26nm。
实施例5
采用红河油田现场注入水溶解实施例1中制备的纳米乳液，制得质量浓度为0.1%的纳米乳液的现场注入水溶液，采用红河油田天然岩心进行室内岩心驱替试验，纳米乳液现场注入水溶液注入量为2孔隙体积，岩心水相渗透率由驱替前的0.11mdc提高到驱替后的0.15mdc，岩心水相渗透率提高36.36%。
实施例6
采用红河油田现场注入水溶解实施例2中制备的纳米乳液，制得质量浓度为0.1%的纳米乳液的现场注入水溶液，采用红河油田天然岩心进行室内岩心驱替试验，纳米乳液现场注入水溶液注入量为1孔隙体积，岩心水相渗透率由驱替前的0.25mdc提高到驱替后的0.31mdc，岩心水相渗透率提高24.00%。
实施例7
采用红河油田现场注入水溶解实施例3中制备的纳米乳液，制得质量浓度为0.1%的纳米乳液的现场注入水溶液，采用红河油田天然岩心进行室内岩心驱替试验，纳米乳液现场注入水溶液注入量为0.5孔隙体积，岩心水相渗透率由驱替前的0.30mdc提高到驱替后的0.34mdc，岩心水相渗透率提高13.33%。
实施例8
采用红河油田现场注入水溶解实施例4中制备的纳米乳液，制得质量浓度为0.1%的纳米乳液的现场注入水溶液，采用红河油田天然岩心进行室内岩心驱替试验，纳米乳液现场注入水溶液注入量为5孔隙体积，岩心水相渗透率由驱替前的0.09mdc提高到驱替后的0.13mdc，岩心水相渗透率提高44.44%。

Claims (3)

1.一种油田注水用双子表面活性剂纳米乳液增注剂，其特征在于：按质量百分比该纳米乳液含有下列组分：
分散相 0.01%-10%
非离子表面活性剂 3%-35%
双子表面活性剂 5%-40%
其余为水；
所述分散相为醇类物质，选自正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇以及它们的组合；
所述双子表面活性剂结构通式为：
其中m为8-15；n为1-8；p为1-4；R1为C1-C4的亚烷基；R2、R3为H或C1-C3的烷基；所述非离子表面活性剂为聚乙氧基化脂肪醇，结构通式为R-(O-C-C)x-OH，其中R为碳数为10的直链烷基，x为3-9。
2.如权利要求1所述的油田注水用双子表面活性剂纳米乳液增注剂，其特征在于：纳米乳液的平均粒径小于100nm。
3.如权利要求1所述的油田注水用双子表面活性剂纳米乳液增注剂，其特征在于：所述的纳米乳液增注剂的制备方法如下：在5- 40℃下，首先将水、非离子表面活性剂和双子表面活性剂通过磁力搅拌器，以100-500rpm的搅拌速度搅拌均匀，再向体系中滴加分散相，同时保持100-500rpm的搅拌速度搅拌5-60min，即可得到外观透明的纳米乳液。
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