CN113528099A - 一种防水锁剂及其制备方法 - Google Patents

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王康
袁俊秀
封心领
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Abstract

本发明提供的防水锁剂适用于油田油气钻井、油气田开发技术领域。通过有效降低岩石毛细孔中表面张力和油水界面张力，并将岩石毛细孔表面转化为中性润滑，从而减轻水锁效应，提高油气采收率。该防水锁剂包含以下几种组分，非离子表面活性剂3%—10%，阴离子表面活性剂10%—15%，两性离子表面活性剂5%—10%，低碳醇，5%—10%，其余为水。本发明的防水锁剂，制备方法简单，能降低表面张力和油水界面张力，并将岩石毛细孔表面转化为中性润湿，具有良好的防水锁效应性能。

Description

一种防水锁剂及其制备方法
技术领域
本发明制备的防水锁剂适用于油田油气钻井、油气田开发技术领域。
背景技术
水锁效应是指气藏在钻完井和开发过程中，外来流体进入储层，导致含水饱和度上升，气相渗透率下降的一种现象。
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，形成水锁伤害。
目前我国低渗透油藏油田石油地质储量丰富，它广泛发育与我国各含油气盆地之中，低渗透油田虽然地质条件差、开发难度大，但随着我国经济的快速发展，对石油产品的需求越来越大，低渗透油藏油田的丰富石油储量越来越受到关注。另外，油藏岩石多为水润湿，也会发生水的自吸效应，将井筒工作液中的水相吸入油藏岩石的油气渗流通道中，将储层油气推向底层深部，改变了井眼周围油气水的分布，引起油气相对渗透率降低，最终导致油气采收率下降。
随着人们对水锁伤害认识的逐步加深，加强了解除水锁伤害化学剂的研制开发，部分产品进行了现场应用，效果较为显著。申请号CN 103045182 A公开一种含氟表面活性剂钻井液用防水锁剂；申请号CN 106367054 A公开物质组成：弱亲水剂10%-12%，酸溶性氧化剂8-10%，缓蚀剂0.5-1.5%，余量为水。使低渗砂岩气藏由强亲水变为弱亲水，消除储层毛管力。耿学礼等人开发出低渗储层新型防水锁剂【《断块油气田》2019.7第26卷第4期】质量分数达到一定量后可以解除部分入井液体对储层的伤害，且与底层水、射孔液等的配伍性良好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防水锁剂，通过有效降低岩石毛细孔中表面张力和油水界面张力，并将岩石毛细孔表面转化为中性润滑，从而减轻水锁效应，提高油气采收率。
本发明所采取的技术方案为：提供一种防水锁剂，该防水锁剂包含以下几种组分，
非离子表面活性剂 3% —10%
阴离子表面活性剂 10%—15%
两性离子表面活性剂 5% —10%
低碳醇 5% —10%
其余为水。
所述非离子表面活性剂为所述非离子表面活性剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚，分子式：RO(CH2CHO2)XH;R=异构C10H21; X=3,4,5,6商品代号：XP30、XP40、XP50、XP60中一种。
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠的一种或两种。
所述两性离子表面活性剂是椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱以及它们的组合。
所述低碳醇为正丁醇、异丙醇一种或混合物。
所述水为去离子水或蒸馏水。
本发明提供了所述防水锁剂的制备方法，将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和水在磁力搅拌器上搅拌，使体系搅拌均匀，此时再向体系中缓慢滴加低碳醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。
上述反应时间1h~3h。
优选地，将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和水在磁力搅拌器上以200rpm搅拌0.5h，使体系搅拌均匀，此时再向体系中缓慢滴加低碳醇醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm，搅拌0.5h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。
本发明的有益效果
本发明所公开的防水锁剂，其制备方法简单，能降低表面张力和油水界面张力，并将岩石毛细孔表面转化为中性润湿，具有良好的防水锁效应性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明加以详细描述。
实施例1
称取5g XP30、10g十二烷基硫酸钠、6g椰油酰胺丙基甜菜碱和74g水到烧杯中在磁力搅拌器上以200rpm搅拌0.5h使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加5g正丁醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌0.5h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。配成0.1%溶液用接触角测定仪测定接触角、用界面张力仪测定表面张力和界面张力。
实施例2
称取10g XP30、15g十二烷基硫酸钠、8g椰油酰胺丙基甜菜碱和62g水到烧杯中在磁力搅拌器上以200rpm搅拌1h使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加5g正丁醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌0.5h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。配成0.1%溶液用接触角测定仪测定接触角、用界面张力仪测定表面张力和界面张力。
实施例3
称取5g XP40、10g十二烷基磺酸钠、5g椰油酰胺丙基甜菜碱和75g水到烧杯中在磁力搅拌器上以200rpm搅拌1h min使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加5g正丁醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌1h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。配成0.1%溶液用接触角测定仪测定接触角、用界面张力仪测定表面张力和界面张力。
实施例4
称取10g XP40、15g十二烷基硫酸钠、5g椰油酰胺丙基甜菜碱和60g水到烧杯中在磁力搅拌器上以200rpm搅拌0.5h使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加10g正丁醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌1h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。配成0.1%溶液用接触角测定仪测定接触角、用界面张力仪测定表面张力和界面张力。
实施例5
称取5g XP50、12g十二烷基硫酸钠、5g椰油酰胺丙基甜菜碱、3g月桂酰胺丙基甜菜碱和65g水到烧杯中在磁力搅拌器上以200rpm搅拌1h使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加5g正丁醇和5g异丙醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌2h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。配成0.1%溶液用接触角测定仪测定接触角、用界面张力仪测定表面张力和界面张力。
实施例6
称取5g XP50、5g十二烷基磺酸钠、7g十二烷基苯磺酸钠、8g椰油酰胺丙基甜菜碱和65g水到烧杯中在磁力搅拌器上以200rpm搅拌0.5h使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加10g异丙醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌0.5h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。配成0.1%溶液用接触角测定仪测定接触角、用界面张力仪测定表面张力和界面张力。
实施例7
称取5g XP60、5g十二烷基硫酸钠、5g十二烷基磺酸钠、10g椰油酰胺丙基甜菜碱和65g水到烧杯中在磁力搅拌器上以200rpm搅拌0.5h使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加5g正丁醇和5g异丙醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌1h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。配成0.1%溶液用接触角测定仪测定接触角、用界面张力仪测定表面张力和界面张力。
实施例8
称取8g XP60、13g十二烷基硫酸钠、10g椰油酰胺丙基甜菜碱和59g水到烧杯中在磁力搅拌器上以200rpm搅拌2h使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加10g正丁醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌1h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。配成0.1%溶液用接触角测定仪测定接触角、用界面张力仪测定表面张力和界面张力。
实施例9
称取8g XP60、6g十二烷基硫酸钠、7g十二烷基磺酸钠、5g椰油酰胺丙基甜菜碱、5g月桂酰胺丙基甜菜碱和59g水到烧杯中在磁力搅拌器上以200rpm搅拌1.5h使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加10g异丙醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌1.5h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。配成0.1%溶液用接触角测定仪测定接触角、用界面张力仪测定表面张力和界面张力。
实施例10
称取10g XP40、15g十二烷基苯磺酸钠、5g月桂酰胺丙基甜菜碱和60g水到烧杯中在磁力搅拌器上以200rpm搅拌0.5h使体系搅拌均匀，此时再向烧杯中缓慢滴加10g正丁醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm ，搅拌1h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。配成0.1%溶液用接触角测定仪测定接触角、用界面张力仪测定表面张力和界面张力。
实施例11
实施例1~10测试结果
序号 接触角（°） 表面张力（mN/m） 界面张力(mN/m)
清水 52.9 32.0 3.2×10<sup>-1</sup>
实施例1 72.6 22.9 6.1×10<sup>-3</sup>
实施例2 72.3 24.8 5.8×10<sup>-3</sup>
实施例3 73.9 22.2 6.6×10<sup>-3</sup>
实施例4 73.4 22.2 6.9×10<sup>-3</sup>
实施例5 73.2 22.3 6.5×10<sup>-3</sup>
实施例6 72.8 22.5 6.6×10<sup>-3</sup>
实施例7 72.7 22.6 6.1×10<sup>-3</sup>
实施例8 72.9 23.0 6.4×10<sup>-3</sup>
实施例9 72.6 23.1 6.7×10<sup>-3</sup>
实施例10 73.3 22.4 5.9×10<sup>-3</sup>
本发明所公开的防水锁剂能有效降低表面张力和油水界面张力，并将岩石毛细孔表面转化为中性润湿，从而减轻水锁效应。

Claims (10)

1.一种防水锁剂，其特征在于，按质量百分比的物质组成：
非离子表面活性剂 3% —10%
阴离子表面活性剂 10%—15%
两性离子表面活性剂 5% —10%
低碳醇 5% —10%
其余为水。
2.根据权利要求1所述的防水锁剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚，分子式：RO(CH2CHO2)XH;R=异构C10H21; X=3,4,5,6中一种。
3.根据权利要求1所述的防水锁剂，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的防水锁剂，其特征在于：所述两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱以及它们的组合。
5.根据权利要求1所述的防水锁剂，其特征在于：所述低碳醇为正丁醇、异丙醇一种或混合物。
6.根据权利要求1所述的防水锁剂，其特征在于：所述水为去离子水或蒸馏水。
7.根据权利要求1所述防水锁剂的制备方法，其特征在于：将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和水在磁力搅拌器上搅拌，使体系搅拌均匀，此时再向体系中缓慢滴加低碳醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。
8.根据权利要求7所述防水锁剂的制备方法，其特征在于：反应时间1h~3h。
9.根据权利要求7所述防水锁剂的制备方法，其特征在于：将非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和水在磁力搅拌器上以200rpm搅拌0.5h，使体系搅拌均匀，此时再向体系中缓慢滴加低碳醇醇，待滴加完全后，保持磁力搅拌器搅拌速度200rpm，搅拌0.5h，即可得到外观澄清透明的防水锁剂。
10.根据权利要求1所述的防水锁剂，其特征是用于油田油气钻井、油气田开发中。
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