CN116200180A - 低渗透油气藏防水锁剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及低渗透油气藏防水锁剂，包括如下重量份数的各组分：聚氧乙烯脂肪醇醚7‑10份；α‑烯基磺酸钠5‑7份；十六烷基三甲基溴化铵5‑10份；防膨剂7‑10份；助溶剂10‑25份；消泡剂1‑2份；水36‑65份；并提供了该低渗透油气藏防水锁剂的制备方法；本发明具有防止粘土膨胀性能，还可以通过预防水敏损害以及贾敏效应的发生，达到预防水锁损害目的。
Description
技术领域
本发明属于油气开采技术领域，尤其涉及低渗透油气藏防水锁剂及其制备方法。
背景技术
近年来的勘探数据表明，低渗透油气藏已成为我国勘探开发的重要领域。低渗透油气藏普遍存在低孔、低渗的特点，油相的流动通道窄，渗流阻力大，固/液界面的相互作用力大，在开采过程中很容易造成水锁损害，损害率一般在70-90％，可导致气井产量降至原来的1/3以下，如果此类油气藏实施油层保护，油井产量可提高10-300％。
目前的防水锁剂的重点都放在其表面活性和助排方面，较低的表面张力和界面张力以及良好的助排性能，使得防水锁剂具有较好的预防水锁损害的性能，但是却忽略了其起泡性能，尤其表面活性剂类的防水锁剂，大多都具有一定的起泡能力，对于高压低渗储层或者作为钻井液防水锁需求时，防水锁剂的气泡性能会影响体系的密度，形成一个假象密度，进而影响整个体系的性能。
其次，水敏损害是低渗透储层中仅次于水锁损害的主要伤害形式，由于低渗透储层胶结物含量高，胶结成分以粘土为主，常含有大量的蒙脱石和伊蒙混层等水敏性矿物，再加上低渗储层孔喉小，粘土遇水膨胀造成的损害更为突出，而水敏损害的发生会加剧水锁损害程度。
而目前的防水锁剂主要以降表、界面张力为主，未将防膨、防贾敏、防乳化同时考虑，应用过程中，即使再次加入防膨剂、防乳化剂，也会存在不配伍、相互影响、降低彼此的效果。
本发明所制备的防水锁剂同时具有防止粘土膨胀性能，除了自身防水锁效果，还可以通过预防水敏损害以及贾敏效应的发生，达到预防水锁损害的目的，应用范围更为广阔。
因此，基于这些问题，提供一种具有防止粘土膨胀性能，还可以通过预防水敏损害以及贾敏效应的发生，达到预防水锁损害目的的低渗透油气藏防水锁剂及其制备方法，具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有防止粘土膨胀性能，还可以通过预防水敏损害以及贾敏效应的发生，达到预防水锁损害目的的低渗透油气藏防水锁剂及其制备方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
低渗透油气藏防水锁剂，包括如下重量份数的各组分：
进一步的，所述聚氧乙烯脂肪醇醚为聚氧乙烯脂肪醇醚MOA-7、MOA-9中的一种或两种的混合物。
进一步的，所述防膨剂为酒石酸钾、柠檬酸钾、氯化钾中的任意一种或者两种的混合物。
进一步的，所述助溶剂为甲醇、正丁醇、异丁醇中的任意一种或者两种的混合物。
进一步的，所述消泡剂为正辛酯、异辛酯中的任意一种或者两者的混合物。
低渗透油气藏防水锁剂的制备方法，包括如下步骤：
取温度为30-50℃的清水作为基液；
加入十六烷基三甲基溴化铵及防膨剂搅拌10min；
加入聚氧乙烯脂肪醇醚搅拌20min；
加入α-烯基磺酸钠搅拌10min；
加入助溶剂及消泡剂搅拌至溶液均匀，即可获得所述的低渗透油气藏防水锁剂。
本发明通过加入一定量的防膨剂，其所含的K+离子直径和页岩粘土硅氧四面体底面由氧形成的六角氧环直径相近，进入粘土层间后，可将中和了负电性的粘土片紧紧联在一起，抑制其膨胀；另一方面，其所含的羟基具有很强的吸附性能,能够与水分子争抢泥页岩中粘土矿物上的吸附位置,并优先吸附到粘土矿物表面,形成吸附层，从而阻止水分子进入粘土矿物的晶层中,有效抑制粘土的水化；从以上两个方面提高低渗透油气藏防水锁剂的抑制性，有效预防水敏损害的发生；水敏损害会有效降低油相渗透率，而水锁损害程度和渗透率成反比，最终会加剧水锁损害的程度，因此，要预防水锁损害就必须降低或避免水敏损害的发生。
本发明消泡剂的加入，可以一定程度上起到消泡的作用，避免了在储层孔隙间形成大量的泡沫，导致贾敏效应的发生，加重水锁损害程度，同时可以扩大其适用范围；聚氧乙烯脂肪醇醚具有乳化和润湿特性，可以预防原油遇入井液后形成水包油状态，形成贾敏效应，增加低渗透油气藏水锁损害程度。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明低渗透油气藏防水锁剂可以大幅度降低作业液的界面张力，降低渗流通道的毛细管力，降低原油流出阻力，预防水锁损害的发生
2、本发明所提供的低渗透油气藏防水锁剂制备原材料易购得，不涉及有毒、危险物质；产品加工易于操作、制备工艺简单、产品储运安全、施工便利，工业化生产可行性高，产品加工、储运、施工全过程无“三废”排放，从安全环保方面可行。
具体实施方式
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
取650g的清水于1000ml的烧杯中，保持温度为30-50℃，作为基液；
加入50g的十六烷基三甲基溴化铵及70g的防膨剂(此处的防膨剂为酒石酸钾)搅拌10min；
加入70g的聚氧乙烯脂肪醇醚(此处的聚氧乙烯脂肪醇醚为MOA-7)进行搅拌20min；
加入50g的α-烯基磺酸钠搅拌10min；
加入100g的助溶剂(此处的助溶剂为甲醇)及10g消泡剂(此处的消泡剂为正辛酯)搅拌至溶液均匀，即可获得所述的低渗透油气藏防水锁剂。
实施例2
取360g的清水于1000ml的烧杯中，保持温度为30-50℃，作为基液；
加入100g的十六烷基三甲基溴化铵及100g的防膨剂(此处的防膨剂为柠檬酸钾)搅拌10min；
加入100g的聚氧乙烯脂肪醇醚(此处的聚氧乙烯脂肪醇醚为MOA-9)进行搅拌20min；
加入70g的α-烯基磺酸钠搅拌10min；
加入250g的助溶剂(此处的助溶剂为甲醇)及20g消泡剂(此处的消泡剂为正辛酯)搅拌至溶液均匀，即可获得所述的低渗透油气藏防水锁剂。
实施例3
取535g的清水于1000ml的烧杯中，保持温度为30-50℃，作为基液；
加入70g的十六烷基三甲基溴化铵及85g的酒石酸钾搅拌10min；
加入85g的聚氧乙烯脂肪醇醚MOA-7进行搅拌20min；
加入60g的α-烯基磺酸钠搅拌10min；
加入150g的助溶剂(此处的助溶剂为正丁醇)及15g的消泡剂(此处的消泡剂为异辛酯)搅拌至溶液均匀，即可获得所述的低渗透油气藏防水锁剂。
实施例4
对实施例1-3中制备得到的低渗透油气藏防水锁剂进行表面活性测试，得到结果如表1所示：
表1低渗透油气藏防水锁剂的表面活性
| 性能名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 表面张力(0.3％蒸馏水)/(mN/m) | 28.92 | 28.61 | 28.21 |
| 界面张力(0.3％蒸馏水)/(mN/m) | 0.07 | 0.08 | 0.10 |
结果显示，低渗透油气藏防水锁剂的表面张力小于29mN/m，界面张力小于0.1mN/m，能有效预防水锁损害的发生。
对实施例1-3中制备得到的低渗透油气藏防水锁剂进行抑制粘土膨胀性测试，得到结果如表2所示：
表2低渗透油气藏防水锁剂的抑制粘土膨胀性评价
| 性能名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 防膨率/％ | 90.2 | 92.7 | 91.2 |
结果显示防膨率大于90％，可以有效预防贾敏损害，进而预防水锁损害的发生。
对实施例1中制备得到的低渗透油气藏防水锁剂进行配伍性测试，得到结果如表3所示：
表3低渗透油气藏防水锁剂的配伍性评价
结果显示低渗透油气藏防水锁剂和大港油田采出水、标准盐水及地层水配伍后表面张力和界面张力都保持较低水平，显示本专利所制备低渗透油气藏防水锁剂具备良好的配伍性。
对实施例1中制备得到的低渗透油气藏防水锁剂进行配伍性测试，得到结果如表4所示：
表4低渗透油气藏防水锁剂的岩心损害性评价
| 岩芯号 | 驱替介质 | 污染前渗透率/mD | 污染后渗透率/mD | 渗透率恢复值/％ |
| 1# | 模拟地层水 | 0.523 | 0.479 | 91.58 |
| 2# | 模拟地层水 | 0.027 | 0.025 | 92.59 |
| 3# | 模拟地层水 | 0.081 | 0.073 | 90.12 |
结果显示，以模拟地层水为驱替介质，低渗透油气藏防水锁剂能有效降低其对岩心的损害，渗透率恢复值在90％以上。
实施例5
将实施例1制备的修井用防水锁剂进行现场应用。大港油田某油井，属于低孔低渗油井，渗透率为6-40.7×10-3μm2，由于泵漏，需要进行检泵作业，采用了低渗透油气藏防水锁剂预防水锁损害，作业后2天油井产量完全恢复，恢复率达100％，对比上次作业，油井产量恢复率提高了18％。
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.低渗透油气藏防水锁剂，其特征在于：包括如下重量份数的各组分：
2.权利要求1所述的低渗透油气藏防水锁剂，其特征在于：所述聚氧乙烯脂肪醇醚为聚氧乙烯脂肪醇醚MOA-7、MOA-9中的一种或两种的混合物。
3.权利要求1所述的低渗透油气藏防水锁剂，其特征在于：所述防膨剂为酒石酸钾、柠檬酸钾、氯化钾中的任意一种或者两种的混合物。
4.权利要求1所述的低渗透油气藏防水锁剂，其特征在于：所述助溶剂为甲醇、正丁醇、异丁醇中的任意一种或者两种的混合物。
5.权利要求1所述的低渗透油气藏防水锁剂，其特征在于：所述消泡剂为正辛酯、异辛酯中的任意一种或者两者的混合物。
6.低渗透油气藏防水锁剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
取温度为30-50℃的36-65份清水作为基液；
加入5-10份十六烷基三甲基溴化铵及7-10份防膨剂搅拌10min；
加入7-10份聚氧乙烯脂肪醇醚搅拌20min；
加入5-7份α-烯基磺酸钠搅拌10min；
加入10-25份助溶剂及1-2份消泡剂搅拌至溶液均匀，即可获得所述的低渗透油气藏防水锁剂。
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