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酸化壓裂用助排劑表面張力較低,可有效改善巖心的潤(rùn)濕性

來(lái)源:西南石油大學(xué) 瀏覽 293 次 發(fā)布時(shí)間:2024-07-11

對(duì)于低滲和超低滲油氣藏而言,儲(chǔ)層的壓裂改造技術(shù)是較為重要的增產(chǎn)措施。在對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行壓裂后,通常情況下需要依靠壓裂液以及儲(chǔ)層自身壓力將壓裂后的液相快速返排到地面,但是在大多數(shù)情況下,因?yàn)槊?xì)管力的滯留作用,壓裂液的返排率較低。對(duì)于大多數(shù)的低滲或超低滲油氣藏來(lái)講,其基質(zhì)為親水性,該特性導(dǎo)致滯留于地層的壓裂液會(huì)對(duì)儲(chǔ)層造成嚴(yán)重的水鎖傷害,在這種情況下,儲(chǔ)層的滲透率大幅降低,進(jìn)而導(dǎo)致壓裂效果受到影響。

為了解決該問(wèn)題,現(xiàn)有技術(shù)人員通常通過(guò)助排劑降低外來(lái)水對(duì)儲(chǔ)層的水鎖。助排劑通常為低表面張力的表面活性劑,將其注入地層后,其能夠降低界面張力,從而在一定程度上解除水鎖。比如中國(guó)專利202311687188.7公開(kāi)了一種酸化壓裂用助排劑及其制備方法,其以N,N,N',N'-四(2-羥乙基)乙二胺為起始劑,利用環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷反應(yīng)制得表面活性劑,隨后加入氨基磺酸、乙醇胺制得助排劑,雖然其具有較高的助排率,但是,其單純采用聚醚類作為表面活性劑,其濁點(diǎn)相對(duì)較低,難以應(yīng)用于較高溫度的油氣藏;同時(shí),其難以解除儲(chǔ)層的水鎖現(xiàn)象。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本文提供了一種酸化壓裂用助排劑及其制備方法。

配方組分:500g水,280g正庚烷,180g異丙醇,150g第一乳化劑,60g十二烷基二甲基氧化胺,320g壬基酚聚氧乙烯醚NP-10。

其中,第一乳化劑采用以下方法制得:取碳八至十烷基縮水甘油醚商業(yè)品(平均分子量為204)204g、二甘醇胺105g,在60℃、持續(xù)攪拌的條件下,將碳八至十烷基縮水甘油醚商業(yè)品滴加至二甘醇胺中,滴加完畢后,持續(xù)反應(yīng)12h,反應(yīng)結(jié)束后,減壓蒸餾除去低沸物即得。

制備方法

取正庚烷、異丙醇、第一乳化劑、十二烷基二甲基氧化胺、壬基酚聚氧乙烯醚NP-10,攪拌使其混合均勻,在持續(xù)攪拌的條件下,將水滴加至前述混合液中,直至溶液透明。

酸化壓裂用助排劑配置成質(zhì)量濃度為0.5%的水溶液,根據(jù)《SYT 5755-2016壓裂酸化用助排劑性能評(píng)價(jià)方法》中的方法對(duì)其表面張力進(jìn)行測(cè)定,同時(shí),取頁(yè)巖薄片,將其打磨光滑后,將頁(yè)巖薄片浸泡于助排劑溶液中24h,后測(cè)量其水接觸角。

隨后將其在90℃條件下老化72h后,再次測(cè)量其老化后的表面張力;取頁(yè)巖薄片,將其打磨光滑后,將頁(yè)巖薄片浸泡于老化后的助排劑溶液中24h,再次測(cè)量其水接觸角;空白頁(yè)巖薄片的水接觸角為21.7°。

其中,測(cè)量溫度為25℃。最終測(cè)量結(jié)果如表1所示。

表1表面張力、界面張力和接觸角測(cè)量結(jié)果

從表1可以看出,酸化壓裂用助排劑具有較低的表面張力,同時(shí)能夠有效的改善巖心的潤(rùn)濕性,能夠?qū)?qiáng)親水的巖心改變成疏水性。

小結(jié):

酸化壓裂用助排劑能夠有效的改善儲(chǔ)層的潤(rùn)濕性,使得巖心由親水性轉(zhuǎn)化為疏水性;同時(shí),酸化壓裂用助排劑作為一種微乳液,表面張力較低,具有良好的助排率以及較小的巖心傷害能力。