本發明屬于油田化學品技術領域,涉及一種致密油藏滲吸排油用納米流體及其制備方法。
背景技術:
隨著石油行業的不斷發展,開采的不斷深入,致密油藏的比例逐漸上升,甚至已經占石油資源總量的50%。隨著油氣田開采難度的不斷提高,致密油藏的開發將成為我國石油行業的重點,因此,如何有效的提高致密油藏的原油采收率成為急需解決的難題。
目前注水開發、水力壓裂是致密油藏的主要開發方式,由于致密油藏巖石表面存在一層水化膜,增加了水流阻力和注水壓力,注水困難,達不到良好的開發效果;而水力壓裂則需要進行地層改造來形成工業產能,對于地層的損傷很大,并且對于致密油藏而言,生產壓差的下降,還會使水鎖的傷害程度增大,更加不利于油藏的開發。由于致密油多賦存于納米級孔隙或微裂縫中,并且油藏孔隙連通性差,不利于流體的流動,一般化學驅無法達到好的開發效果,因此如何研制出一種提高致密油藏采收率的化學驅用劑成為當前的難題。
隨著納米技術的逐漸發展,納米流體在石油領域的應用也越來越廣泛。納米流體粒徑小,流動性好,可以到達致密油藏的孔隙及微裂縫中,在巖石與油的接觸區域產生一個楔形薄膜,這種結構會產生向前的推力,增強納米流體的鋪展,結合體系產生的降低毛細管壓力、潤濕性反轉及相滲改變滯后效應等輔助作用,可能將油從巖石表面剝離下來,達到提高采收率的目的。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種致密油藏滲吸排油用納米流體及其制備方法。該納米流體制備方法簡單、穩定性好。注入地層后,納米流體在巖石與油的接觸區域產生一個楔形薄膜,這種結構會產生向前的推力,結合體系產生的降低毛細管壓力、潤濕性反轉及相滲改變滯后效應等輔助作用,可能將油從巖石表面剝離下來,達到提高采收率的目的。
技術方案如下:
致密油藏滲吸排油用納米流體,包括疏水納米二氧化硅、表面活性劑、助分散劑和水。以總重量100計,疏水納米二氧化硅占0.1-1%,表面活性劑占0.01-1%,助分散劑占0.1-1%,其余為水。
該致密油藏滲吸排油用納米流體的制備方法為:按配比稱取一定質量的疏水納米二氧化硅與一定質量的表面活性劑,混合后按配比加入助分散劑,攪拌均勻;加入水,攪拌5-10min后超聲分散30-40min,將上述溶液放入50-80℃水浴鍋中加熱1-2h,即可得到滲吸排油用納米流體。
所述疏水納米二氧化硅為平均粒徑7-15nm、比表面積300-600m2/g,表面由二甲基二氯硅烷、二甲基二硅氧烷、亞辛基環四硅氧烷、六甲基二硅氮烷或辛基三甲氧基硅烷其中一種處理。
所述表面活性劑為曲拉通-100、吐溫80、聚乙烯醇1788低粘度型、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇2000、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、瓢兒菜酰胺丙基甜菜堿、芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿和芥酸酰胺丙基甜菜堿中的一種或多種。
所述助分散劑為乙醇和甲醇中的一種或兩種。
本發明具有的優點在于:
(1)制備方法及過程簡單,可以在油田現場大規模使用。
(2)注入地層后,該致密油藏滲吸排油用納米流體在巖石與油的接觸區域產生一個楔形薄膜,這種結構會產生向前的推力,結合體系產生的降低毛細管壓力、潤濕性反轉及相滲改變滯后效應等輔助作用,可能將油從巖石表面剝離下來,達到提高采收率的目的。
(3)該致密油藏滲吸排油用納米流體儲備性能良好,滿足油田開發的需要。
附圖說明
圖1是納米流體中疏水納米二氧化硅的粒徑分布圖。
圖2是3%氯化鈉溶液、0.1%表面活性劑溶液、0.1%納米流體滲吸排油實驗采收率-時間曲線圖。
具體實施方式
結合實施例說明本發明的具體實施方式。
實施例1
將0.40g助分散劑乙醇加入0.5g疏水納米二氧化硅中,攪拌均勻后加入0.5g曲拉通-100,同時加入98.6g水,攪拌5min后,超聲分散40min,然后將上述溶液放入80℃水浴鍋中1h,即可得到滲吸排油用納米流體。
實施例2
將0.40g助分散劑乙醇加入0.5g疏水納米二氧化硅中,常溫下手動攪拌均勻后加入0.5g曲拉通-100,同時加入98.5g水,攪拌5min后,超聲分散40min,然后將上述溶液放入60℃水浴鍋中1h,即可得到滲吸排油用納米流體。
實施例3
將0.80g助分散劑乙醇加入0.1g疏水納米二氧化硅中,攪拌均勻后加入0.01g聚乙二醇600,同時加入99.09g水,攪拌5min后,超聲分散40min,然后將上述溶液放入80℃水浴鍋中1h,即可得到滲吸排油用納米流體。
實施例4
將0.40g助分散劑乙醇加入0.1g疏水納米二氧化硅中,攪拌均勻后加入0.05g聚乙二醇400,同時加入99.45g水,攪拌5min后,超聲分散40min,然后將上述溶液放入70℃水浴鍋中1h,即可得到滲吸排油用納米流體。
實施例5
將0.8g助分散劑乙醇加入0.1g疏水納米二氧化硅中,攪拌均勻后加入0.02g芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿,同時加入99.08g水,攪拌5min后,超聲分散40min,然后將上述溶液放入80℃水浴鍋中1h,即可得到滲吸排油用納米流體。
實施例6
將上述5種滲吸排油用納米流體在常溫下放置15天,溶液仍然保持澄清穩定狀態,說明該滲吸排油用納米流體具有良好的穩定性。納米流體中疏水納米二氧化硅的粒徑分布如圖1所示。
實施例7
使用動態光散射儀器測定滲吸排油用納米流體中疏水納米二氧化硅的粒徑分布,結果表明,疏水納米二氧化硅粒徑分布在5-30nm之間。
實施例8
選取3塊長3.00cm、直徑2.50cm的天然致密巖心,氣測滲透率分別為0.32×10-3μm2、0.41×10-3μm2、0.36×10-3μm2,將上述3塊巖心飽和模擬油后分別置于3%氯化鈉溶液、0.1%曲拉通-100溶液、0.1%實施例1制得的納米流體中,溫度都為80℃,記錄隨時間滲吸排出的油量。如圖2所示,置于3%氯化鈉溶液中的巖心的最終采收率為4.61%,而置于0.1%曲拉通-100溶液和0.1%實施例1制得的納米流體中的巖心的最終采收率分別為8.94%和15.96%,這表明表面活性劑溶液和納米流體都可以提高采收率,但該納米流體提高采收率的能力明顯高于表面活性劑溶液。
實施例9
選取3塊長3.00cm、直徑2.50cm的天然致密巖心,氣測滲透率分別為0.33×10-3μm2、0.40×10-3μm2、0.38×10-3μm2,將上述3塊巖心飽和模擬油后分別置于3%氯化鈉溶液、0.1%聚乙二醇600溶液、0.1%實施例3制得的納米流體中,溫度都為80℃,記錄隨時間滲吸排出的油量。置于3%氯化鈉溶液中的巖心的最終采收率為4.44%,而置于0.1%聚乙二醇600溶液和0.1%實施例3制得的納米流體中的巖心的最終采收率分別為10.42%和17.18%,這表明表面活性劑溶液和納米流體都可以提高采收率,但該納米流體提高采收率的能力明顯高于表面活性劑溶液。
實施例10
選取3塊長3.00cm、直徑2.50cm的天然致密巖心,氣測滲透率分別為0.35×10-3μm2、0.39×10-3μm2、0.42×10-3μm2,將上述3塊巖心飽和模擬油后分別置于3%氯化鈉溶液、0.1%聚乙二醇400溶液、0.1%實施例4制得的納米流體中,溫度都為80℃,記錄隨時間滲吸排出的油量。如圖2所示,置于3%氯化鈉溶液中的巖心的最終采收率為5.12%,而置于0.1%聚乙二醇400溶液和0.1%實施例4制得的納米流體中的巖心的最終采收率分別為8.72%和16.32%,這表明表面活性劑溶液和納米流體都可以提高采收率,但該納米流體提高采收率的能力明顯高于表面活性劑溶液。