一种酸敏性变粘混合表面活性剂的制作方法

文档序号:3736822阅读:443来源:国知局
专利名称:一种酸敏性变粘混合表面活性剂的制作方法
技术领域
本发明涉及一种酸敏性变粘混合表面活性剂,具体地说,酸敏性变粘混合表面活性剂体系的粘度随酸液浓度的降低而增大,具有自转向功能,可以作为酸化用自转向剂。
背景技术
酸化是强化采油(EOR)的方法之一,是油气井增产、注入井增注的一项有效的技术措施。其原理是通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用, 恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和酸化压裂(也称酸压)。酸洗是将少量酸液注入井筒内,清除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及垢等,并疏通射孔孔眼。基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层,依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性。酸化压裂是在高于岩石破裂压力下将酸注入地层,在地层内形成裂缝,通过酸液对裂缝壁面物质的不均勻溶蚀形成高导流能力的裂缝。酸化施工使用诸如水泥车、泵车一类的施工车辆,将酸件水溶液(如盐酸、氢氟酸、有机酸)注入地层。注入的酸液会溶解地层岩石或胶结物,从而增加地层渗诱率,使油气的产出、驱替水注入更加方便。由于地层的非均质性,使得注入的新鲜酸液首先进入阻力最小的、渗透率高的层段,在这些层段内,酸液溶解了碳酸盐或者砂岩矿物,并且产生了高传导性通道,使得这些层段具有更高的注入能力,最终导致的结果是大多数酸液流入同一层段,而其它目标层段没有进酸,不可能得到酸化。因此,需要进行酸液转向处理,来保证整个地层都得到酸化处理,以便获得均一的渗透率。转向剂的作用在于平衡酸液流动,以使不同渗透率的地层均能达到酸化。按照作用机理,酸化转向技术可分为机械转向和化学转向等。机械转向主要有封隔器转向和颗粒转向,但机械技术是笨重的,需要现场的装置设备,既费时又昂贵,其有效性受到孔眼圆度及光滑度和射孔数量的影响;颗粒转向使用的转向剂也很难排出,容易引起地层伤害。化学转向的酸化方式有油溶性树脂悬浮液、聚合物类的自转向、表面活性剂类的自转向和泡沫转向等。油溶性树脂悬浮液注下去以后在井壁上糊住,地层采出原油将其溶解而返排出来,其优点是树脂可以变形,耐温也不错,封堵效果好,但是价格贵,国外常用与孔喉尺寸匹配的可溶固体来做,但是在国内,一是设计时很少做孔喉数据的分析,二是很难找到工业化的已知粒径材料,因此一直做的效果不好。聚合物类转向剂由酸溶性聚合物或酸溶性聚合物与交联剂组成来提高酸液的粘度,该类转向剂在PH值低的情况下粘度较高,而当PH值升高时粘度下降,或在解聚剂的作用下确保交联的完全解体。酸液粘度降低,较容易从地层移出。但残留在层段内的高聚物, 将会损害储层的渗透性,因此降低酸化处理的有效性。据有关返排液的系统分析表明,酸化处理过程中,30%至45%的注入高聚物在油井返排阶段得到回收,相当多的聚合物仍留在地层中。为了增大清除操作的效果,曾尝试一系列的措施,然而收效甚微。
表面活性剂类的自转向主要采用粘弹性表面活性剂,当粘弹性表面活性剂自主转向酸穿透入碳酸盐岩石时,随着酸岩反应的进行,酸浓度不断下降,溶液的PH值和CaCl2、 MgCl2的浓度增加,盐的出现和pH值的升高使粘弹性流体中的长杆状胶束转变成相互缠织在一起的蠕虫状胶束,高粘度流体充当了暂时的屏障作用,把流体转向给剩下的低渗透率处理层,处理结束后,基于粘弹性表面活性剂的酸液屏障遇到储层中的碳氢化合物或预(后)处理液时自动破胶。报道用到的粘弹性表面活性剂主要有甜菜碱型(郑云川, 赵立强,刘平礼.芥子酰胺丙基甜菜碱变粘酸化液研究[J].油田化学,2005,4 :302-306) 禾口季I安盐型(Bernhard Lungwitz. Diversion and clean up studies of viscoelastic surfactant-based self-diverting acid[C]. SPE 86504 :9-11)两大类。泡沫转向酸化是将加入了起泡剂的酸液与氮气在地面泡沫发生器中充分混合,形成稳定泡沫随即注入井内,提高地层产能。因泡沫酸中的气体有助排作用,泡沫酸酸化特别适用于低压低渗排液困难的储层改造,老井挖潜和低压井的增产措施,也能有效解决排液难、水敏性储层等特殊井的作业。在上述化学自转向的应用中,表面活性剂类的自转向现场效果最好,但使用的粘弹性表面活性剂浓度较高,一般浓度大于4%,因而成本较高,其应用受到限制。

发明内容
本发明的目的是利用混合表面活性剂体系溶液粘度随酸浓度变化而变化的特点, 提供一种酸敏性变粘混合表面活性剂。为达到以上技术目的,本发明提出以下技术方案。酸敏性变粘混合表面活性剂由磺酸盐双子表面活性剂和烷基糖苷非离子表面活性剂按质量比为4 1 1 4混合组成,其中,磺酸盐双子表面活性剂的结构式如下
权利要求
1. 一种酸敏性变粘混合表面活性剂,其特征是由磺酸盐双子表面活性剂和烷基糖苷非离子表面活性剂按质量比1 4 4 1混合而成,所述的磺酸盐双子表面活性剂的分子量为642 726,其结构式如下
2.根据权利要求1所述的酸敏性变粘混合表面活性剂作为酸化时酸液的自转向剂t
全文摘要
本发明提供一种酸敏性变粘混合表面活性剂,由磺酸盐双子表面活性剂和烷基糖苷非离子表面活性剂按质量比1∶4~4∶1混合而成。混合体系的粘度高,但向体系中加酸后,粘度迅速下降。含酸的酸敏性混合表面活性剂体系通过酸的消耗而引起溶液粘度升高,在进行油藏酸化时具有自动寻找低渗透率层段的特点,具备自转向功能,能实现均匀酸化,获得良好的酸化效果。含酸的酸敏性混合表面活性剂在酸化后粘度高,但当其与原油或烃类物质接触后会自动降粘,粘度接近于水的粘度,返排容易。
文档编号C09K8/74GK102559168SQ20121000286
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者刘德新, 汪龙梅, 王增宝, 王彦玲, 白英睿, 谭枭麒, 赵修太, 邱广敏 申请人:中国石油大学(华东)
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