一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂及其制备与应用

本发明涉及石油开采，具体涉及一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂及其制备与应用。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、随着中高渗透油藏可采储量的减少和全球石油需求的稳步增长，低渗透油藏的开发越来越引起人们的重视。世界上低渗透油藏资源十分丰富,分布范围广泛,各产油国基本上都有该类油藏。随着勘探开发的推进,低渗/致密油藏的比例越来越大，但低渗/致密油藏存在渗透率低、储层物性差、孔隙喉道窄、贾敏效应强等特点，导致常规水驱注水压力大和采收率低等问题。因此，寻求适用于低渗/致密油藏高效提高采收率的技术势在必行。

3、目前，表面活性剂驱被证明是一种改善低渗/致密油藏开发效果的有效途径。表面活性剂体系能降低油水界面张力和注入压力，并能够乳化分散、剥离原油，从而提高采收率。

4、但是表面活性剂驱在低渗/致密油藏应用中存在的问题逐渐突显，表面活性剂分子与地层岩石之间存在较强的相互作用，产生严重的吸附损失，影响表面活性剂在地层中的运移距离和作用效果，导致提高采收率效果降低，带来比较严重的高成本问题。因此降低吸附损失对表面活性剂驱提高采收率效果尤为重要。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供一种表面活性剂纳米载体驱油剂及其制备与应用，具体为一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂及其制备与应用。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、本发明的第一方面，提供一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂，所述驱油剂由下列质量分数的组分组成：阴离子表面活性剂或阴-非离子表面活性剂0～2wt％、非离子表面活性剂0.4～8wt％、油相0.5～10wt％、其余为去离子水；

4、其中，离子表面活性剂或阴-非离子表面活性剂与非离子表面活性剂共占驱油剂总质量分数的0.5～10wt％；

5、所述油相为调和蜡，调和蜡由蜡与添加剂组成；

6、所述蜡为蜂蜡、石蜡、微晶蜡、费托蜡或聚乙烯蜡；

7、所述添加剂为石蜡、柠檬烯、c4-c16范围内的直链或支链烷烃中的任意一种或两种的混合物，添加剂与蜡的质量比为0:10～4:1，添加剂用量不为0；

8、所述非离子表面活性剂为浊点较低的脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。

9、本发明的第二方面，提供第一方面所述一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂的制备方法，包括：

10、取一定量添加剂和蜡混合形成调和蜡，所述添加剂与蜡的质量比为0:10～4:1，添加剂用量不为0；

11、在第一温度下，将非离子表面活性剂溶解于熔化的调和蜡中，得到蜡/表面活性剂混合物，再将去离子水加入蜡/表面活性剂混合物中，充分搅拌(一次搅拌)白色乳状液；

12、将白色乳状液降低至第二温度，待白色乳状液变为半透明状态，加入适量阴离子表面活性剂或阴-非离子表面活性剂，继续充分搅拌(二次搅拌)得到透明的淡蓝色纳米乳液；

13、将透明的淡蓝色纳米乳液在冰水浴中迅速冷却得到纳米载体驱油剂。

14、本发明的第三方面，第一方面所述的适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂或采用第二方面所述制备方法制得的适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂在石油开采中的应用。

15、本发明的有益效果为：

16、(1)本发明所述的纳米载体驱油剂，其采用低能乳化法，制备流程简单，成本低，且制备的纳米载体驱油剂具备较小的尺寸(1～300nm)，可借助“小尺寸”效应在低渗/致密油藏地层孔喉中运移，有效扩大微纳米孔喉基质波及体积，大幅降低注水启动压力梯度；

17、(2)本发明所述的纳米载体驱油剂，其具备较高的界面活性(根据包裹表面活性剂的不同可将油水界面张力降低至10-2～10-3mn·m-1)和润湿反转能力，同时还具备较强的稳定性(油藏条件下稳定存在30d以上)；

18、(3)本发明所述的纳米载体驱油剂，根据纳米载体油相熔点的不同，纳米载体溶于原油释放表面活性剂分为纳米颗粒(低于熔点)和纳米乳液(纳米乳液)两种形式，且后者释放速度明显快于前者。因此，通过对油相熔点进行调节，可得到适用于不同目标油层温度、释放速度可调控的纳米载体驱油剂；

19、(4)本发明所述的纳米载体驱油剂，由于将表面活性剂分子包裹在纳米载体内部和界面上，减少了表面活性剂分子在地层运移过程中与地层岩石之间的相互作用，从而有效降低了表面活性剂在低渗/致密油藏驱油过程中的吸附损失量；

20、(5)本发明所述的纳米载体驱油剂，通过减少表面活性剂在低渗/致密油藏驱油过程中吸附损失、利用油相稀释地层岩石表面吸附的残余油以及降低油水界面张力等机理，能有效剥离地层岩石表面的残余油，显著提高低渗/致密油藏的驱油效率。

技术特征：

1.一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂，其特征在于，所述驱油剂由下列质量分数的组分组成：油相0.5～10wt％、阴离子表面活性剂或阴-非离子表面活性剂0～2wt％、非离子表面活性剂0.4～8wt％，其余为去离子水；

2.根据权利要求1所述的一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂，其特征在于，所述添加剂为石蜡、柠檬烯、十二烷中任意两种的混合物；所述蜡为蜂蜡；

3.根据权利要求1所述的一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸盐，阴-非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐；

4.根据权利要求1所述的一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂，其特征在于，所述浊点较低为小于60℃；

5.权利要求1-4任一项所述一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂的制备方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂的制备方法，其特征在于，所述第一温度为高于调和蜡的熔化温度和非离子表面活性剂浊点2～5℃，所述浊点为小于60℃。

7.根据权利要求5所述的一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂的制备方法，其特征在于，所述第二温度为低于非离子表面活性剂浊点2～5℃，所述浊点为小于60℃。

8.根据权利要求5所述的一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂的制备方法，其特征在于，所述去离子水的温度与第一温度相同。

9.根据权利要求5所述的一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂的制备方法，其特征在于，所述充分搅拌与继续充分搅拌均使用机械搅拌器进行；

10.权利要求1-4任一项所述的一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂或采用权利要求5-9任一项所述制备方法制得的适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂在石油开采中的应用。

技术总结
本发明提供一种适用于低渗/致密油藏的表面活性剂纳米载体驱油剂及其制备与应用，所述驱油剂由下列质量分数的组分组成：0～2wt％阴离子表面活性剂或阴‑非离子表面活性剂、0.4～8wt％非离子表面活性剂、0.5～10wt％油相、剩下为去离子水。本发明驱油剂，将表面活性剂包裹在纳米载体内部，在低渗/致密油藏的地层运移过程中随着温度的升高，纳米载体从固体转变成液体，逐渐释放其中的表面活性剂和油相。从而在减少表面活性剂驱油过程中吸附损失的同时，稀释地层岩石表面吸附的残余油，能显著降低油水界面张力并剥离残余油，提高驱油效率；同时表现出降压增注的效果。

技术研发人员：李哲,康万利,王康辉,杨红斌,周博博,蒋海壮,郝继婷,宁长元,王华正
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14