超低滲油氣藏用微乳液的研究與表征.pdf

1、親水砂巖巖芯的潤(rùn)濕性是低滲油氣藏注水開發(fā)中受到普遍關(guān)注的問(wèn)題，大量研究表明在儲(chǔ)層巖芯潤(rùn)濕性為中性-弱親水時(shí)，既有助于工作液返排，又有利于油氣的采出。通過(guò)原子力顯微鏡研究雙鏈陽(yáng)離子與非離子表面活性劑在親水砂巖巖芯表面的吸附規(guī)律，在課題組微乳劑研究的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)繪制微乳劑/水/油三元相圖，復(fù)配出能改善超低滲親水砂巖巖芯潤(rùn)濕性的微乳液體系。
　　研究表明，雙鏈Gemini型表面活性劑在云母或石英砂表面主要發(fā)生單層吸附，伴有少量的雙層吸附

2、，能使親水砂巖表面發(fā)生潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)且不隨表面活性劑濃度大小發(fā)生變化，以此建立單、雙層吸附模型，通過(guò)原子力顯微鏡觀測(cè)其表面的吸附情況驗(yàn)證了模型的合理性。Gemini陽(yáng)離子表面活性劑在砂巖巖芯粉上的吸附行為符合Langmuir等溫吸附曲線，吸附量與巖芯粉礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)成較好的線性關(guān)系。同時(shí)，Gemini可將巖芯粉所帶負(fù)電荷轉(zhuǎn)變?yōu)檎姾桑译姾闪侩SGemini濃度增大而增大，最后趨于穩(wěn)定。
　　OP非離子表面活性劑在低濃度下主要發(fā)生單層吸附，

3、高濃度時(shí)發(fā)生雙層吸附，無(wú)論單層吸附還是雙層吸附，均不能明顯改善親水砂巖巖芯的潤(rùn)濕性。OP在巖芯粉上的吸附行為符合Langmuir等溫吸附曲線，但吸附量比Gemini小。
　　選擇課題組己優(yōu)化的微乳劑體系WA和WB，實(shí)驗(yàn)繪制微乳劑/水/油三元相圖，選擇合適的配比，最終優(yōu)化出超低滲油氣藏用微乳液體系:MA、MB。考察微乳液體系主要性能及與壓裂液的配伍性，研究表明:微乳液體系在較低濃度下即可將強(qiáng)親水巖芯改善為中性-弱親水（65°＜接觸角

4、＜90°）;具有較低的表面張力30mN/m左右，降低毛細(xì)管力，有助于工作液的返排，減小外來(lái)流體對(duì)地層的傷害，提高油氣采收率;微乳液體系使用溫度為130℃左右，耐礦化度能力強(qiáng)，滿足超低滲油氣藏開發(fā)的高溫及高礦化度要求;微乳液體系與壓裂液及其添加劑配伍性良好;室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)中，微乳液體系能有效提高驅(qū)替返排率、有效提高防膨率，減小滲透率傷害。
　　超低滲油氣藏用微乳液體系配制簡(jiǎn)單方便，熱力學(xué)性能穩(wěn)定，改善親水砂巖巖芯潤(rùn)濕能力理想，表面