CN103923632A - 一种解吸附剂及其评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种解吸附剂及其评价方法，按重量百分比由下述原料组成：聚氧乙烯失水山梨糖醇酯类非离子表面活性剂10-20％，脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂10-20％，烷基多苷类表面活性剂5-20％，醇醚类助溶剂5-10％，醇类溶剂5-10％，非离子氟碳表面活性剂0-10％，其余为蒸馏水，其中，各组成原料在30-50℃下混合搅拌均匀；以及相应的步骤a、步骤b、和步骤c操作；本发明可应用于油田化学品技术领域，应用本发明能够实现使其具有较低的表面张力，能够有效减小地层对压裂及酸化残液吸附力产生的阻力，能够有效降低毛细管吸附力。
Description
技术领域
本发明涉及油田化学品技术领域，尤其是一种解吸附剂及其评价方法。
背景技术
现有技术中，随着低渗油气田的开采力度不断加大，应用于油井、气井的各种增产措施的油气层保护效果受到极大的研究重视。具体为：当酸化、压裂液高速注入井内时，注入的液体除产生裂缝外，相当大一部分渗入岩石基质。岩石基质和裂缝中的残留液体会减少流动通道，即降低相对渗透率；从而影响后续的油、气井复产后的产量。与此现象紧密相关的物理性质是毛细管力，这种影响对于低渗油气藏更为突出。毛细管力高意味着岩石基质中的流体具有较高的捕获能力。其中，表面活性剂可以降低水相和气相之间的表面张力，从而降低毛细管力，使气流可以更容易驱除入地液。另一项因素是“接触角”，或各相在岩石表面的润湿性；假设有一个中间的润湿状态，即假设处于一个既不强烈水湿也不强烈气湿的状态中，这将更有利于流动的气体驱除入地液。
目前，本领域的技术人员在酸化、压裂液中，普遍添加称为助排剂的表面活性剂来降低其表面张力，使入井液在作业完成后迅速、彻底地排出地面，它可以避免油气井恢复生产时产生“水锁”现象，才不会对地层造成二次污染，达到增产增注的目的。但是，本领域的技术人员使用的助排剂大都只重视其降低表面张力的能力，对其解除低渗地层对措施液体的吸附能力评价不足，以及现场应用中存在添加量大、返排效果不理想的缺点。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种解吸附剂及其评价方法，其具有较低的表面张力，能够有效减小地层对压裂及酸化残液吸附力产生的阻力，能够有效降低毛细管吸附力。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种解吸附剂，其特征在于，按重量百分比由下述原料组成：
聚氧乙烯失水山梨糖醇酯类非离子表面活性剂10-20％，
脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂10-20％，
烷基多苷类表面活性剂5-20％，
醇醚类助溶剂5-10％，
醇类溶剂5-10％，
非离子氟碳表面活性剂0-10％，
其余为蒸馏水，
其中，各组成原料在30-50℃下混合搅拌均匀。
优选地，上述解吸附剂还可具有如下特点，
所述聚氧乙烯失水山梨糖醇酯类非离子表面活性剂为水溶性聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯，或聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯，或聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯。
优选地，上述解吸附剂还可具有如下特点，
所述脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂为水溶性C12-18脂肪醇聚氧乙烯(10-35)醚。
优选地，上述解吸附剂还可具有如下特点，
所述烷基多苷类表面活性剂为具有如下分子结构的表面活性剂：
优选地，上述解吸附剂还可具有如下特点，
所述醇醚类助溶剂为乙二醇丁醚，或二乙二醇乙醚，或二乙二醇丁醚。
优选地，上述解吸附剂还可具有如下特点，
所述醇类溶剂为甲醇，或乙醇，或异丙醇。
相应的，本发明还提供了一种解吸附剂的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a：在无渗透砂床滤失仪的可视筒中倒入20-40目石英砂至350cm3刻度，保持底部滤液开关关闭；在可视筒底部放置50ml量筒，从其顶部倒入50ml的自来水；打开可视筒底部的滤液开关，当打开时间为30min时记录其滤失量，并标记为M1；
步骤b：将权利要求1所述的解吸附剂含量为0.1％的解吸附剂水溶液代替步骤a中的自来水，重复步骤a操作，记录其滤失量，并标记为M2；
步骤c：根据M1、M2数值计算得出脱水效率及解吸附效率。
本发明上述技术方案具有如下有益效果：
本发明包括聚氧乙烯失水山梨糖醇酯类非离子表面活性剂10-20％，脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂10-20％，烷基多苷类表面活性剂5-20％，醇醚类助溶剂5-10％，醇类溶剂5-10％，非离子氟碳表面活性剂0-10％，其余为蒸馏水，其中，各组成原料在30-50℃下混合搅拌均匀；本发明提供的解吸附剂具有解吸附效率高的特点，进而能够实现降低压裂及酸化残液对地层渗透率的伤害，能够提高低渗油藏油气产量；上述解吸附剂添加量低，仅为0.1-0.2％，能够有效降低企业的资金投入；上述解吸附剂对环境无污染，对地层无伤害，能够改善现有技术中的添加剂污染地层的现状；上述解吸附剂能够有效改变地层润湿性；并能够与目前应用的所有的压裂液、酸化液配伍，有效帮助清洗吸附在岩石里的残油。
进一步的，本发明提供的上述解吸附剂的评价方法具有简单易行、实验方法科学合理的优点。通过采用20-40目或者粒度更细的石英砂填充来模拟低渗地层条件，其所形成的毛细管级别的缝隙可以充分吸附外来液体，能够实现最佳的模拟环境。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明提供了一种解吸附剂，按重量百分比由下述原料组成：
聚氧乙烯失水山梨糖醇酯类非离子表面活性剂10-20％，脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂10-20％，烷基多苷类表面活性剂5-20％，醇醚类助溶剂5-10％，醇类溶剂5-10％，非离子氟碳表面活性剂0-10％，其余为蒸馏水。
本发明提供的上述解吸附剂按配方比例将各组分在30-50℃下混合搅拌均匀即可。
优选地，本发明具体操作中，聚氧乙烯失水山梨糖醇酯类非离子表面活性剂可以为水溶性聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯(吐温20)，或聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯(吐温40)，或聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯(吐温60)。
优选地，本发明具体操作中，脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂可以为水溶性C12-18脂肪醇聚氧乙烯(10-35)醚。
优选地，本发明具体操作中，烷基多苷类表面活性剂可以为具有如下分子结构的表面活性剂：
优选地，本发明具体操作中，醇醚类助溶剂可以为乙二醇丁醚，或二乙二醇乙醚，或二乙二醇丁醚。
优选地，本发明具体操作中，醇类溶剂可以为甲醇，或乙醇，或异丙醇。
相应的，本发明还提供了针对上述解吸附剂的评价方法，可以采用填砂管模型法，具体可以包括如下步骤：
步骤a：在无渗透砂床滤失仪的可视筒中倒入20-40目石英砂至350cm3刻度，保持底部滤液开关关闭；在可视筒底部放置50ml量筒，从其顶部倒入50ml的自来水；打开可视筒底部的滤液开关，当打开时间为30mi n时记录其滤失量，并标记为M1；
步骤b：将上述本发明提供的解吸附剂含量为0.1％的解吸附剂水溶液代替步骤a中的自来水，重复步骤a操作，记录其滤失量，并标记为M2；
步骤c：根据M1、M2数值计算得出脱水效率及解吸附效率；
其中，解吸附效率V＝M2/50×100％，解吸附效率提高率F＝(M2-M1)/50×100％。
优选地，本发明具体操作中，无渗透砂床滤失仪可以采用FA砂床滤失仪。
为了能够进一步的详细说明本发明提供的解吸附剂相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，本发明优选地提出了如下几个实施例：
实施例1
将聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯20％，C12脂肪醇聚氧乙烯(10)醚20％，烷基多苷10％，乙二醇丁醚10％，异丙醇5％，蒸馏水35％在30℃下搅拌，混合均匀出料；根据上述解吸附剂配置出含量为0.1％的解吸附剂水溶液。
实验结果：
上述0.1％解吸附剂水溶液的表面张力为29.6mN/m，
解吸附效率V1为39.6％，
解吸附效率提高率F1为13.8％。
实施例2
将聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯10％，C12脂肪醇聚氧乙烯(20)醚20％，烷基多苷10％，乙二醇丁醚10％，异丙醇5％，蒸馏水45％在30℃下搅拌，混合均匀出料；根据上述解吸附剂配置出含量为0.1％的解吸附剂水溶液。
实验结果：
上述0.1％解吸附剂水溶液的表面张力为30.3mN/m，
解吸附效率V2为38.4％，
解吸附效率提高率F2为12.6％。
实施例3
将聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯20％，C12脂肪醇聚氧乙烯(20)醚15％，烷基多苷5％，乙二醇丁醚10％，异丙醇5％，非离子氟碳表面活性剂5％，蒸馏水40％在30℃下搅拌，混合均匀出料；根据上述解吸附剂配置出含量为0.1％的解吸附剂水溶液。
实验结果：
上述0.1％解吸附剂水溶液的表面张力为27.2mN/m，
解吸附效率V3为40.1％，
解吸附效率提高率F3为14.3％。
实施例4：
将聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯20％，C18脂肪醇聚氧乙烯(35)醚10％，烷基多苷20％，二乙二醇乙醚5％，甲醇10％，非离子氟碳表面活性剂10％，蒸馏水25％在40℃下搅拌，混合均匀出料；根据上述解吸附剂配置出含量为0.1％的解吸附剂水溶液。
实验结果：
上述0.1％解吸附剂水溶液的表面张力为26.1mN/m，
解吸附效率V3为41.1％，
解吸附效率提高率F3为15.3％。
实施例5：
将聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯15％，C18脂肪醇聚氧乙烯(30)醚10％，烷基多苷20％，二乙二醇乙醚5％，甲醇10％，非离子氟碳表面活性剂10％，蒸馏水30％在40℃下搅拌，混合均匀出料；根据上述解吸附剂配置出含量为0.1％的解吸附剂水溶液。
实验结果：
上述0.1％解吸附剂水溶液的表面张力为26.6mN/m，
解吸附效率V3为40.4％，
解吸附效率提高率F3为14.4％。
实施例6：
将聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯15％，C15脂肪醇聚氧乙烯(20)醚15％，烷基多苷20％，二乙二醇丁醚10％，乙醇5％，非离子氟碳表面活性剂10％，蒸馏水25％在50℃下搅拌，混合均匀出料；根据上述解吸附剂配置出含量为0.1％的解吸附剂水溶液。
实验结果：
上述0.1％解吸附剂水溶液的表面张力为25.2mN/m，
解吸附效率V3为40.9％，
解吸附效率提高率F3为15.1％。
根据上述多个实施例的实验结果，可知本发明提供的解吸附剂具有解吸附效率高的特点，进而能够实现降低压裂及酸化残液对地层渗透率的伤害，并有效帮助清洗吸附在岩石里的残油，能够提高低渗油藏油气产量；上述解吸附剂添加量低，仅为0.1-0.2％，能够有效降低企业的资金投入；上述解吸附剂对环境无污染，对地层无伤害，能够改善现有技术中的添加剂污染地层的现状；上述解吸附剂能够有效改变地层润湿性；并能够与目前应用的所有的压裂液、酸化液配伍。
本发明提供的上述解吸附剂的评价方法具有简单易行、实验方法科学合理的优点。通过采用20-40目或者粒度更细的石英砂填充来模拟低渗地层条件，其所形成的毛细管级别的缝隙可以充分吸附外来液体，能够实现最佳的模拟环境。
本发明提供的上述解吸附剂根据实践应用研究表明，在使用温度在120-140℃，在压裂液中加量为0.1％，其压裂液返排率相对于对比井平均提高30％以上，单井油产量提高10-20％。同时，本发明提供的上述解吸附剂具有较低的表面张力，其降低毛细管吸附力的能力强，具有很好的应用推广前景，易于推广和实施。
本领域的技术人员应该明白，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (7)
1.一种解吸附剂，其特征在于，按重量百分比由下述原料组成：
聚氧乙烯失水山梨糖醇酯类非离子表面活性剂10-20％，
脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂10-20％，
烷基多苷类表面活性剂5-20％，
醇醚类助溶剂5-10％，
醇类溶剂5-10％，
非离子氟碳表面活性剂0-10％，
其余为蒸馏水，
其中，各组成原料在30-50℃下混合搅拌均匀。
2.根据权利要求1所述的解吸附剂，其特征在于，
所述聚氧乙烯失水山梨糖醇酯类非离子表面活性剂为水溶性聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯，或聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯，或聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯。
3.根据权利要求1所述的解吸附剂，其特征在于，
所述脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂为水溶性C12-18脂肪醇聚氧乙烯(10-35)醚。
4.根据权利要求1所述的解吸附剂，其特征在于，
所述烷基多苷类表面活性剂为具有如下分子结构的表面活性剂：
5.根据权利要求1所述的解吸附剂，其特征在于，
所述醇醚类助溶剂为乙二醇丁醚，或二乙二醇乙醚，或二乙二醇丁醚。
6.根据权利要求1所述的解吸附剂，其特征在于，
所述醇类溶剂为甲醇，或乙醇，或异丙醇。
7.一种解吸附剂的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a：在无渗透砂床滤失仪的可视筒中倒入20-40目石英砂至350cm3刻度，保持底部滤液开关关闭；在可视筒底部放置50ml量筒，从其顶部倒入50ml的自来水；打开可视筒底部的滤液开关，当打开时间为30min时记录其滤失量，并标记为M1；
步骤b：将权利要求1所述的解吸附剂含量为0.1％的解吸附剂水溶液代替步骤a中的自来水，重复步骤a操作，记录其滤失量，并标记为M2；
步骤c：根据M1、M2数值计算得出脱水效率及解吸附效率。
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