一種油田注水用納米乳液增注劑及其制備方法，油田注水體系的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于油田化學技術領域，具體涉及一種油田注水用納米乳液增注劑及其制備方法，還涉及一種包含上述納米乳液增注劑的油田注水體系。
【背景技術】
[0002]低滲透油藏是我國石油資源的重要組成部分，大多數的低滲透油藏以注水開發(fā)方式為主，低滲透油藏普遍存在著孔喉細小、滲透率低、滲流阻力大等特征。一些注水井初期的注水壓力并不高，但隨著注水時間的持續(xù)，注水壓力迅速上升，注水量快速下降，甚至出現注不進水的現象，造成產油量迅速下降。
[0003]造成注水阻力不斷增大的原因有:其一，由于巖隙表面呈極性，在其表面容易形成水化層，從而增加了注入水的流動阻力；其二，低滲透油藏所含地層粘土具有較高的親水性、膨脹性及較高的比表面，由于砂層組分滲透率變異系數快，在注入水時，泥質夾層中的粘土就會膨脹，造成地層堵塞；其三，注水過程中，注入水中的懸浮固體、原油液滴、有機殘渣及細菌和高密度鹽水容易形成水垢，從而引起巖心嚴重堵塞。上述因素的綜合作用，造成注水吼道變小，滲透率下降。
[0004]專利CN101362942B公開了一種應用于油田低滲透儲層的地層疏通劑，包括預處理液和酸劑體系，預處理液由1?3%的低碳醇類有機溶劑、0.2?1非離子表面活性劑聚氧乙烯烷基醇酰胺及0.3?0.5%的十五烷基磺酸鹽和余量的底層水組成；其能夠溶解、清洗地層中的膠質、瀝青質和蠟質等高粘有機物，表面活性劑起到降低油水界面張力的作用；酸劑的主要成分為低碳有機酸和氫氟酸，其起到緩速溶蝕碳酸鹽及粘土礦物的作用；酸化技術在低滲透油藏現場應用中，常會因為酸巖反應速度快，穿透距離短，酸化后有效期短或因酸巖反應和酸液不配伍等因素，形成新的沉積堵塞，造成疏通效果不佳。
[0005]專利CN104371689A公開了一種超低界面張力表面活性劑復配體系，包括10?33%的兩性表面活性劑，7?23%的非離子表面活性劑和1?4%陰離子表面活性劑，復配體系可以在較短時間內將表面張力降低到10 4mN/m ;該復配體系實際應用時，由于與水化層的接觸面積有限，不能有效突破水化層與孔壁強力吸附，因而，在實際應用過程中，改善地層潤濕能力有限，不能有效降低水的流動阻力，降壓增注效果有一定的局限性。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種油田注水用納米乳液增注劑，從而解決現有技術中，降壓增注劑與巖隙水化層的接觸面積有限，改善地層潤濕能力差的技術問題；實現有效剝離孔道上的油膜，增大有效注水通道，從而改善滲流環(huán)境，提高水相滲透率，降低注水壓力，達到增注的目的。
[0007]本發(fā)明的第二個目的是提供上述油田注水用納米乳液增注劑的制備方法。
[0008]本發(fā)明的第三個目的是提供一種包含上述納米乳液增注劑的油田注水體系。
[0009]為了實現以上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0010]—種油田注水用納米乳液增注劑，由以下質量百分比的組分組成:非極性油相0.01-5%，非離子表面活性劑25% -45%，兩性離子表面活性劑5% -25%，陰離子表面活性劑1% -20%，余量為水。
[0011]本發(fā)明提供的納米乳液增注劑，一方面，液滴為納米級，具有良好的注入性，可達到地層深處；另一方面，液滴具有納米效應，與巖隙水化層的接觸面積增大，接觸時間增長，有利于在微孔道表面實現充分吸附，從而有效的改變巖石表面潤濕性，大幅度的降低壁面邊界層厚度，增大有效流動通道，大幅度降低流動阻力；同時，納米微粒還能夠包覆在粘土表面，阻止注入水的浸入，起到防膨作用。在上述因素綜合作用下，可以有效改善滲流環(huán)境，提高水相滲透率，起到降壓增注的作用。
[0012]所述納米乳液增注劑的平均粒徑小于lOOnm。
[0013]納米乳液增注劑中非極性油相與表面活性劑體系的作用機理為:表面活性劑的兩親結構使其吸附在油水界面上，大幅度降低油水界面張力；另一方面，通過非離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復配，降低了界面的剛性，增加界面的流動性，減少了乳液生成所需的彎曲能，使得乳液液滴容易自發(fā)生成；同時，表面活性劑復配體系有效的增加了非極性油相的增溶量，使親水基之間的距離增大，靜電斥力變小，表面活性劑的長鏈疏水基緊密靠攏，從而使形成的膠束穩(wěn)定存在。
[0014]非極性油相的選擇應有利于納米乳液增注劑的長期穩(wěn)定；優(yōu)選情況下，所述的非極性油相為長鏈烷烴、長鏈醇、酯類物質中至少一種；所述長鏈烷烴的碳原子數為6?16，所述長鏈醇的碳原子數為6?18，所述酯類物質為磷酸與碳原子數為1-4的醇類反應制得。所述長鏈烷烴優(yōu)選為直鏈飽和烷烴，具體如辛烷、壬烷、十三烷、十五烷等，現有技術已有多種成熟工藝制取相關產品；所述長鏈醇優(yōu)選為直鏈飽和醇，具體如辛醇、十二醇、十四醇、十六醇、十八醇等，所述產品均為石化行業(yè)常規(guī)產品。作為進一步的優(yōu)選方案，所述的長鏈醇為正辛醇；酯類物質為磷酸與碳原子數為1-4的醇類反應失水而生成的化合物；其難溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有機溶劑；所述酯類物質優(yōu)選為磷酸三正丁酯。
[0015]所述的非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚，其結構通式為R0(CH2CH20)xH，其中R為碳原子數6?15的烷基，X為8?25。脂肪醇聚氧乙烯醚是由聚乙二醇(PEG)與脂肪醇縮合而成的醚，因聚乙二醇的聚合度和脂肪醇種類不同而有不同的品種。脂肪醇聚氧乙烯醚穩(wěn)定性較高，水溶性較好，耐電解質，易于生物降解，且與其他表面活性劑的配伍性好，對硬水不敏感。
[0016]所述的兩性離子表面活性劑為椰油酰胺丙基甜菜堿、月桂酰胺丙基甜菜堿中至少一種。椰油酰胺丙基甜菜堿由椰油酸甲酯或椰油酰氯與N，N-二甲基丙二酰胺經胺化再與氯乙酸鈉反應制得；其對酸堿穩(wěn)定好，具有優(yōu)良的增稠性、殺菌性和抗硬水性；月桂酰胺丙基甜菜堿以十二烷基二甲基胺和一氯醋酸鈉為原料，合成反應后經脫鹽而得；其具有去污能力強、耐硬水性好、與其他表面活性劑配伍性好等優(yōu)點。
[0017]所述的陰離子表面活性劑為石油磺酸鹽或十二烷基苯磺酸鈉。所述十二烷基苯磺酸鈉為市場常規(guī)原料；石油磺酸鹽為石油及其餾分為原料，用磺化劑磺化，再用堿中和而制成的產品；所述石油磺酸鹽優(yōu)選為鄭州邦諾化工產品有限公司的石油磺酸鈉。
[0018]上述油田注水用納米乳液增注劑的制備方法，包括:將非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和水混合均勾，加入非極性油相，攪拌至外觀澄清透明，即得。
[0019]本發(fā)明提供的納米乳液增注劑的制備方法，通過表面活性劑的合理配比，使制備工藝簡單高效，所得納米乳液平均粒徑小于lOOnm，具有良好的增注性能，應用前景廣闊。
[0020]本發(fā)明提供的采用上述納米乳液增注劑的油田注水體系，由納米乳液增注劑加水配制而成，納米乳液增注劑的質量濃度為0.1?0.15%。
[0021]納米乳液增注劑與水的混合性能好，易形成透明、均勻、穩(wěn)定的油田注水體系，具有良好的可注入性，可用于低滲透油藏的注水開發(fā)，提高地層的水相滲透率，降低注水壓力，達到增注的目的。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0023]實施例1
[0024]本實施例的油田注水用納米乳液增注劑，由以下質量百分比的組分組成:非極性油相4.3%，非離子表面活性劑34.7%，兩性離子表面活性劑22%，陰離子表面活性劑22%，余量為水。
[0025]所述非極性油相為長鏈醇，所述長鏈醇為正辛醇；所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚AE020，對應如(0120120)少的結構通式中，R為碳原子數為12的烷基，x為20);所述兩性離子表面活性劑為椰油酰胺丙基甜菜堿；所述陰離子表面活性劑為石油磺酸鹽。
[0026]本實施例的油田注水用納米乳液增注劑的制備方法，包括:稱取8.00g脂肪醇聚氧乙稀醚AE020、4.00g石油磺酸鹽、5.00g椰油酰胺丙基甜菜堿和5.50g水于燒杯中，在磁力攪拌器上以200rpm攪拌30min使體系攪拌均勻，再向燒杯中滴加1.00g正辛醇，待滴加完全后，保持磁力攪拌器攪拌速度200rpm，攪拌30min，即可得到外觀澄清透明的納米乳液。采用美國布魯克海文儀器公司的ZetaPlus測定納米乳液的液滴粒徑，所制得的納米乳液平均粒徑為69.23nm。
[0027]本實施例的油田注水體系，由本實施例的納米乳液增注劑加水配制而成，質量濃度為0.1% ;配制用水為紅河油田現場注入水。
[0028]實施例2
[0029]本實施例的油田注水用納米乳液增注劑，由以下質量百分比的組分組成:非極性油相4%，非離子表面活性劑35.3%，兩性離子表面活性劑13.2%，陰離子表面活性劑7%，余量為水。
[0030]所述非極性油相為長鏈醇，所述長鏈醇為正己醇；所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚AE09，對應R0 (CH2CH20) xH的結構通式中，R為碳原子數為10的烷基，x為9);所述兩性離子表面活性劑為月桂酰胺丙基甜菜堿；所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
[0031]本實施例的油田注水用納米乳液增注劑的制備方法，包括:稱取12.00g脂肪醇聚氧乙烯醚AE09、2.50g十二烷基苯磺酸鈉、4.50g月桂酰胺丙基甜菜堿和13.50g水于燒杯中，在磁力攪拌器上以300rpm攪拌15min使體系攪拌均勾，再向燒杯中滴加1.50g正己醇，待滴加完全后，保持磁力攪拌器攪拌速度300rpm，攪拌60min，即可得到外觀澄清透明的納米乳液。采用美國布魯克海文儀器公司的ZetaPlus測定納米乳液的液滴粒徑，所制得的納米乳液平均粒徑為51. 29nm。
[0032]本實施例的油田注水體系，由本實施例的納米乳液增注劑加水配制而成，質量濃度為0. 15%。配制用水為紅河油田現場注入水。
[0033]實施例3
[0034]本實施例的油田注水用納米乳液增注劑，組分組成與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于非極性油相為正十八醇。
[0035]本實施例的油田注水用納米乳液增注劑的制備方法，與實施例1相同。采用美國布魯克海文儀器公司的ZetaPlus測定納米乳液的液滴粒徑，所制得的納米乳液平均粒徑為 89. 61nm。
[0036]本實施例的油田注水體系，由本實施例的納米乳液增注劑加水配制而成，質量濃度為0. 1% ;配制用水為紅河油田現場注入水。
[0037]實施例4
[0038]本實施例的油田注水用納米乳液增注劑，由以下質量百分比的組分組成：非極性油相0. 01 %，非離子表面活性劑25%，兩性離子表