[发明专利]强气润湿性纳米二氧化硅解水锁剂、其制备方法及岩石表面润湿反转的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用氟碳表面活性剂改性的强气润湿性纳米二氧化硅的解水锁剂、其制备方法及岩石表面润湿反转的方法，属于低渗透油气田开采技术领域。

背景技术

我国低渗透油气资源分布具有含油气多、油气藏类型多、分布区域广以及“上气下油、海相含气为主、陆相油气兼有”的特点。目前已探明低渗透油藏储量约占全国油气总储量的2/3以上，在我国各大油田已进入开发中后期、能源紧缺的情况下，大力开发低渗透油气资源具有关键的战略意义。低渗气藏开发属于常温降压开采，当气井井底压力降至流体露点压力以下时，受流体相态变化的影响，井筒附近区域会出现反凝析现象。而低渗透凝析气井生产时井底压力很容易低于露点，因此在井筒附近更易产生严重的反凝析伤害，从而导致气相有效渗透率急剧下降，气井产能严重下降。

CN 102899011A公开一种低渗透油藏解水锁剂，通过乙二醇醚、双十二烷基二羧酸钠、乙二醇硅醚和水在高温下合成制得，该解水锁剂表面活性强，主要是通过体系的高表面活性降低表面张力，维持低渗透油藏的渗透性，解除水锁伤害。但是该解水锁剂生产条件要求较高，不具经济可行性，且该配方未对岩心表面的润湿反转进行研究。CN102504790A提供了一种用阳离子氟碳表面活性剂实现岩心表面气湿反转的方法，其中润湿反转处理剂由阳离子氟碳表面活性剂FC911、十六烷基三甲基溴化铵和水组成，可将岩心表面的润湿性由液湿性反转为中性气湿，达到解水锁的目的。以上方法中所使用的解水锁剂未能将岩心表面的润湿性由液润湿性反转为强气润湿性，不能很好地适用于低渗透油气藏。

纳米材料是指一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，将纳米材料以一定的方式分散到液体中形成纳米流体悬浮液，其表现出常规流体所不具有的优良的润湿和扩散能力。通过利用纳米材料来改变岩石表面润湿性，将液润湿性反转为气润湿性，能够有效解决油气藏的水锁危害。CN103256032A涉及一种利用纳米粉体材料增强低渗透油田注水能力的方法，其作用原理是向低渗油层中注入选择性润湿型纳米粉体材料，通过该材料在岩石孔隙表面吸附改变岩石孔隙表面的性质，从而提高水相渗透率，实现提高低渗油藏注水能力，解决低渗油层注水困难问题。

以上方法所采用的润湿反转处理剂均未采用气湿性纳米材料对存在水锁效应的低渗油气藏进行处理，且作用效果有限，不能很好适用于低渗油气藏。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种强气润湿性纳米二氧化硅解水锁剂及其制备方法，工艺简单，气湿效果显著。

本发明还提供利用所述的纳米二氧化硅解水锁剂进行岩石表面润湿反转的方法。

术语说明：

润湿反转(Wettability Alteration)：由于表面活性剂的吸附而造成的岩石润湿性改变的现象。液体对固体的润湿能力有时会因为第三种物质的加入而发生改变。固体表面的亲水性和亲油性都可在一定条件下发生相互转化，因此把固体表面的亲水性和亲油性的相互转化叫做润湿反转。

PV：表示孔隙体积(pore volume)，0.3PV含义是0.3倍的孔隙体积。油田生产中的注入量常以段塞体积表示，某注入段塞注入nPV，是指该注入段塞的注入体积是n倍的孔隙体积。

发明概述：

本发明首先用氟碳表面活性剂改性纳米二氧化硅，再进一步配制成解水锁剂，利用该解水锁剂将岩石表面由液湿性反转为强气湿性，以降低流体在岩石表面流动的粘滞阻力，改善多孔介质中流体的流动状况，解除水锁损害，提高油气采收率。

发明详述：

本发明的技术方案如下：

一种改性纳米二氧化硅解水锁剂，原料质量百分比组成如下：

余量为水；

所述的改性纳米二氧化硅是：以质量分数0.05％～0.3％的氟碳表面活性剂水溶液为改性处理液，于65～75℃温度下对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理制得；其中，所述氟碳表面活性剂是全氟乙基丙烯酸酯，通式如下：

CF₃CF₂(CF₂)_kCH₂CH₂OOCCR＝CH₂

其中K为1-20的整数，R为H或CH₃。优选K为5～10的整数，R为H。

根据本发明优选的，纳米二氧化硅：改性处理液＝(1～2):10质量比。