本發(fā)明屬于油氣田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低滲透儲層注水井用降壓增注劑，主要用于低滲透油田及注水壓力高的注水井，以降低注水壓力，提高注水量。

背景技術(shù)：

在低滲透油氣田開發(fā)過程中，注水困難，注水壓力高是普遍存在的問題。而通過改變巖石表面的潤濕性，增加水相滲透率，降低注入壓力，增加注水量是低滲透儲層開發(fā)普遍追求的一種辦法。在低滲透油藏中通過化學(xué)藥劑改善巖石界面潤濕性，抑制粘土膨脹和運移，從而達(dá)到降壓增注的目的成為目前低滲透油田開發(fā)工作研究的主要方向。

通過低滲透油田儲層巖心及注入水水質(zhì)等分析發(fā)現(xiàn)，造成低滲透油田注水井注水壓力升高的原因主要有：液阻效應(yīng)，液珠通過孔喉變窄處會產(chǎn)生附加應(yīng)力；水敏傷害，儲層中含有較高水敏粘土礦物膨脹所致，因此在注水過程中，隨著注入?yún)^(qū)域擴(kuò)大，粘土膨脹和運移對儲層造成的傷害是后期注水壓力上升的主要原因；深部乳化，注入水與儲層原油發(fā)生乳化，解析程度低也是注水井后期壓力升高的主要原因；腐蝕產(chǎn)物、垢物及細(xì)菌等，注入水在注入過程中會腐蝕管線，產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物會造成地層堵塞；注入水與地層水不配伍會產(chǎn)生大量無機(jī)鹽垢，這些垢會吸附在巖石表面堵塞孔道；注入水水質(zhì)不合格會造成細(xì)菌大量繁殖，使得地層堵塞更加嚴(yán)重，極大增加注水壓力，影響注采效果。

經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前常規(guī)降壓增注劑的主要缺陷表現(xiàn)為：作用單一、效果參差不齊。為降低低滲透油田儲層注水井注水壓力，提高注水效率，提高低滲透油田原油采收率，研發(fā)一種新型高效低滲透儲層注水井用降壓增注劑具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：現(xiàn)有常規(guī)降壓增注劑作用單一并且效果參差不齊，適用性差，為研制新型高效低滲透儲層注水井用降壓增注劑提供了契機(jī)。

解決問題的技術(shù)方案：本發(fā)明提出了一種低滲透儲層注水井用降壓增注劑，該降壓增注劑以水溶液為傳遞介質(zhì)在巖石表面沉積形成超薄分子膜，除剝落水膜外還具有改變巖心潤濕性和粘土防膨的作用，同時還具有防止油水乳化、防腐、阻垢、殺菌等效果。

一種低滲透儲層注水井用降壓增注劑，以重量百分比計，各組分的投料量占比為：

優(yōu)選地，所述氟碳表面活性劑為氟碳FC-4430。

優(yōu)選地，所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。

作為一優(yōu)選的實施例，低滲透儲層注水井用降壓增注劑，以重量百分比計，各組分的投料量占比為：

作為一優(yōu)選的實施例，低滲透儲層注水井用降壓增注劑，以重量百分比計，各組分的投料量占比為：

另一層面，本發(fā)明還給出了所述低滲透儲層注水井用降壓增注劑的制備方法，其特征在于，在溫度45℃條件下，向容器中注入水，開啟攪拌，向水中依次加入氟碳表面活性劑、非離子表面活性劑、雙辛烷基二甲基氯化銨、二甲基酮肟、乙二胺四甲叉膦酸鈉，攪拌反應(yīng)至完全溶解即可制得所述低滲透儲層注水井用降壓增注劑。

本發(fā)明所述降壓增注劑，至少具有下述的有益效果或優(yōu)點：

所述降壓增注劑以季銨鹽為主劑，與氟碳FC-4430、脂肪醇聚氧乙烯醚、雙辛烷基二甲基氯化銨、二甲基酮肟、乙二胺四甲叉膦酸鈉在水中反應(yīng)混合形成。發(fā)明降壓增注劑以水溶液為傳遞介質(zhì)在巖石表面沉積形成的超薄分子膜；除剝落水膜外還具有改變巖心潤濕性和粘土防膨的作用，可降低注水壓力20％以上；同時該降壓增注劑還具有緩蝕、阻垢、殺菌等多重效果，能有效防止注入水腐蝕產(chǎn)物、結(jié)垢、細(xì)菌等對地層孔隙度的影響，極大提高低滲透儲層注水井的注水效果。

隨著低滲透油田的開發(fā)和老油田開發(fā)進(jìn)入中后期，注水井注水越加困難，注水壓力高是普遍存在的問題，而具有優(yōu)良降壓增注效果的新型降壓增注劑必將具有廣闊的市場前景。

附圖說明

圖1一實施例所述降壓增注劑巖心吸附試驗圖。

圖2一實施例所述降壓增注劑吸附量與溫度的關(guān)系圖。

圖3一實施例所述降壓增注劑界面張力實驗圖。

圖4一實施例所述降壓增注劑防粘土膨脹實驗圖。

圖5一實施例所述降壓增注劑防腐性能實驗圖。

圖6一實施例所述降壓增注劑阻垢性能實驗圖。

圖7一實施例所述降壓增注劑殺菌性能評價圖。

圖8一實施例所述巖心驅(qū)替實驗評價圖。

具體實施方式

下面通過實例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，需要說明的是下述的實例僅僅是本發(fā)明其中的例子，不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。

實施例1

將30kg雙辛烷基二甲基氯化銨、3kg氟碳FC-4430、3kg脂肪醇聚氧乙烯醚、5kg乙二胺四甲叉膦酸鈉、2kg二甲基酮肟和57kg的水在溫度45℃條件下按制備順序依次加入，相互混合，均勻攪拌完全溶解，即可制得低滲透儲層注水井用降壓增注劑。

實施例2

將35kg雙辛烷基二甲基氯化銨、7kg氟碳FC-4430、5kg脂肪醇聚氧乙烯醚、10kg乙二胺四甲叉膦酸鈉、5kg二甲基酮肟和38kg的水在溫度45℃條件下按制備順序依次加入，相互混合，均勻攪拌完全溶解，即可制得低滲透儲層注水井用降壓增注劑。

實施例3

將32kg雙辛烷基二甲基氯化銨、5kg氟碳FC-4430、4kg脂肪醇聚氧乙烯醚、8kg乙二胺四甲叉膦酸鈉、3kg二甲基酮肟和48kg的水在溫度45℃條件下按制備順序依次加入，相互混合，均勻攪拌完全溶解，即可制得低滲透儲層注水井用降壓增注劑。

實施例4巖心吸附試驗

對本發(fā)明所述降壓增注劑進(jìn)行巖心吸附試驗，試驗方法如下：

①巖心粉碎過100目篩網(wǎng)，烘干；

②不同條件下，油砂在0.15％降壓增注劑的注入水溶液中中按固液質(zhì)量比1：80，充分吸附；

③用離心機(jī)對砂—液體系在3000r/min下離心30分鐘；

④用溴百里酚藍(lán)法滴定上層清液，計算吸附后降壓增注劑的濃度。試驗結(jié)果見圖1。

從試驗結(jié)果圖1可以看出，2小時后降壓增注劑對巖心吸附趨于穩(wěn)定，3小時后降壓增注劑吸附完全。

室內(nèi)在不同溫度下對降壓增注劑巖心吸附性能進(jìn)行實驗，實驗結(jié)果見圖2。

上述實驗結(jié)果表明：隨著溫度的增加，降壓增注劑在巖心表面的吸附量減少，當(dāng)溫度達(dá)到50℃以上時，隨著溫度的上升，吸附量趨于平緩。

對圖2的曲線進(jìn)行回歸，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)帶入吸附方程C_e/A＝1/(bA_m)+C_e/A_m，結(jié)果表明，降壓增注劑在砂巖表面的吸附符合Langmuir等溫吸附規(guī)律，說明降壓增注劑的吸附為單層吸附。運用熱力學(xué)方法可計算出降壓增注劑吸附的焓值ΔH為-12.31kJ/mol，說明該吸附為放熱反應(yīng)。

實施例5界面張力的評價

對本發(fā)明所述降壓增注劑的界面張力評價結(jié)果見圖3，從實驗結(jié)果可以看出，界面張力均在5mN/m左右，隨著降壓增注劑濃度的增加，界面張力逐漸降低，當(dāng)降壓增注劑濃度超過0.15％時，界面張力降低不再明顯。

實施例6粘土防膨?qū)嶒灲Y(jié)果

室內(nèi)采用現(xiàn)場注入水對巖心粘土膨脹性能進(jìn)行實驗，降壓增注劑濃度為0.15％。巖心粉碎后過100目篩網(wǎng)、烘干，在24.8MPa下維持15min壓制成片，使用HTP-2型高溫高壓頁巖膨脹儀測量巖心在不同介質(zhì)中的膨脹結(jié)果。試驗溫度50℃，試驗壓力3.5MPa，走紙速度6cm/h，試驗結(jié)果見圖4。

從實驗結(jié)果可以看出，加入0.15％降壓增注劑后，能夠有效預(yù)防粘土膨脹，抑制率超過70％。

實施例7防腐性能實驗

室內(nèi)評價了0.15％的降壓增注劑對現(xiàn)場注入水水質(zhì)的防腐試驗，實驗采用的是電化學(xué)極化曲線評價方法。動電位掃描極化曲線的測試采用傳統(tǒng)的三電極體系，將方形Q235鋼工作電極嵌入環(huán)氧樹脂中，露出1cm²的方形工作面，輔助電極為Pt電極，飽和甘汞(SCE)電極作為參比電極。實驗前將工作電極用120^#、400^#、600^#、800^#金相砂紙逐級打磨至鏡面光亮，丙酮脫脂去油，蒸餾水沖洗。實驗時首先將工作電極浸于實驗測試溶液中2h，待穩(wěn)定后開始極化曲線測試。

利用三參數(shù)法對弱極化區(qū)進(jìn)行擬合，得到相關(guān)的腐蝕電化學(xué)參數(shù)。由圖5實驗結(jié)果可以看出，加入0.15％降壓增注劑后注入水水樣的腐蝕速率為0.0043mm/a，滿足標(biāo)準(zhǔn)小于0.076mm/a要求。

實施例8阻垢性能評價

依據(jù)SY/T5673-93《油田用防垢劑性能評定方法》要求，對降壓增注劑阻CaCO3、CaSO4性能進(jìn)行評價實驗，結(jié)果見圖6。從結(jié)果可以看出，降壓增注劑濃度為0.15％時，其對CaCO₃和CaSO₄的阻垢率均達(dá)到了80％以上。

實施例9殺菌性能評價

室內(nèi)采用絕跡稀釋法測定了加降壓增注劑前后水樣中硫酸鹽還原菌(SRB)、腐生菌(TGB)含量。根據(jù)加入降壓增注劑前后水樣中細(xì)菌含量變化和殺菌率來評價殺菌效果。實驗過程如下：

①將潔凈的1mL注射器置于壓力蒸汽消毒器中，在0.5MPa壓力下，滅菌20min。

②取一組燒杯，分別量取100mL水樣置于其中，再分別加入所需的降壓增注劑溶液，混合均勻。降壓增注劑的使用濃度從0.0％遞增至0.25％。

③在與現(xiàn)場水溫相同的條件下殺菌1h。

④應(yīng)用絕跡稀釋法測定加入降壓增注劑前后水樣中的細(xì)菌含量。

⑤按下式計算殺菌率

$Y=\frac{B_1-B_2}{B_1}\×100\%$

式中：Y－殺菌率(％)；

B₁－加降壓增注劑前水樣中含菌量，個/mL；

B₂－加降壓增注劑后水樣中含菌量，個/mL。

殺菌實驗結(jié)果表明，降壓增注劑對水中的細(xì)菌具有較強(qiáng)的殺菌抑菌能力，當(dāng)降壓增注劑使用濃度達(dá)到0.15％時，可將水中的SRB和TGB完全殺死。

實施例10巖心驅(qū)替試驗

室內(nèi)評價了降壓增注劑巖心驅(qū)替試驗，試驗方法如下：

①巖心抽空飽和采出水；

②油驅(qū)水至出油5PV，建立束縛水下的含油狀態(tài)；

③潤濕性恢復(fù)10天；

④采出水驅(qū)替，測水相滲透率；

⑤用現(xiàn)場注入水驅(qū)替，測水相滲透率；

⑥注入含0.15％降壓增注劑的現(xiàn)場注入水5PV，放置24h；

⑦現(xiàn)場注入水驅(qū)替，測水相滲透率；

試驗結(jié)果見圖8，巖心驅(qū)替試驗結(jié)果表明，降壓增注劑能夠很好的降低注入水驅(qū)替壓力，改善水相滲透率，提高注采效率。

上面結(jié)合實施例對本發(fā)明做了進(jìn)一步的敘述，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。