注水井降压增注用杂双子表面活性剂的研制及性能评价

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1、注水井降压增注用杂双子表面活性剂的研制及性能评价胜利油田某区块前期采用常规注水开发，由于储层的物性较差，注水水质不达标以及储层敏感性等原因，区块内大多数注水井注水压力较高，普遍存在“欠注”现象。分析该区块注水井储层特征及注入水水质等因素，认为注水井压力升高的主要原因是渗透率低，孔隙小，渗流阻力较大。还有低渗透储层油水两相渗流区往往比较狭窄，随着注水周期的延长，含水饱和度逐渐上升时，油相相对渗透率下降较快，而此时水相相对渗透率上升又较慢，当达到残余油饱和度时，水相相对渗透率还很小，所以油水两相共渗点较低，渗流阻力较大[1]。另外，储

2、层埋藏较深，地层温度较高，地层水矿化度較高且含有一定量的成垢离子，在地层温度下易与注入水结垢，堵塞地层，从而造成注水压力升高。针对上述情况，该区块采取过酸化解堵增注措施，效果不理想。如何实现长期有效的降压增注成为该区块注水井注水过程中亟待解决的问题。表面活性剂降压增注技术在低渗储层注水井中的应用研究较多[2-4]，并且取得了比较明显的效果。表面活性剂能显著降低油水界面张力，注入水中加入表面活性剂后，残余油饱和度下降，水相相对渗透率上升，注入压力下降[5-7]。本文针对胜利油田某区块注水井注水压力升高，常规增注措施效果不理想的问题，

3、研制出一种适用于注水井降压增注的杂双子表面活性剂，并评价了其性能，以期为现场应用提供参考。1实验部分1.1主要试剂与仪器烷基二甲基叔胺，卤代烷烃，异丙酮，无水乙醇，乙酸乙酯，氯化钾，十二烷基三甲基溴化铵DTAB，以上试剂均为市售分析纯。蒸馏水，模拟地层水（矿化度为81576mg/L），目标油田脱气原油，中性煤油，储层天然岩心。烧杯，水浴锅，磁力搅拌装置，电子天平，真空干燥箱，XJZ-200全自动界面张力仪，BH-3型岩心真空加压饱和实验装置，HKY-多功能岩心驱替实验装置。1.2杂双子表面活性剂的制备1.2.1反应方程式合成反应分

4、两步进行：1.2.2制备方法称取一定质量的烷基二甲基叔胺和卤代烷烃R1X，与无水乙醇按一定的比例的加入到三口烧瓶中，在75℃下反应24h，得到粘稠油状的中间产物，先使用乙酸乙酯进行部分重结晶，保留析出部分产物。再使用异丙酮进行2次重结晶，得到纯度较高的中间产物烷基二甲基卤化铵。收集所有中间产物再与卤代烷烃R2X发生亲核取代反应，将反应产物提纯、烘干，并粉碎，得到白色粉末状产品GXS-2。1.3性能评价实验方法1.3.1界面活性评价将制备的杂双子表面活性剂GXS-2配制成不同浓度（0.01%、0.03%、0.05%、0.08%、0.

5、1%）的蒸馏水溶液，使用XJZ-200全自动界面张力仪测定常温下气液表面张力，以及与储层原油之间的界面张力，评价GXS-2的界面活性。1.3.2耐温性评价配制浓度为（0.01%、0.03%、0.05%、0.08%、0.1%）的杂双子表面活性剂GXS-2蒸馏水溶液，分别在80、120和150℃的烘箱中静置12h，使用XJZ-200全自动界面张力仪测定其在80℃下的气液表面张力，与常温下的性能进行对比，评价GXS-2的耐温性。1.3.3耐盐性评价分别使用矿化度为10000、30000、50000、80000和100000mg/L的氯化

6、钾盐水配制浓度为（0.01%、0.03%、0.05%、0.08%、0.1%）的杂双子表面活性剂GXS-2水溶液，使用XJZ-200全自动界面张力仪测定常温下气液表面张力，评价GXS-2的耐盐性。1.3.4与其他表面活性剂的协同作用分别配制浓度为0.03%GXS-2、0.03%DTAB、0.02%GXS-2+0.01%DTAB、0.05%GXS-2、0.05%DTAB、0.03%GXS-2+0.02%DTAB表面活性剂蒸馏水溶液，使用XJZ-200全自动界面张力仪测定常温下气液表面张力以及与储层原油之间的界面张力，评价GXS-2与其

7、他表面活性剂之间的协同作用。1.3.5降压增注岩心驱替实验（1）将目标油田天然岩心洗油烘干称重，使用BH-3型岩心真空加压饱和实验装置将岩心饱和模拟地层水，计算岩心的孔隙体积和孔隙度；（2）使用HKY-多功能岩心驱替实验装置將岩心驱至压力稳定，记录压力变化情况。实验条件：驱替流体为模拟地层水，围压为3MPa，温度为80℃，流速为0.3mL/min；（3）饱和10倍孔隙体积的模拟油，实验条件：模拟油为储层脱气原油与中性煤油按2∶1混合，围压为3MPa，温度为80℃，流速为0.1mL/min，老化24h；（4）再使用模拟地层水进行第一

8、次水驱，记录压力变化情况。实验条件同步骤（2）；（5）分别注入5PV的表面活性剂溶液，记录压力变化情况。表面活性剂溶液为模拟地层水配制，浓度为0.05%GXS-2和0.03%GXS-2+0.02%DTAB；（6）继续使用模拟地层水进行第二次水驱，直