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鈦基量子點納米復(fù)合高性能解水鎖劑制備及表面張力測定
來源:陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司 瀏覽 948 次 發(fā)布時間:2025-06-19
摘要:一種鈦基量子點納米復(fù)合高性能解水鎖劑及制備方法,所述解水鎖劑按照100%計,由以下重量含量的原料組成:兩親性鈦量子點0.03?0.1%,兩性表面活性劑0.2?0.4%,陰?非離子表面活性劑0.05?0.2%,助溶劑0.1?0.2%,抑泡劑0.1?0.3%,余量的水;其中,所述兩親性鈦量子點是通過以下方法制備得到:先通過水熱法將鈦酸酯類偶聯(lián)劑水解并縮合形成鈦基量子點,再通過硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行一次改性,隨后利用功能單體進(jìn)行二次表面原位聚合改性,所述功能單體為疏水單體、丙烯酸和耐溫耐鹽單體。所述解水鎖劑能深部運移且無儲層傷害,可降低去離子水表面張力至19.3mN/m,表現(xiàn)出優(yōu)良的除水鎖性能。
氣井在生產(chǎn)過程中或進(jìn)入后期見水造成部分滲流通道因水鎖而堵塞,導(dǎo)致產(chǎn)氣量逐漸降低。同時針對鄂爾多斯盆地這樣的低滲氣藏條件,開展水力壓裂是改善儲層條件、增產(chǎn)提效的關(guān)鍵措施。然而壓后返排過程中,水鎖效應(yīng)是影響壓裂液返排效率的關(guān)鍵因素,也是造成近井地帶儲層傷害的主要原因之一。因此,解除水鎖是恢復(fù)儲層滲流條件,降低傷害并維持氣井產(chǎn)能的有效方法。造成水鎖的主要原因是由于氣-水表面張力和部分凝析油-水界面張力過高而導(dǎo)致毛細(xì)管阻力,封堵了氣流通道。可見,唯有降低水相表/界面張力才能達(dá)到解除水鎖的目的。
因此,常見的解水鎖劑大多以表面活性劑為主,主要包括陰離子類、非離子類、兩性類、雙子類、假四子類表面活性劑。然而,為了進(jìn)一步提升解水鎖劑表面活性,通過不同種類表面活性劑的復(fù)配來提升解水鎖劑的降低表面張力性能。其中,功能納米材料和表面活性劑具有顯著的協(xié)同增效作用,同時作為高效解水鎖劑得到了廣泛研究,然而,常規(guī)納米材料受限于粒徑及原生分散性的限制,很難在低滲透儲層中發(fā)揮出其應(yīng)有的性能。
一種鈦基量子點納米復(fù)合高性能解水鎖劑,其特征在于:
按照100%計,由以下重量含量的原料組成:兩親性鈦量子點0.03-0.1%,兩性表面活性劑0.2-0.4%,陰-非離子表面活性劑0.05-0.2%,助溶劑0.1-0.2%,抑泡劑0.1-0.3%,余量的水;其中,所述兩親性鈦量子點是通過以下方法制備得到的:先通過水熱法將鈦酸酯類偶聯(lián)劑水解并縮合形成鈦基量子點,再通過硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行一次改性,隨后利用功能單體進(jìn)行二次表面原位聚合改性,所述功能單體為疏水單體、丙烯酸和耐溫耐鹽單體。
解水鎖劑的表面張力檢測
室溫下,采用高溫高壓界面張力儀懸滴法模塊測量樣品表面張力,將解水鎖劑樣品吸入注射器中,打出一滴液體懸于空中,通過擬合液滴形狀計算表面張力,待曲線穩(wěn)定后取值,檢測結(jié)果見表1。
表1表面張力檢測結(jié)果
從表1中數(shù)據(jù)可以看出,添加兩親性鈦量子點后液體表面張力顯著降低,與不添加兩親性鈦量子點相比,實施例3中兩親性鈦量子點的加量達(dá)到0.07%時,表面張力由27.2mN/m降低到19.3mN/m,可見,兩親性鈦量子點能協(xié)同表面活性劑發(fā)揮優(yōu)良的解水鎖作用。





