环保型微乳液改善压裂增产效果研究

论文摘要

水力压裂是油气田重要的增产措施,压裂液不能及时返排,易产生水锁、结垢等储层伤害。因此开发一种环保型微乳液将其作为压裂助剂,考察微乳液体系对压裂增产的效果及其机理,对于提高低渗油气藏压裂增产效果具有重要的实践意义。以可生物降解脂肪酸甲酯磺酸钠（MES）和生物柴油为主要原料,应用正交试验优化出环保型中相微乳液的合理配方,并对NaCl和正丁醇进行浓度扫描,体系经历WinsorⅠ型、Ⅲ型和Ⅱ型的变化,水的增溶参数减小而油的增溶参数增加;随着醇碳链的增加,中相微乳液的最佳盐浓度和盐宽降低,而体系増溶参数增加。以表/界面张力为目标,优选出MES纳米乳液和复配表面活性剂浓度,得到微乳液型助排剂SFC的基本配方:MES中相微乳液与FS-1和OP-10质量比140:3:9,其质量浓度为0.35%时表面张力可达25.96mN/m,界面张力为0.2mN/m。MES纳米乳液能有效抑制毛细管现象,经纳米乳液处理后的岩心的吸水量明显降低,且能提高润湿角和降低破胶液表面张力,有效提高压裂助排率。同时助排剂SFC能有效降低压裂液水锁伤害率以及与地层流体不配伍引起结垢等伤害,并且对压裂液成胶、破胶液粘度、表/界面张力、悬砂性以及挑挂性等参数无明显影响,具有良好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 微乳液理论及应用研究现状
• 1.2.1 微乳液分类
• 1.2.2 微乳液稳定机理
• 1.2.3 微乳液制备方法
• 1.2.4 微乳液结构测定
• 1.2.5 微乳液配方设计
• 1.2.6 微乳液在油气田中的应用
• 1.3 研究内容和技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 主要技术路线
• 第2章 环保型中相微乳液制备与性能评价
• 2.1 中相微乳液简介
• 2.2 环保型中相微乳液组分筛选
• 2.2.1 各组分在中相微乳液配方设计中的作用
• 2.2.2 表面活性剂的筛选
• 2.2.3 其它成分的筛选
• 2.3 环保型中相微乳液制备
• 2.3.1 实验材料和方法
• 2.3.2 实验结果分析
• 2.3.3 油相再利用
• 2.4 环保型中相微乳液性能评价
• 2.4.1 实验材料
• 2.4.2 实验方法
• 2.4.3 相态的影响因素
• 2.4.4 増溶参数的影响因素
• 2.5 小结
• 第3章 微乳液型压裂助排剂配方优化
• 3.1 实验材料和实验方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 表/界面张力测定
• 3.3 助排剂配方设计
• 3.3.1 助排剂载体浓度优化
• 3.3.2 复配表面活性剂筛选
• 3.3.3 纳米乳液与氟碳表面活性剂复配
• 3.3.4 助排剂初步配方确定
• 3.4 小结
• 第4章 环保型中相微乳液改善压裂增产效果研究
• 4.1 压裂助排效果评价
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 实验讨论和机理分析
• 4.2 水锁伤害评价
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 实验材料
• 4.2.3 水锁伤害评价方法
• 4.2.4 水锁伤害评价结果分析
• 4.3 防垢性能评价
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 实验材料
• 4.3.3 防垢性能评价方法
• 4.3.4 防垢性能结果分析
• 4.4 小结
• 第5章 微乳液助排剂配伍性研究
• 5.1 实验材料
• 5.1.1 实验仪器
• 5.1.2 实验药品
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 压裂液的配制
• 5.2.2 助排剂与压裂液配伍性
• 5.2.3 助排剂与各添加剂配伍性
• 5.2.4 助排剂与地层水配伍性
• 5.2.5 助排剂对压裂液现场施工参数的影响
• 5.3 实验结果分析
• 5.3.1 助排剂与压裂液配伍性
• 5.3.2 助排剂与压裂液各添加剂的配伍性
• 5.3.3 助排剂与地层水配伍性
• 5.3.4 助排剂对压裂液现场施工参数的影响
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢