用可溶于二氧化碳的低浓度润湿性改变非离子表面活性剂提高页岩油储层的二氧化碳驱采收率
向非常规油气储层中加入稀释浓度的润湿性改变非离子表面活性剂,是否能提高注二氧化碳提高采收率技术的效率,这是本项工作的目的.之前已证明,添加可显著增加岩石表面润湿性的离子和非离子表面活性剂,可改善非常规油气储层中水基水力压裂改造和水基三次采油的采收率.本研究中,将非离子表面活性剂溶于二氧化碳,以使其润湿性发生相似的显著变化,从而为增产措施期间从非常规油气储层中基于二氧化碳采油提供了另一种机理.尽管大多数离子型表面活性剂基本不溶于二氧化碳,但在地层条件下,仍有许多油溶性和水溶性非离子表面活性剂可溶于二氧化碳,浓度为0.1％-1.0％.事实上,之前在常规地层增产措施期间,已经使用了可溶于二氧化碳和水的非离子表面活性剂溶液来产生流度控制泡沫.然而,本研究中,表面活性剂主要是为了改变非常规岩石的润湿性,使其亲水疏油,并首次确定,在存在其他很多页岩二氧化碳驱采油机理的情况下(溶剂强度、油溶胀、油粘度降低、扩散、萃取等),这种变化是否明显.在25-75℃之间,我们测量了两种非离子水溶性支链烷基尾表面活性剂(Indorama SURFONIC(R)N-100,一种具有10个环氧乙烷基的乙氧基化壬基苯基醇;IndoramaSURFONIC(R)TDA-9,一种具有9个环氧乙烷基的乙氧基化支链十三醇)在二氧化碳中的溶解度.在2000-5000 psia压力下,表面活性剂溶解度约为1wt％(质量分数),温度越低,压力越低.SURFONIC(R)TDA-9的二氧化碳溶解度比SURFONIC(R)N-100略高.尽管油溶性非离子表面活性剂也溶于二氧化碳,但它们不太可能改变润湿性至所需的水平,而且也尚未对此进行评估.首先,在高温下,将页岩样品浸入鹰滩脱气原油中老化,以获得油湿特性.然后测量水滴与暴露在空气中的页岩的接触角,以验证油的润湿性.接着,将页岩在4000psi和80.C下浸入二氧化碳或二氧化碳表面活性剂溶液中16小时.然后测量接触角,确定润湿性是否变化.浸入二氧化碳的样品润湿性未发生明显变化,但是,浸入二氧化碳表面活性剂溶液的样品,其润湿性向水湿方向急剧变化.在浸入二氧化碳表面活性剂溶液中的油饱和页岩小圆柱样品上进行了二氧化碳吞吐试验,8个循环后,得到最终采收率约为75％.正在进行使用纯二氧化碳的吞吐实验,以便与使用二氧化碳表面活性剂溶液的吞吐实验进行对比.它们将显示添加表面活性剂是否导致更快和/或更多的石油开采量.
页岩油储层、低浓度、非常规油气储层、表面活性剂溶液、二氧化碳提高采收率、提高采收率技术、二氧化碳吞吐、增产措施、添加表面活性剂、离子型表面活性剂
P618.130.21;TE321;TE122.23
2021-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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