[发明专利]一种包含有离子型金属碳化物应用于致密储层的干化剂纳米级超微颗粒制作方法

说明书

本发明公开的一种包含有离子型金属碳化物应用于致密储层的干化剂纳米级超微颗粒制作方法，包括(1)将无水乙醇、离子型金属碳化物置入高温高压反应釜中；(2)从反应釜的注入端注入二氧化碳，将反应釜的温度、压力达到和/或超过二氧化碳超临界状态；(3)溶解在超临界二氧化碳的物料通过超声波雾化喷嘴喷出，同时压力下降析出纳米级颗粒。本发明的优点在于，本发明制作的纳米级干化剂颗粒考虑了水锁致密气藏的微观孔隙结构的影响，解决了微观孔隙干化剂注入的困难，提高了以离子型金属碳化物为主的干化剂在致密含水气藏中的注入能力，也为离子型金属碳化物纳米级超微颗粒的制备提供了一种新方法。

技术领域

本发明属于纳米级超微颗粒制作技术领域，具体为一种包含有离子型金属碳化物应用于致密储层的干化剂纳米级超微颗粒制作方法。

背景技术

我国致密气资源规模巨大，地质资源量约为22.88×10¹²m³，是我国天然气持续增长的重要支柱，将成为我国常规油气资源的接替者和保障我国油气资源供应的主角之一。然而，致密气藏储层通常具有较高的原始含水饱和度且极易发生水锁伤害，从而导致气相渗透率较低，开采成本较大。通过实验测试发现，致密气藏储层干岩心的渗透率是原始含水岩心的10倍以上，因此，若能将某种干化剂注入致密气藏储层中与地层水发生化学反应生成气体和热量从而消耗地层水，则可以大幅度降低储层含水饱和度、解除致密储层水锁伤害，从而提高气体渗流能力。目前，公开号为CN107459981A的中国专利《一种降低致密储层水锁效应的干化剂》提出了一种由Al₄C₃和C₂HNa组成的干化主剂对致密储层进行干化。然而，致密气藏储层孔喉较小，其储集空间主体为纳米级孔喉系统，孔径分布为40～700nm，因此，必须采用粒径极小的Al₄C₃和C₂HNa纳米级微颗粒才能将其注入致密储层孔隙中，而在目前条件下，离子型金属碳化物干化主剂Al₄C₃的颗粒大小在微米级，粒径过大无法有效地注入致密储层的微观孔隙，并且现有的技术还无法制备纳米干化剂颗粒，所以研究制备纳米级干化颗粒的方法就显得尤为必要。

发明内容

为了解决现有技术中作为致密气藏储层的干化剂主剂的离子型金属碳化物和干化剂颗粒大小仍停留在微米级阶段，无法有效注入致密储层的微观孔隙的缺陷，本发明提供了一种包含有离子型金属碳化物应用于致密储层的干化剂纳米级超微颗粒制作方法，实现的目的为，通过这种方法，可以得到纳米级的离子型金属碳化物，也可以得到纳米级的干化剂，解决了目前针对致密储层的微观孔隙干化剂无法注入的问题，提高以离子型碳化物为主剂的干化剂在致密含水气藏中的注入能力，拓展了离子型金属碳化物更广阔的应用范围。

为了实现上述目的，本发明提供的一种包含有离子型金属碳化物应用于致密储层的干化剂纳米级超微颗粒制作方法，包括如下步骤：

(1)将无水乙醇、离子型金属碳化物置入高温高压反应釜中；

(2)将所述反应釜密闭后，从反应釜的注入端注入二氧化碳，待反应釜的温度、压力达到和/或超过二氧化碳超临界状态时，关闭反应釜注入端；

(3)打开反应釜连接在超声波雾化喷嘴的出口端，溶解在超临界二氧化碳的物料通过超声波雾化喷嘴喷出，同时压力下降析出纳米级颗粒，纳米级颗粒通过重力分异作用沉降在下方收集板上进行收集。

进一步的，所述步骤(1)中无水乙醇、离子型金属碳化物的质量比为1： 30。

进一步的，所述步骤(1)中还包括与离子型金属碳化物配合使用的干化剂助剂，所述干化剂助剂与离子型金属碳化物的摩尔比为1-2：1-2。

进一步的，所述的离子型金属碳化物为碳化铝、碳化钙、碳化锂、乙炔钠等。

进一步的，所述步骤(1)中干化剂助剂为乙醇钠。