[发明专利]一种基于高温激发的岩石表面强亲水润湿剂及其制备方法

说明书

本发明属于油田开发的技术领域，具体的涉及一种基于高温激发的岩石表面强亲水润湿剂及其制备方法。该润湿剂通过马来酸酐、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和低分子量烯丙基聚醚在二甲基甲酰胺体系中进行加成聚合反应制得。所述岩石表面强亲水润湿剂针对的是高温油气井，该润湿剂可以改变其井内岩石的润湿性，降低岩石的表面能，降低岩石对聚合物的吸附；而且还可以使原油在通路中不吸附于岩石上，对保持油田的增产具有重要意义。

技术领域

本发明属于油田开发的技术领域，具体的涉及一种基于高温激发的岩石表面强亲水润湿剂及其制备方法。

背景技术

油田开发当中，油藏的界面包括驱替液-原油、驱替液-岩石和原油-岩石三种界面，而油藏界面的性质对油藏的采收率影响很大。目前人们普遍认为改变油藏的润湿性也能显著地提高油藏的采收率。润湿性是油藏物性的一个基本参数，对原油采收率有着很大的影响，因此如何有效地改变油藏的润湿性，从而提高采收率变得至关重要。

水湿性储层具有最高的水驱采收率，所以获得最大水驱采收率的关键技术就是将储层岩石表面的润湿性改为水湿。常规的润湿性改进方法是使用表面活性剂，利用表面活性剂的亲油端吸附在疏水表面，亲水端向外整齐排列，用整齐排列的亲水端覆盖疏水表面，从而达到润湿翻转的目的，使岩石表面具有水润湿性。然而油气井底温度较高，且含有原油，导致大量表面活性剂聚集在油水界面，在岩石表面覆盖效率低，即便是有一部分在岩石表面吸附，也因为较高温度环境和溶解平衡的原因，逐渐转移到液相中，使岩石表面的水润湿性逐渐消失。

发明内容

本发明的目的在于针对高温条件下，如何有效改变储层岩石润湿性的问题而提供一种基于高温激发的岩石表面强亲水润湿剂及其制备方法，所述岩石表面强亲水润湿剂针对的是高温油气井，该润湿剂可以改变其井内岩石的润湿性，降低岩石的表面能，降低岩石对聚合物的吸附；而且还可以使原油在通路中不吸附于岩石上，对保持油田的增产具有重要意义。

本发明的技术方案为：一种基于高温激发的岩石表面强亲水润湿剂，其结构式为

其中，a为b的20～100倍，m＝5～100，n＝200～300。

所述润湿剂通过马来酸酐、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和低分子量烯丙基聚醚在二甲基甲酰胺体系中进行加成聚合反应制得。其合成机理如下：

所述基于高温激发的岩石表面强亲水润湿剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)首先将马来酸酐、引发剂和二甲基甲酰胺混合，搅拌加热至70～80℃，再加入低分子量烯丙基聚醚；

(2)然后滴加由γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与二甲基甲酰胺组成的混合溶液，在70～80℃下保温反应3～5h；反应完全后减压蒸馏除去溶剂二甲基甲酰胺，得到黄色固体后粉碎，即为基于高温激发的岩石表面强亲水润湿剂。

所述低分子量烯丙基聚醚的分子量为300。加入分子量为300的低分子量烯丙基聚醚，其目的是增加产物溶解性，利于后续强亲水润湿剂在高温水系里的进一步水解。

按摩尔比所述马来酸酐：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷：低分子量烯丙基聚醚为1:1:(0.01～0.05)。其中马来酸酐不能自聚，在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与马来酸酐摩尔比为1:1时，生成交替共聚物，再与少量的低分子量烯丙基聚醚进行聚合。

所述步骤(1)中引发剂为偶氮二异丁腈；引发剂的用量为马来酸酐与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷质量总和的3％。

所述步骤(1)中按质量比二甲基甲酰胺：马来酸酐为(1～3)：1。

所述步骤(2)中按质量比二甲基甲酰胺：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为(1～3)：1。

所述岩石表面强亲水润湿剂在高温油气井的应用。