[发明专利]改性低渗透煤储层的复配表面活性剂及其改性方法

摘要

一种改性低渗透煤储层的复配表面活性剂及其改性方法，属于煤矿开采技术领域。该改性低渗透煤储层的复配表面活性剂，包括的各个组分及其质量百分比为：脂肪醇硫酸钠为0.1～0.3wt.％，复配组分为0.1～0.3wt.％，余量为水；所述的复配组分为非离子表面活性剂、正离子表面活性剂或长链极性有机物。其改性方法包括：制作并筛选标准煤样；配制改性低渗透煤储层的复配表面活性剂；将标准煤样进行浸泡，饱和后，计算初始孔隙率，在25～40℃浸泡6～18h，计算质量损失率、孔隙率和静态水润湿角实验。采用该改性低渗透煤储层的复配表面活性剂对低渗透煤储层进行改性，解决了单一表面活性剂反应时间长、反应不完全的缺陷。

主权项

1.一种改性低渗透煤储层的复配表面活性剂的室内改性方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制作并筛选标准煤样在煤块上取煤芯，切割制成Ø50 mm×100 mm煤柱，对煤柱进行筛选，筛选出纵波波速为2~2.5km/s的煤柱作为标准煤样，测量标准煤样的高度H和直径D，得到标准煤样的体积V₀，将标准煤样烘干后，称量烘干后的标准煤样的干燥质量m₀，保存，备用；步骤2，配制改性低渗透煤储层的复配表面活性剂根据改性低渗透煤储层的复配表面活性剂的组分及各个组分的质量百分比，称取原料，将原料混合均匀，得到复配表面活性剂；所述的改性低渗透煤储层的复配表面活性剂包括脂肪醇硫酸钠、复配组分和水；其中，各个组分的质量百分比为：脂肪醇硫酸钠为0.1~0.3 wt.%，复配组分为0.1~0.3 wt.%，余量为水；所述的脂肪醇硫酸钠为碳原子数为12~16的脂肪醇硫酸钠；所述的复配组分为非离子表面活性剂、正离子表面活性剂或长链极性有机物中的一种；步骤3，浸泡(1)将烘干后的标准煤样浸没入复配表面活性剂中进行浸泡，当标准煤样完全饱和后，称量饱和后的标准煤样的饱和质量M₀，计算标准煤样的初始孔隙率n₀，其计算公式为：n₀=（M₀‑m₀）/ρ/V₀×100%式中，n₀为标准煤样的初始孔隙率；M₀为标准煤样的饱和质量，单位为g；m₀为标准煤样的干燥质量，单位为g；ρ为复配表面活性剂的密度，单位为g/mL；V₀为标准煤样的体积，单位为cm³；(2)将饱和的标准煤样进行浸泡，浸泡时间为6~18h，浸泡温度25~40℃，使煤样与复配表面活性剂充分接触，得到浸泡后的标准煤样；步骤4，质量损失率和孔隙率实验(1)将浸泡收的标准煤样擦干表面水分，称量浸泡后的标准煤样的浸泡饱和质量M_i；(2)将浸泡后的标准煤样置于105~110℃进行烘干，干燥时间为24~48h，得到浸泡过的干燥的标准煤样，称量浸泡过的干燥的标准煤样的质量为m_i，并测量其高度和直径，得到浸泡过的干燥的标准煤样的体积V_i；计算浸泡后的标准煤样的孔隙率n_i，计算公式为：n_i=（M_i‑m_i）/ρ/V_i×100%式中，n_i为浸泡后的标准煤样的孔隙率，无量纲；M_i为标准煤样的浸泡饱和质量，单位为g；m_i为浸泡过的干燥的标准煤样的质量，单位为g；ρ为复配表面活性剂的密度，单位为g/mL；V_i为浸泡过的干燥的标准煤样的体积，单位为cm³；(3) 计算标准煤样的质量损失率Δm，计算公式为：Δm=100%×（m₀‑m_i)/m₀式中，Δm为标准煤样的质量损失率；m₀为标准煤样的干燥质量，单位为g；m_i为浸泡过的干燥的标准煤样的质量，单位为g；(4)计算次生孔隙率ΔnΔn=n₀‑n_i式中，Δn为次生孔隙率；n₀为标准煤样的初始孔隙率，无量纲；n_i为浸泡后的标准煤样的孔隙率，无量纲；步骤5，静态水润湿角实验通过直接测量法，测量浸泡过的干燥的标准煤样的润湿角。