本文選題：正交設(shè)計(jì) + 氨基聚硅氧烷�。� 參考：《中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2016年01期

【摘要】：以氨基聚硅氧烷與綠色表面活性劑脂肪酸甲酯磺酸鈉(MES)為主要原料,應(yīng)用正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得到致密氣井壓裂控水用納米乳液形成的最佳條件。分析納米乳液中液滴尺寸分布與致密巖心孔喉的匹配性,考察納米液滴吸附后對(duì)致密巖心表面微觀結(jié)構(gòu)與界面性質(zhì)的影響,評(píng)價(jià)納米乳液的耐沖刷與控水性能。結(jié)果表明:為形成良好的納米乳液,應(yīng)調(diào)節(jié)氨基聚硅氧烷與水質(zhì)量比為1∶2,乳化劑MES、正丁醇、氯化鉀加量分別為氨基聚硅氧烷質(zhì)量的40.0%、20.0%、5.0%,乙酸調(diào)節(jié)p H至6.5;納米乳液中液滴中值粒徑平均為28.5 nm,與致密巖心孔喉尺度匹配良好;隨著納米乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,巖心孔隙表面從尖銳的溝槽形貌逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆�、平滑的峰谷結(jié)構(gòu),潤(rùn)濕性也呈現(xiàn)強(qiáng)疏水性質(zhì);納米乳液耐沖刷性能良好,0.5%的納米乳液能降低水相相對(duì)滲透率超過(guò)60%,而對(duì)氣相滲透率影響較小,說(shuō)明納米液滴借助氨基、硅氧鍵與硅氫鍵等極性基團(tuán)通過(guò)物理化學(xué)吸附作用牢固附著在巖石表面,而分子鏈中疏水基團(tuán)硅甲基改變了巖石表面潤(rùn)濕性質(zhì),對(duì)氣/水在致密孔隙裂縫中的滲流產(chǎn)生了較大影響。
[Abstract]:Using amino polysiloxane and green surfactant sodium fatty acid methyl ester sulfonate (mes) as the main raw materials, the optimum conditions for the formation of nano-emulsion for fracturing and controlling water in dense gas wells were obtained by orthogonal design. The matching properties of droplet size distribution and pore throat of dense core in nano-emulsion were analyzed. The effects of nano-droplet adsorption on microstructure and interfacial properties of dense core surface were investigated, and the scour resistance and water control performance of nano-emulsion were evaluated. The results showed that in order to form a good nanometer emulsion, the mass ratio of amino polysiloxane to water should be adjusted to 1: 2, and the emulsifier MES, n-butanol should be adjusted. The amount of potassium chloride is 40.0% of the mass of amino polysiloxane, and acetic acid adjusts pH to 6.5. The mean diameter of liquid droplet in nano-emulsion is 28.5 nm, which matches well with the scale of tight core pore throat, and with the increase of mass fraction of nano-emulsion, The pore surface of the core gradually changed from the sharp groove morphology to a uniform, smooth peak-valley structure, and the wettability also showed a strong hydrophobic property. The nanometer emulsion with good scour resistance (0.5%) can reduce the relative permeability of water phase by more than 60%, but has little effect on the gas phase permeability. The polar groups such as Si-O bond and Si-H-bond are firmly attached to the rock surface through physicochemical adsorption, while the hydrophobic group silicomethyl group in the molecular chain changes the wetting property of the rock surface. It has great influence on the seepage of gas / water in tight pore fracture.
【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)石油工程學(xué)院;
【基金】：山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎(jiǎng)勵(lì)基金項(xiàng)目(BS2012HZ029) 山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(ZR2012EEM001)
【分類(lèi)號(hào)】：TE377

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2069904