摘要

反凝析汙染是目前氣藏產能最嚴重的損害類型之一，為解除氣藏反凝析汙染，采用粉色视频黄色网站和接觸角儀研究了多種單一表麵活性劑體係及優選複配的陽離子/非離子（簡稱陽-非離子）複合表麵活性劑體係的表麵活性和潤濕改性能力，通過電導率實驗、岩心自發滲吸、NMR表征及岩心流動實驗研究了複合表麵活性劑體係的臨界膠束濃度（cmc）、表麵活性、潤濕改性能力、預防液侵及解除液侵能力，並研究了複合表麵活性劑體係中陽離子表麵活性劑和非離子表麵活性劑之間的協同效應。

實驗結果表明，複合表麵活性劑體係的表麵活性和潤濕改性能力均優於單一表麵活性劑體係，複合表麵活性劑體係的cmc明顯低於單一表麵活性劑體係；加入複合表麵活性劑體係後，模擬地層水表麵張力僅為18.7 mN/m，凝析油表麵張力僅為23 mN/m；經複合表麵活性劑體係處理後，模擬地層水在岩心表麵的接觸角為110.0°，凝析油在岩心表麵的接觸角為96.7°。複合表麵活性劑體係能夠有效預防岩心液侵和有效解除岩心液侵傷害。

在凝析氣藏衰竭式開發過程中，當地層壓力下降至流體露點壓力以下時會出現反凝析現象。凝析氣井生產時近井地帶壓降大，此區域地層壓力首先降至露點壓力以下，井筒附近更容易產生嚴重的反凝析汙染，對儲層造成傷害，導致氣體有效滲透率急劇下降，氣井產能降低。

研究者針對反凝析汙染解除等進行了大量的研究。王業飛等通過測量表麵活性、潤濕改性能力和Zeta電位時，發現了陽離子/非離子（簡稱陽-非離子）複合表麵活性劑十六烷基三甲基溴化銨/辛基苯聚氧乙烯醚改變油濕性砂岩表麵潤濕性的機製。研究結果表明，陽-非離子複合表麵活性劑改變油濕性砂岩表麵潤濕性的效果比單一的陽離子表麵活性劑或非離子表麵活性劑的效果更加顯著。龐淼在室溫下測定了不同濃度表麵活性劑溶液的表麵張力，確定含氟兩性離子表麵活性劑和含氟非離子表麵活性劑降低表麵張力能力最強，並對兩塊岩心分別進行凝析油傷害和水鎖傷害，評價了雙疏材料的解除液鎖傷害能力。

研究結果表明，經含氟表麵活性劑處理後，岩心表麵發生潤濕反轉，從液濕性變為優先氣濕，有利於氣相的流通；同時岩心表麵的粗糙程度增加，氟碳分子在岩心表麵形成一層塗膜，降低材料的表麵能，使岩心具有疏水疏油的性能，液相流體的吸附性變差，儲層中液相的飽和度減小。張力基於潤濕反轉的原理研製出了液鎖傷害解除劑（氟碳表麵活性劑X），並對經解除劑處理後的岩心進行實驗評價。研究結果表明，經解除劑處理後，岩心的潤濕性從親水親油轉變為中性氣濕，水滴和油滴難以滲吸入岩心，可同時產生拒水和拒油的作用。王斌等研究了水溶性氟碳類疏水疏油納米劑CRS-850對裂縫-基質雙重介質“液鎖”損害解除的效果。研究結果表明，CRS-850可進一步解除液鎖損害，填砂管模型滲透率越低，氣驅排水率越高，潤濕性改變後的氣驅排水率提高幅度也越大。目前，常用的解除反凝析汙染藥劑主要以氟碳表麵活性劑為主，價格偏高。

本工作在陽離子表麵活性劑中加入非離子表麵活性劑，得到了一種陽-非離子複合表麵活性劑體係，通過粉色视频黄色网站、接觸角測量儀、岩心自發滲吸實驗、NMR表征和岩心流動實驗等研究了該複合體係的表麵張力、疏水改性能力、預防和解除液侵傷害能力，同時分析了陽離子表麵活性劑和非離子表麵活性劑之間的協同作用，以此為氣藏的高效合理開發提供一定的參考。

1實驗部分

1.1實驗原料

模擬地層水：總礦化度為2.0×105 mg/L，主要離子組成：Ca2+8 740.5 mg/L，K+2 400.6 mg/L，Mg2+540.2 mg/L，Na+81 402.1 mg/L，CO32-10.0 mg/L，HCO3-312.0 mg/L，Cl-114 180.5 mg/L，SO42-5.0 mg/L，實驗室自製；陽離子含氟表麵活性劑CH-1：有效含量70.0%（w），上海申容化工科技有限公司；非離子含氟表麵活性劑CH-2，CH-3：有效含量70.0%（w），廣州君鑫化工科技有限公司；甜菜堿型表麵活性劑CH-4：有效含量70.0%（w），廣州市泰力化工有限公司；聚乙二醇辛基苯基醚CH-5：有效含量70.0%（w），山東科興化工有限責任公司。

1.2表征方法

電導率測定：配製一係列濃度的表麵活性劑溶液，恒溫20℃後采用成都世紀方舟科技有限公司DDS-608型電導率儀測定電導率，得出電導率隨表麵活性劑濃度變化曲線。

表麵張力測定：在70℃下采用最大拉杆法，芬蘭Kibron公司生產的Delta-8全自動高通量粉色视频黄色网站測試不同濃度表麵活性劑溶液體係與模擬地層水按體積比1∶1混合後的表麵張力。

接觸角測定：采用德國Krüss公司DSA25S型接觸角儀對水/油滴的形狀進行表征，並計算最終平衡接觸角值。

NMR表征：采用上海紐邁電子科技有限公司MacroMR12-150H-I型核磁共振成像分析儀對試樣進行NMR表征。

1.3實驗方法

岩心自發滲吸實驗：在70℃下先用膠帶密封稱幹重後的岩心的側麵，使岩心底部與地層水/凝析油接觸，記錄岩心自發滲吸地層水/凝析油質量隨時間的變化。隨後將岩心抽真空，用不同表麵活性劑飽和後烘幹。重複上述步驟，進而確定岩心質量隨自發滲吸時間變化的規律，通過測定自發滲吸時間和岩心含水/油飽和度的變化曲線對不同表麵活性劑體係預防液侵能力進行定量評價。

岩心流動實驗：采用氣相滲透率約59.20×١٠3μm2的岩心進行解除液侵模擬實驗。在70℃下，先用甲烷氣測試幹燥填砂管中多孔介質的氣相滲透率並稱幹重；將填砂管中的多孔介質抽真空飽和模擬地層水/凝析油，測量填砂管的濕重和多孔介質的液相滲透率；利用甲烷氣驅替多孔介質並計算抽真空飽和模擬地層水後的氣相滲透率；最後將填砂管中的多孔介質抽真空飽和表麵活性劑，密封填砂管並置於烘箱中180℃恒溫老化24 h後，用甲烷氣驅替多孔介質並計算氣相滲透率。通過多孔介質氣相滲透率的變化來評價表麵活性劑解除液侵的效果。