注水(shui)(shui)吞吐(tu)工藝已經成(cheng)為(wei)低(di)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)油(you)(you)(you)藏體積壓裂改(gai)造后裂縫(feng)發(fa)(fa)(fa)(fa)育(yu)儲層(ceng)的(de)(de)(de)有效開發(fa)(fa)(fa)(fa)方法(fa)。低(di)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)天然裂縫(feng)油(you)(you)(you)藏水(shui)(shui)驅的(de)(de)(de)主要機理(li)是水(shui)(shui)滲(shen)(shen)(shen)吸進入低(di)滲(shen)(shen)(shen)多孔介(jie)質中(zhong)將原油(you)(you)(you)頂替到裂縫(feng)中(zhong)采出，而加入的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑吸附(fu)在巖石表(biao)(biao)面(mian)(mian)改(gai)變了油(you)(you)(you)藏的(de)(de)(de)潤濕(shi)性，加快了自發(fa)(fa)(fa)(fa)滲(shen)(shen)(shen)吸過程。Mohanty等在致(zhi)密(mi)油(you)(you)(you)藏表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑滲(shen)(shen)(shen)吸實驗(yan)研究中(zhong)發(fa)(fa)(fa)(fa)現(xian)：低(di)濃度(du)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑將致(zhi)密(mi)砂巖表(biao)(biao)面(mian)(mian)由(you)油(you)(you)(you)濕(shi)性轉變為(wei)水(shui)(shui)濕(shi)性，潤濕(shi)性改(gai)變越強(qiang)，滲(shen)(shen)(shen)吸采收(shou)率(lv)越大；油(you)(you)(you)水(shui)(shui)界面(mian)(mian)張力越低(di)，油(you)(you)(you)水(shui)(shui)置換(huan)或滲(shen)(shen)(shen)吸速率(lv)越快。此(ci)外(wai)，納(na)米(mi)材料應用于(yu)提高(gao)(gao)(gao)采收(shou)率(lv)具有使(shi)用濃度(du)低(di)，潤濕(shi)反轉作用強(qiang)的(de)(de)(de)特點(dian)；但是，油(you)(you)(you)藏高(gao)(gao)(gao)溫高(gao)(gao)(gao)鹽(yan)環境下，納(na)米(mi)顆粒穩(wen)定性降低(di)，容易聚(ju)結(jie)沉(chen)降；通過表(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑在納(na)米(mi)顆粒表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)原位(wei)吸附(fu)，可(ke)以(yi)提高(gao)(gao)(gao)納(na)米(mi)顆粒的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)電荷和空間(jian)位(wei)阻，從而提高(gao)(gao)(gao)納(na)米(mi)顆粒的(de)(de)(de)穩(wen)定性。

本(ben)文研(yan)制了(le)(le)(le)低(di)(di)(di)界(jie)(jie)面張(zhang)力(li)陰(yin)非離子表面活(huo)性劑三(san)苯(ben)乙烯基(ji)聚氧乙烯醚羥丙基(ji)磺酸鈉(na)（TPHS），并將其與AOS、納米(mi)SiO2顆粒復(fu)配構筑了(le)(le)(le)一種低(di)(di)(di)界(jie)(jie)面張(zhang)力(li)納米(mi)流(liu)(liu)體(ti)，即TPHS-AOS-納米(mi)SiO2復(fu)配體(ti)系，使用(yong)靜態滲吸實驗優化了(le)(le)(le)低(di)(di)(di)界(jie)(jie)面張(zhang)力(li)納米(mi)流(liu)(liu)體(ti)配方(fang)，采用(yong)動態滲吸實驗研(yan)究(jiu)了(le)(le)(le)低(di)(di)(di)界(jie)(jie)面張(zhang)力(li)納米(mi)流(liu)(liu)體(ti)吞吐提高采收率(lv)效果。從改(gai)變巖石潤濕性、降低(di)(di)(di)界(jie)(jie)面張(zhang)力(li)和(he)結構分離壓機理3個方(fang)面研(yan)究(jiu)了(le)(le)(le)低(di)(di)(di)界(jie)(jie)面張(zhang)力(li)納米(mi)流(liu)(liu)體(ti)提高采收率(lv)的(de)機理。本(ben)文研(yan)究(jiu)可為低(di)(di)(di)滲透(tou)（6.8×10-3～45×10-3μm2）油藏壓裂改(gai)造(zao)后的(de)注水吞吐提高采收率(lv)提供技術支(zhi)撐(cheng)。

1實驗部分

1.1材料(liao)與儀器

壬基(ji)(ji)酚聚氧乙烯(xi)醚OP-50、三苯乙烯(xi)苯酚聚氧乙烯(xi)醚-25，江蘇海安石油(you)(you)化(hua)(hua)工(gong)廠(chang)；醇醚羧酸(suan)（鹽）表(biao)面(mian)活性(xing)劑AEC、十二(er)(er)(er)烷基(ji)(ji)甜菜堿C12BE，上(shang)海發(fa)凱化(hua)(hua)工(gong)有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公司；α-烯(xi)基(ji)(ji)磺酸(suan)鈉（AOS），中輕化(hua)(hua)工(gong)股份有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公司；Gemini季(ji)銨鹽陽離子雙子表(biao)面(mian)活性(xing)劑12-2-12，河南道純(chun)(chun)化(hua)(hua)工(gong)技(ji)術有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公司；納米二(er)(er)(er)氧化(hua)(hua)硅（平均粒徑15 nm，純(chun)(chun)度(du)99.5%）、正庚烷、三氟化(hua)(hua)硼乙醚、NaOH、環(huan)氧氯丙烷、亞硫(liu)酸(suan)納、二(er)(er)(er)甲(jia)亞砜，均為分(fen)析純(chun)(chun)，上(shang)海阿拉丁生(sheng)化(hua)(hua)科(ke)技(ji)股份有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公司；濃鹽酸(suan)（質量分(fen)數36.4%），分(fen)析純(chun)(chun)，信(xin)陽市化(hua)(hua)學(xue)試劑廠(chang)，實驗用(yong)油(you)(you)為大慶油(you)(you)田(tian)龍(long)西(xi)塔區塊(kuai)原油(you)(you)，密度(du)0.8629 g/cm3（20℃），黏(nian)度(du)4.85 mPa·s（80℃），酸(suan)值0.08，屬低(di)硫(liu)中質石蠟基(ji)(ji)原油(you)(you)，含飽(bao)和烴55%～72%，芳烴13%～23%，非(fei)烴10%～30%，瀝青質0.5%～2.0%；實驗巖心為大慶低(di)滲透(tou)油(you)(you)藏(zang)天然巖心，滲透(tou)率5×10-3～45×10-3μm2，孔隙度(du)15%～20%，尺寸(cun)φ2.5 cm×7 cm。實驗用(yong)填砂(sha)管，尺寸(cun)φ2.5 cm×30 cm，選用(yong)60～80目石英砂(sha)填制。

RE-25A型旋轉蒸發器，；JC2000接觸角測定儀；Brook Vertex70V型傅里葉變換紅外光譜儀；TX-500C型全量程旋轉滴界面張力測量儀；薩伽(jia)顯微鏡專業載玻片(pian)，76.2×25.4×1.2（mm）；1100型高效(xiao)液相色(se)譜；高溫高壓(ya)驅替實驗裝(zhuang)置。

1.2“一鍋煮”法制備表面活性劑TPHS

采用(yong)“一(yi)鍋煮”法(fa)制備表面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)，合成路線如圖1所示。將(jiang)一(yi)個帶有機械攪(jiao)拌(ban)器，回(hui)流冷凝(ning)管和(he)恒壓(ya)滴(di)液漏斗的(de)(de)500 mL三(san)(san)頸瓶置于(yu)80℃的(de)(de)恒溫(wen)水浴中(zhong)(zhong)(zhong)，先后加(jia)入(ru)(ru)(ru)92 g的(de)(de)三(san)(san)苯(ben)乙(yi)烯苯(ben)酚聚氧乙(yi)烯醚-25和(he)75 mL的(de)(de)正庚烷(wan)(wan)，向(xiang)攪(jiao)拌(ban)后形成的(de)(de)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)(ru)(ru)2 mL的(de)(de)三(san)(san)氟化(hua)硼(peng)乙(yi)醚催化(hua)劑(ji)，用(yong)恒壓(ya)滴(di)液漏斗滴(di)加(jia)過量(liang)的(de)(de)環氧氯丙(bing)烷(wan)(wan)溶(rong)(rong)液，滴(di)加(jia)完后升溫(wen)至90℃反(fan)(fan)應(ying)3 h；然后滴(di)加(jia)20%NaOH水溶(rong)(rong)液，維持反(fan)(fan)應(ying)體系(xi)的(de)(de)pH值在(zai)7.5～9，TLC監(jian)測(ce)反(fan)(fan)應(ying)進(jin)程到(dao)原料點消失(shi)后結(jie)束反(fan)(fan)應(ying)。向(xiang)產物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)(ru)(ru)二甲亞砜，溶(rong)(rong)解后過濾除(chu)(chu)去(qu)反(fan)(fan)應(ying)中(zhong)(zhong)(zhong)生(sheng)成的(de)(de)鹽；用(yong)正庚烷(wan)(wan)萃取、水洗后旋轉蒸發(fa)(fa)除(chu)(chu)去(qu)溶(rong)(rong)劑(ji)；將(jiang)粗(cu)產物(wu)溶(rong)(rong)解于(yu)乙(yi)醇(chun)中(zhong)(zhong)(zhong)，向(xiang)其中(zhong)(zhong)(zhong)滴(di)加(jia)100 mL的(de)(de)25%的(de)(de)亞硫(liu)酸(suan)鈉溶(rong)(rong)液，分批加(jia)入(ru)(ru)(ru)6 mol/L的(de)(de)鹽酸(suan)溶(rong)(rong)液維持反(fan)(fan)應(ying)體系(xi)的(de)(de)pH值在(zai)7～9，在(zai)80℃的(de)(de)恒溫(wen)水浴中(zhong)(zhong)(zhong)繼續反(fan)(fan)應(ying)過夜，將(jiang)反(fan)(fan)應(ying)物(wu)用(yong)熱的(de)(de)異丙(bing)醇(chun)萃取后過濾除(chu)(chu)去(qu)無機鹽，將(jiang)濾液旋轉蒸發(fa)(fa)除(chu)(chu)去(qu)溶(rong)(rong)劑(ji)得到(dao)黃(huang)色產物(wu)三(san)(san)苯(ben)乙(yi)烯基聚氧乙(yi)烯醚羥丙(bing)基磺酸(suan)鈉，即(ji)為表面(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)TPHS。

圖(tu)1表面活性劑TPHS的(de)合成路線

1.3表征與測試

（1）紅外(wai)光譜、高(gao)效液相(xiang)色譜表(biao)征(zheng)

將(jiang)合成產物經過(guo)透析后冷凍(dong)干(gan)燥，采用KBr壓片法制(zhi)樣，使用BROOK Vertex70V傅里葉變換紅外光譜儀(yi)對樣品在波數400～4000 cm-1范圍(wei)內(nei)進行掃描(miao)。

使用(yong)高效液相色譜(pu)儀分析(xi)所(suo)合成表面活性劑TPHS，采用(yong)Dionex Acclaim HPLC色譜(pu)柱，以腈和醋酸銨緩沖液作為(wei)梯度洗脫(tuo)流動(dong)相。

本實驗結果(guo)與(yu)王冬(dong)梅等人利用了混(hun)合(he)菌(jun)群對原油(you)污(wu)染的土壤進行(xing)了生物修復過程(cheng)相一致，即在(zai)生物降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的前期(qi)，菌(jun)群對中(zhong)鏈、長鏈烴的降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)效(xiao)果(guo)較好；而(er)在(zai)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的后期(qi)，菌(jun)群對短鏈烴的降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)效(xiao)果(guo)較強.

（2）界面張力測試

參照中(zhong)國石油(you)天然氣(qi)行業標準(zhun)SY/T 5370—2018《表面及界(jie)(jie)面張(zhang)力(li)測定方法》，采用旋滴法在80℃、5000 r/min轉速下測試不同濃度的(de)表面活性劑TPHS溶液及TPHS/納米(mi)SiO2復配溶液與(yu)大慶原油(you)間的(de)界(jie)(jie)面張(zhang)力(li)。

（3）接觸角測試

采(cai)用接觸(chu)角(jiao)測定儀測試(shi)低張力納(na)米流(liu)體(ti)(ti)溶液體(ti)(ti)系在載玻(bo)片表面的接觸(chu)角(jiao)。

（4）耐鹽(yan)性(xing)能評(ping)價

采用(yong)不同濃度的NaCl溶(rong)液配(pei)制表面活性劑(ji)溶(rong)液，測(ce)定(ding)在不同礦化(hua)度下的表面活性劑(ji)溶(rong)液與大慶原(yuan)油間的界面張力(li)，考察(cha)表面活性劑(ji)TPHS的耐鹽(yan)性能。

（5）濁點測試

參照GB/T 5559—2010中(zhong)非(fei)離子表面(mian)活(huo)性劑濁點(dian)實(shi)驗方法，將裝(zhuang)有0.5%TPHS和0.5%TPHS+0.5%AOS水溶液的(de)試管置于水浴鍋中(zhong)緩慢升溫，溶液剛變渾(hun)濁所對應的(de)溫度(du)即為該測試樣的(de)濁點(dian)。

（6）靜(jing)態滲吸實驗(yan)

（7）動(dong)態滲吸驅油(you)實驗

①將填砂管抽真空、飽和(he)水后測定其滲(shen)透率以(yi)(yi)及(ji)孔隙度(du)；②將模(mo)擬巖(yan)心(xin)放(fang)入(ru)80℃的恒溫(wen)風箱(xiang)中，以(yi)(yi)低(di)流速（0.1 mL/min）飽和(he)原油后關閉出口端閥(fa)門(men)靜置(zhi)老化24 h備用；③以(yi)(yi)0.1 mL/min的注入(ru)速率注入(ru)1 PV的0.1%TPHS+0.2%AOS表(biao)面活性劑驅油體系，記錄產液量、產油量，計(ji)算采(cai)收率。

為了便于(yu)對(dui)比，在表面(mian)活性劑(ji)驅(qu)油實(shi)驗結束后將填砂(sha)管用(yong)甲苯/乙醇(chun)洗凈(jing)，并(bing)用(yong)高溫氮氣烘(hong)干，再按照(zhao)以上(shang)步(bu)驟開展(zhan)低張力納米(mi)流體驅(qu)油實(shi)驗。