含氟丙烯酸酯聚合物改性纳米二氧化硅洗油体系及其制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种含氟丙烯酸酯聚合物改性纳米二氧化硅洗油体系及其制备方法与应用。所述改性纳米二氧化硅洗油体系原料组成为：0.1％～0.5％的改性纳米二氧化硅、0.5％-1％的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠、25％～75％的乙醇，余量为水；改性处理液为0.1％～0.3％的含氟丙烯酸酯聚合物水溶液。本发明还提供改性纳米二氧化硅洗油体系的制备方法。本发明的改性纳米二氧化硅洗油体系用于将原油从岩石表面洗脱下来并将岩石表面从油湿或水湿反转为中间气湿性或强气湿性，提高原油采收率。
【专利说明】含氟丙烯酸酯聚合物改性纳米二氧化硅洗油体系及其制备 方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用纳米流体将原油从岩石表面洗脱下来并将岩石表面从油湿 或水湿反转为中间气湿性或强气湿性的方法，此技术属于低渗透油气田开发领域。
【背景技术】
[0002] 我国低渗透油气资源分布具有含油气多、油气藏类型多、分布区域广以及"上气下 油、海相含气为主、陆相油气兼有"的特点。目前已探明低渗透油藏储量约占全国油气总储 量的2/3以上，在我国各大油田已进入开发中后期、能源紧缺的情况下，大力开发低渗透油 气资源具有关键的战略意义。在低渗油气藏开发过程中，由于井筒附近区域的水锁效应和 凝析液聚集堵塞介质空隙，导致了气相有效渗透率的大幅降低，从而导致油气产量严重下 降。油气藏岩石表面润湿性是控制流体在空隙介质内流动和分布规律的关键因素，可通过 将井筒附近岩石的润湿性由液润湿性反转为气润湿性来改善流体在空隙介质内的流动状 况，最终达到提高原油采收率的目的。
[0003] 将纳米材料以一定的方式分散到液体中形成纳米流体悬浮液，其表现出常规流体 所不具有的优良的润湿和扩散能力。
[0004] CN101570686A提供了一种纳米二氧化硅改性磺酸盐驱油剂及制备方法，该发明通 过磺酸盐对纳米二氧化硅进行接枝改性，主要驱油机理是通过降低油水界面张力来提高原 油采收率。但是该配方纳米二氧化硅用量极大，不具有经济可行性。同时改性后的纳米颗 粒具有一定的亲油性，其吸附在油层岩石表面上对会将岩石的润湿性转变为亲油性，增加 了原油在岩石表面的粘滞阻力，不利于提高原油采收率。CN101857801A公开了一种纳米驱 油剂及其制备方法，该配方使用碱、聚硅纳米材料、表面活性剂、聚丙烯酰胺和水配制而成， 通过扩大波及体积来提高驱油效率。但没有考虑纳米驱油剂注入后对油层岩石润湿性的改 变。当纳米流体溶液注入油层后，纳米颗粒表面的羟基会与构成岩石表面的硅产生共价键 吸附在其表面上，从而导致岩石表面的润湿性由水湿性反转为油湿性时，原油对岩石表面 的粘滞阻力增加，使其不容易剥落和流动，降低原油在地层空隙中的流动能力。以上方法中 所使用的纳米驱油剂未能将岩心表面的润湿性由液润湿性反转为中间气润湿性或强气润 湿性，不能很好地适用于低渗透油气藏。
【发明内容】
[0005] 基于现有技术的不足，本发明提供一种含氟丙烯酸酯聚合物改性纳米二氧化硅洗 油体系，该洗油体系经济有效，安全环保，洗油效果显著。
[0006] 本发明还提供该纳米洗油体系的制备方法与应用。
[0007] 本发明的技术方案是：
[0008] -种改性纳米二氧化硅洗油体系，按照质量百分比由以下组分制成：
[0009] 0. 1 %?0. 5 %的改性纳米二氧化硅、0. 5% -1 %的表面活性剂十二烷基苯磺酸 钠、25%?75%的乙醇，余量为水；
[0010] 所述的改性纳米二氧化硅是，用0. 1 %?0. 3%的含氟丙烯酸酯聚合物水溶液作 改性处理液，按质量比1?2:10的比例将纳米二氧化硅材料与含氟丙烯酸酯共聚物水溶液 混合均匀，于65-75°C温度对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理3-4小时，烘干即得。 [0011] 所述含氟丙烯酸酯聚合物是甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙 烯酸十二氟庚酯单体与丙烯酸单体的共聚物。
[0012] 根据本发明优选的，所述含氟丙烯酸酯聚合物为甲基丙烯酸十二氟庚酯与丙烯酸 单体的共聚物。通式如下：
[0013]
【权利要求】
1. 一种改性纳米二氧化硅洗油体系，原料质量百分比组成为： 0. 1 %?0. 5 %的改性纳米二氧化硅、0. 5 % -1 %的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠、 25 %?75%的乙醇，余量为水； 所述的改性纳米二氧化硅是，用〇. 1 %?〇. 3%的含氟丙烯酸酯聚合物水溶液作改性 处理液，按质量比1?2:10的比例将纳米二氧化硅材料与含氟丙烯酸酯共聚物水溶液混合 均匀，于65-75°C温度对纳米二氧化硅颗粒表面进行改性处理3-4小时，烘干即得。
2. 如权利要求1所述的改性纳米二氧化硅洗油体系，其特征在于所述含氟丙烯酸酯聚 合物是甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯单体与丙烯酸 单体的共聚物。
3. 如权利要求1所述的改性纳米二氧化硅洗油体系，其特征在于所述含氟丙烯酸酯聚 合物为甲基丙烯酸十二氟庚酯与丙烯酸单体的共聚物，通式如下：
其中m为1到20的自然数，n为1到15的自然数。
4. 如权利要求1所述的改性纳米二氧化硅洗油体系，其特征在于所述纳米二氧化硅颗 粒粒径为30-100nm。
5. 如权利要求1所述的改性纳米二氧化硅洗油体系，其特征在于质量百分比组成如 下： 0. 1 %?0.4%的改性纳米二氧化硅、0.5% -0.8%的十二烷基苯磺酸钠表面活性剂、 25%?50%的乙醇，其余为去离子水；所述的改性纳米二氧化硅是用0. 1 %?0. 2%的含氟 丙烯酸酯聚合物水溶液作改性处理液，按质量比1:10的比例将纳米二氧化硅材料与含氟 丙烯酸酯共聚物水溶液混合。
6. 如权利要求1所述的改性纳米二氧化硅洗油体系，其特征在于所述含氟丙烯酸酯聚 合物是由甲基丙烯酸十二氟庚酯与丙烯酸按摩尔比1:2,1:1或2: 1，在引发剂偶氮二异丁 腈的存在下聚合而得。
7. 权利要求1-5任一项所述的改性纳米二氧化硅洗油体系的制备方法，包括以下步 骤： (1) 将含氟丙烯酸酯共聚物加水配制成质量分数为〇. 1%?〇. 3%溶液，作为改性处理 液； (2) 按照1-2:10的质量比，将纳米二氧化硅材料与含氟丙烯酸酯共聚物水溶液混合均 匀进行改性处理，在65-75°C烘箱内放置3-4个小时，烘干后得改性纳米二氧化硅； (3) 将改性纳米二氧化硅与表面活性剂十二烷基苯磺酸钠、乙醇和水按比例混合均匀， 超声波振荡两小时，即得。
8. 权利要求1-5任一项所述的含氟丙烯酸酯聚合物改性纳米二氧化硅洗油体系的应 用，用于将原油从岩石表面洗脱下来并将岩石表面从油湿或水湿反转为中间气湿性或强气 湿性，提高原油采收率。
【文档编号】C09K8/584GK104341799SQ201410491393
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】王彦玲, 金家锋, 刘飞 申请人:中国石油大学(华东)