一种高效纳米驱油剂及其制备方法与流程

文档序号:22880587发布日期:2020-11-10 17:41阅读:491来源:国知局
本发明属于钻井组合物
技术领域
,具体而言,涉及一种高效纳米驱油剂及其制备方法。
背景技术
:经过多年的发展,油田行业根据在油田开发中依靠能量的不同将采油方式分为一次采油、二次采油和三次采油。在经过一次和二次采油之后,约三分之二的原油在毛细管作用下被油藏截留,分散于不连续相形成油滴,而残留在油藏中。此时使用物理、化学等先进的工艺技术基于岩石-原油和注入流体三相界面效应可以提高注入流体对原油的剥离效率,提升驱替效率,在一定程度上采出残余油,亦称之为提高原油采收率。作为提高原油采收率的技术,通常分为热采、气驱和化学驱三种。热采包括蒸汽驱、热水驱、火烧油层和sadg等技术;气驱包括混相驱和非混相驱等技术;而化学驱则包括聚合物驱、表面活性剂驱、复合驱和纳米化学驱等技术。近年来,研究最多的纳米化学驱是纳米sio2颗粒,纳米sio2颗粒具有亲水性,向纯水溶液中加入纳米sio2颗粒后,通过简单地摇晃就能产生泡沫。而且纳米sio2颗粒具有很大的比表面积和表面能,能够降低油水界面张力,流体进入储层孔隙之后,能够使原油易于剥离,形成小油滴,随着驱油剂驱替出来。中国专利申请cn104152132a公开了一种改性纳米二氧化硅稳泡剂及其制备方法。该纳米稳泡剂是由纳米二氧化硅经马来酸酐亲水改性制得。该纳米稳泡剂用于提高泡沫驱油体系稳泡性能,具有制备工艺简单、发泡性能优良、稳泡性能良好的特点,特别是与有机高分子稳泡剂聚丙烯酰胺复配应用时,具有发泡性能及稳泡性能均优良的特点。中国专利申请cn108410440a公开了一种用于提高采收率的表面改性纳米二氧化硅纳米流体,将酸酐修饰的表面改性纳米二氧化硅分散于水中得到分散液即得。该酸酐修饰的表面改性纳米二氧化硅可不添加任何分散剂便可自分散与水中,分散性与稳定性良好,原材料成本低廉,易在现场配制并大规模推广,能够有效提高低渗透油藏的原油采收率。然而,由于纳米二氧化硅易自发形成团聚,限制了纳米颗粒的纳米效应,降低了其应用效果。上述表面改性虽然极大地改善纳米颗粒的团聚现象,但表面改性是把双刃剑,仍然会影响表面改性纳米材料在水中的分散性,从而导致纳米驱油剂的原油采收率仍然不能令人满意。因而,针对现有技术的上述缺陷,需要寻找一种分散性更好且原油采收率更高的高效纳米驱油剂及其制备方法。技术实现要素:针对上述问题,本发明目的在于提供一种高效纳米驱油剂及其制备方法。相对于现有技术,所述纳米驱油剂的分散性更好且原油采收率更高。为实现上述目的,一方面,本发明采取以下技术方案:一种纳米驱油剂,其特征在于,所述纳米驱油剂包括表面改性的亲水纳米二氧化硅、月桂酰葡糖苷羟丙基磺酸钠、α-烯烃磺酸钠和水。根据本发明所述的纳米驱油剂,其中,所述表面改性的亲水纳米二氧化硅选自丁二酸酐或顺丁烯二酸酐改性的亲水纳米二氧化硅。根据本发明所述的纳米驱油剂,其中,所述亲水纳米二氧化硅选自羟基化纳米二氧化硅。根据本发明所述的纳米驱油剂,其中,所述羟基化改性二氧化硅由以下方法制备:将teos2-4体积份与无水乙醇10体积份混合均匀,加入到氨水0.5-1.5体积份、蒸馏水0.5-1.5体积份和无水乙醇10体积份混合而成的混合液中,搅拌条件下反应4-8h得到。根据本发明所述的纳米驱油剂,其中,所述羟基化纳米二氧化硅的平均直径为10-40nm。根据本发明所述的纳米驱油剂,其中,所述表面改性的亲水纳米二氧化硅的含量为0.01-0.8wt%;优选为0.05-0.2wt%。根据本发明所述的纳米驱油剂,其中,月桂酰葡糖苷羟丙基磺酸钠的含量为0.05-0.60wt%;优选为0.08-0.25wt%。根据本发明所述的纳米驱油剂,其中,α-烯烃磺酸钠的含量为0.01-0.40wt%;优选为0.03-0.09wt%。根据本发明所述的纳米驱油剂,其中,余量为水,且所述纳米驱油剂ph值为10-12。另一方面,本发明还提供了一种制备上述纳米驱油剂的方法,包括:按照配方比,将各组分混合均匀,调节ph值为10-12,得到纳米驱油剂。本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明的高效纳米驱油剂不仅分散性更好,而且原油采收率更高。不希望局限于任何理论,本发明的复配表面活性剂月桂酰葡糖苷羟丙基磺酸钠和α-烯烃磺酸钠共同提高了表面改性的亲水纳米二氧化硅的上述有益效果。具体实施方式下列实施例仅仅是为了向本领域的普通技术人员提供如何制得和评价本发明所述并受权利要求书保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整公开内容和描述,并且旨在仅仅为示例性的,而非旨在限制发明人视为其发明的范围。已做出了努力以确保关于数字(例如数量、温度等)的准确性,但是应当考虑到一些误差和偏差。除非另外指明,否则份数均为重量份。各组分的重量份均基于纳米驱油剂的总重量进行计算。温度均以℃表示或处于环境温度下,并且压力为大气压或接近大气压。存在反应条件(例如组分浓度、所需的溶剂、溶剂混合物、温度、压力和其它反应范围)以及可用于优化通过所述方法得到的产物纯度和收率的条件的多种变型形式和组合。将只需要合理的常规实验来优化此类方法条件。实施例1步骤1:将teos3体积份与无水乙醇10体积份混合均匀,加入到氨水1体积份、蒸馏水1体积份和无水乙醇10体积份混合而成的混合液中,搅拌条件下反应6h;无水乙醇洗涤3次,干燥得到羟基化纳米二氧化硅,平均粒径为22nm。步骤2:将3g羟基化纳米二氧化硅充分分散于300ml环己烷中,得到羟基化纳米二氧化硅原液。然后将5g顺丁烯二酸酐加入上述原液中,室温条件下搅拌12h。在8500转/min的转速下离心15min;上层液体进行相同操作;最终合并两次离心下层产物;使用无水乙醇洗涤3次。真空干燥除去残余溶剂,研磨得到表面改性的亲水纳米二氧化硅。步骤3:按照下列配方比,所述表面改性的亲水纳米二氧化硅的含量为0.1wt%;月桂酰葡糖苷羟丙基磺酸钠的含量为0.15wt%;α-烯烃磺酸钠的含量为0.06wt%;余量为水;将各组分混合均匀,调节ph值为11,得到纳米驱油剂。比较例1步骤1使用平均粒径20nm、比表面积200m2/g的亲水型气相法二氧化硅,其它条件同实施例1。比较例2步骤3不加入月桂酰葡糖苷羟丙基磺酸钠,其它条件同实施例1。比较例3步骤3不加入α-烯烃磺酸钠,其它条件同实施例1。驱油性能测试按照cn108410440a实施例8的驱油实验方法对实施例1和比较例1-3的纳米驱油剂进行驱油性能测试,计算各自的纳米驱油剂采收率(二次水驱采收率-一次采收率)。结果参见表1。表1驱油剂采收率实施例127.1%比较例125.8%比较例219.2%比较例322.5%从表1可以看出,与比较例1-3相比,本发明实施例1纳米驱油剂的原油采收率更高。应理解,本发明的具体实施方式仅用于阐释本发明的精神和原则,而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明的内容之后,本领域技术人员可以对本发明的技术方案作出各种改动、替换、删减、修正或调整,这些等价技术方案同样落于本发明权利要求书所限定的范围。当前第1页12
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