一种降压增注活性剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及石油开采助剂，尤其涉及一种降压增注活性剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着我国低渗油藏成为非常规油气潜力接替点，对其开发的需求越来越高。但低渗油藏普遍存在储层物性差、孔道关系复杂、连通性差、水敏性强、注采难度大等问题，严重制约低渗油藏高效开发，纳米减阻增注技术是针对低渗油藏普遍存在的“高压欠注”问题而提出的一种降低注水压力、增加注水量的新技术。纳米材料因可吸附在储层岩石表面使其改性而用作减阻增注剂解决低渗储层注水开发过程中注水压力高、开采速率慢、采收效率低的难题。

2、专利技术文献cn111944506b公开了一种降压增注活性剂，包括以下组分：长链脂肪酸二乙醇酰胺、阴离子型表面活性剂、阳离子表面活性剂、纳米材料、助剂和水，所述纳米材料选自亲油改性的氧化石墨烯、蒙脱土、二氧化硅中的至少一种。专利技术文献cn116042204b公开了一种降压增注剂及其制备方法，包括疏水纳米颗粒、复合表面活性剂、助剂和水；所述疏水纳米颗粒为表面负载了含氟基团和长链烷基链的二氧化硅纳米中空球。但是上述的降压增注活性剂中所使用的纳米分散液是利用复配表面活性剂将纳米粉体分散于柴油等有机溶剂中，注入地层后会发生团聚、堵塞孔隙等现象，难以适应低渗油藏的地层条件。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种降压增注活性剂及其制备方法和应用，以提供一种在低渗油藏中具有显著降压增注效果的活性剂。

2、基于上述目的，本发明提供了一种降压增注活性剂，由以下原料按重量份制备而成：亲水性纳米颗粒3-5份，疏水性纳米颗粒1-1.6份、复合表面活性剂5-10份、醇类溶剂2-5份和水80-120份；所述亲水性纳米颗粒由氨基硅烷偶联剂接枝纳米二氧化硅得到；所述疏水性纳米颗粒由正硅酸乙酯在三氟乙醇中经凝胶溶胶得到；所述复合表面活性剂由阳离子表面活性剂和两性表面活性剂组成。

3、优选的，阳离子表面活性剂和两性表面活性剂的重量比为10-15:2-4；

4、优选的，所述氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种。

5、优选的，所述纳米二氧化硅的粒径为10-20nm。

6、优选的，所述亲水性纳米颗粒的制备方法如下：将纳米二氧化硅于110-120℃下干燥2-4h，再分散在无水乙醇和去离子水的混合溶液中，然后加入氨基硅烷偶联剂，调节ph到9-10，于60-65℃搅拌6-8h，洗涤，干燥，得到亲水性纳米颗粒。

7、优选的，所述纳米二氧化硅、无水乙醇、去离子水和氨基硅烷偶联剂的重量比为5:40-55:15-20:0.3-0.5。

8、优选的，所述疏水性纳米颗粒的制备方法如下：将正硅酸乙酯加入三氟乙醇中，混合均匀后，逐滴加入浓度为10-15wt%的氨水调节ph到9.2-9.8，滴加完毕后室温搅拌2-4h，再陈化5-7d，洗涤，干燥，得到疏水性纳米颗粒。

9、优选的，所述正硅酸乙酯和三氟乙醇的重量比为1:5-7。

10、优选的，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、 双十二烷基三甲基氯化铵和双十六烷基三甲基氯化铵中一种；所述两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、月桂基酰胺丙基甜菜碱、椰油基酰胺丙基甜菜碱和椰油二甲基磺乙基甜菜碱中的一种。

11、优选的，所述醇类溶剂为甲醇，乙醇和丙醇中的一种或几种的混合物。

12、进一步的，本发明还提供了一种上述降压增注活性剂的制备方法，包括如下步骤：

13、（1）将复合表面活性剂和醇类溶剂加入水中，搅拌均匀后，得到表面活性剂溶液；

14、（2）将疏水性纳米颗粒和亲水性纳米颗粒加入表面活性剂溶液中，加热升温到80℃，超声分散10-15min，得到降压增注活性剂。

15、本发明的有益效果：

16、（1）本发明的降压增注活性剂，通过将表面氨基化改性的亲水纳米颗粒加入到体系中，使得其具有良好的分散性以及优异的降压增注效果。

17、（2）本发明的降压增注活性剂，通过将表面氨基化改性的亲水纳米颗粒和复合表面活性剂的复配使用，使得本发明的降压增注活性液的稳定性得到提升，同时有助于提高了降压率。

18、（3）本发明的降压增注活性剂，能够很好的应用于低渗和超低渗油藏中，在石油开采领域具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种降压增注活性剂，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：亲水性纳米颗粒3-5份，疏水性纳米颗粒1-1.6份、复合表面活性剂5-10份、醇类溶剂2-5份和水80-120份；

2.根据权利要求1所述的降压增注活性剂，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和 n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的一种。

3.根据权利要求1所述的降压增注活性剂，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径为10-20nm。

4.根据权利要求1所述的降压增注活性剂，其特征在于，所述亲水性纳米颗粒的制备方法如下：将纳米二氧化硅于110-120℃下干燥2-4h，再分散在无水乙醇和去离子水的混合溶液中，然后加入氨基硅烷偶联剂，调节ph到9-10，于60-65℃搅拌6-8h，洗涤，干燥，得到亲水性纳米颗粒。

5.根据权利要求4所述的降压增注活性剂，其特征在于，所述纳米二氧化硅、无水乙醇、去离子水和氨基硅烷偶联剂的重量比为5:40-55:15-20:0.3-0.5。

6.根据权利要求1所述的降压增注活性剂，其特征在于，所述疏水性纳米颗粒的制备方法如下：将正硅酸乙酯加入三氟乙醇中，混合均匀后，逐滴加入浓度为10-15wt%的氨水调节ph到9.2-9.8，滴加完毕后室温搅拌2-4h，再陈化5-7d，洗涤，干燥，得到疏水性纳米颗粒。

7.根据权利要求6所述的降压增注活性剂，其特征在于，所述正硅酸乙酯和三氟乙醇的重量比为1:5-7。

8.根据权利要求1所述的降压增注活性剂，其特征在于，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、 双十二烷基三甲基氯化铵和双十六烷基三甲基氯化铵中一种；所述两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、月桂基酰胺丙基甜菜碱、椰油基酰胺丙基甜菜碱和椰油二甲基磺乙基甜菜碱中的一种。

9.根据权利要求1所述的降压增注活性剂，其特征在于，所述醇类溶剂为甲醇，乙醇和丙醇中的一种或几种的混合物。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的降压增注活性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及石油开采助剂技术领域，具体涉及一种降压增注活性剂及其制备方法和应用。本发明的降压增注活性剂，包括以下组分：亲水性纳米颗粒，疏水性纳米颗粒、复合表面活性剂、醇类溶剂和水；通过氨基化改性的亲水纳米颗粒和复合表面活性剂以及疏水性纳米颗粒的混合使用，使得降压增注活性液在具有良好的分散性能和稳定性的同时，其降压增注效果也十分优异。本发明的降压增注活性剂，在低渗岩心中的降压率可以达到43%以上，并且，在超低渗岩心中的降压率依旧可以达到34%以上，能够很好的应用于低渗和超低渗油藏中，在石油开采领域具有广阔的应用前景。

技术研发人员：苟建升,李继峰,刘晓东,李欣海
受保护的技术使用者：山东海嘉石油化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22