CN104927814B - 调剖用纳米自聚集体系及其制备方法 - Google Patents

调剖用纳米自聚集体系及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种调剖用纳米自聚集体系，其特征在于所述体系由以下组分构成：(a)两性离子液体型表面活性剂，其为1‑30重量份；(b)阴离子表面活性剂，其为0.5‑25重量份；(c)碱金属的无机盐，其为0.1‑15重量份；(d)小分子多元醇类，其为0.05‑10重量份；以及(e)水，其为100‑400重量份。本发明还提供了制备所述的调剖用纳米自聚集体系的方法。

Description

调剖用纳米自聚集体系及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种调剖用纳米自聚集体系及其制备方法。
背景技术
调剖技术作为一项改善水驱开发效果、控水稳油实现油藏稳产的重要技术措施，能经济有效地调整、改善油藏的非均质性，已经为水驱油田持续稳产高产做出了重要贡献。但当大多数油藏进入开发中后期，油藏的非均质性对水驱、化学驱的驱替效果影响日益严重，非均质性问题日益严重，大孔道日益发育，剩余油日渐分散，高温高盐油藏调剖需求增加，常规调驱效果变差，油藏对调剖技术提出了更高的要求。纳米材料的自聚集行为，为深部调剖封堵优势渗流通道提供了可行性。自聚集体系能有效堵塞地层，并且运移封堵可控。纳米自聚集体系具有高的反应活性，高的凝聚能，且过程可逆，即使破坏，在一定条件下可以重新自聚集，纳米自聚集体系的这种恢复能力为调剖体系长期有效提供了可能。
进一步制备适合工业应用的纳米自聚集体系，仍是目前需要解决的问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种调剖用纳米自聚集体系，其特征在于所述体系由以下组分构成：
(a)两性离子液体型表面活性剂，其为1-30重量份；
(b)阴离子表面活性剂，其为0.5-25重量份；
(c)碱金属的无机盐，其为0.1-15重量份；
(d)小分子多元醇类，其为0.05-10重量份；以及
(e)水，其为100-400重量份。
本发明还提供一种所述的调剖用纳米自聚集体系的制备方法，包含以下步骤：
(1)在水中加入两性离子液体型表面活性剂搅拌均匀，然后加入阴离子表面活性剂直至搅拌均匀；
(2)在35-80℃下，往(1)中溶液加入无机盐搅拌至少30分钟；
(3)将(2)中溶液冷却到室温，在其中加入小分子多元醇类，搅拌至少10分钟；
(4)将步骤(3)中溶液在室温下静置24小时以上。
本发明的纳米自聚集体系具有以下优点：体系稳定性好；成本低；可使油水混合体系形成效果较好的自聚集体系，适合用作高温高盐油藏的调剖剂。
具体实施方式
本发明提供一种调剖用纳米自聚集体系，其特征在于所述体系由以下组分构成：
(a)两性离子液体型表面活性剂，其为1-30重量份；
(b)阴离子表面活性剂，其为0.5-25重量份；
(c)碱金属的无机盐，其为0.1-15重量份；
(d)小分子多元醇类，其为0.05-10重量份；以及
(e)水，其为100-400重量份。
本发明的组分(a)中，两性离子液体型表面活性剂优选为2-20，更优选4-8重量份。所述两性离子液体型表面活性剂为咪唑啉型表面活性剂，例如N-十二烷基-N′-羧甲基咪唑内盐。
本发明的组分(b)中，阴离子表面活性剂优选其为1-16，更优选2-6重量份。所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基羧酸钠；优选十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。
本发明的组分(c)中，碱金属的无机盐优选其为0.5-10，更优选1-4重量份。所述速碱金属的无机盐优选为钠盐或钾盐，例如氯化钠或氯化钾。
本发明的组分(d)中，小分子多元醇类优选其为为0.1-5，更优选0.1-2重量份。所述小分子醇为分子中含有2-6个碳原子C，优选2-4个碳原子的二元或多元醇，例如乙二醇、丙三醇。
本发明的组分(e)中，水优选其为100-300，更优选150-250重量份。
在本发明的一个优选实施方案中，所述的调剖用纳米自聚集体系由以下组分构成：
(a)两性离子液体型表面活性剂，其为2-20重量份；
(b)阴离子表面活性剂，其为1-16重量份；
(c)碱金属的无机盐，其为0.5-10重量份；
(d)小分子多元醇类，其为0.1-5重量份；以及
(e)水，其为100-300重量份。
在本发明的另一个优选实施方案中，所述的调剖用纳米自聚集体系，由以下组分构成：
(a)两性离子液体型表面活性剂，其为4-8重量份；
(b)阴离子表面活性剂，其为2-6重量份；
(c)碱金属的无机盐，其为1-4重量份；
(d)小分子多元醇类，其为0.1-2重量份；以及
(e)水，其为100-250重量份。
本发明还提供了所述的调剖用纳米自聚集体系的制备方法，包含以下步骤：
(1)在水中加入两性离子液体型表面活性剂搅拌均匀，然后加入阴离子表面活性剂直至搅拌均匀；
(2)在35-80℃下，往(1)中溶液加入无机盐搅拌至少30分钟；
(3)将(2)中溶液冷却到室温，在其中加入小分子多元醇类，搅拌至少10分钟；
(4)将步骤(3)中溶液在室温下静置24小时以上。
在本发明的一个实施方案中，其中步骤(1)至(2)中搅拌速度为在100-500rpm，优选100-300rpm。
在本发明的一个实施方案中，步骤(3)中搅拌速度为在600-1000rpm，优选800-1000rpm。
在本发明的一个实施方案中，步骤(4)中，溶液静置30-90小时，优选36-72小时。
在本发明的一个实施方案中，步骤(2)中的温度优选为40-65℃，更优选40-50℃。
在本发明的一个实施方案中，步骤(2)中的搅拌时间为30-80分钟，优选45-60分钟。
在本发明的一个实施方案中，步骤(3)中的搅拌时间为10-45分钟，优选15-30分钟。
在本发明中，若无相反说明，则操作在常温常压条件进行。
在本发明中，除非另外说明，否则所有份数、百分数均基于重量计。
在本发明中，所用物质均为已知物质，可以购得或通过已知的方法合成。
在本发明中，所用装置或设备均为所述领域已知的常规装置或设备，均可购得。
下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例
实施例1
制备调剖用纳米自聚集体系：
(1)在100kg蒸馏水中加入8kg N-十二烷基-N′-羧甲基咪唑内盐在300rpm下搅拌均匀，然后加入6kg十二烷基苯磺酸钠在300rpm下搅拌直至均匀；
(2)在65℃下，往(1)中溶液加入4kg氯化钠在300rpm下搅拌30分钟；
(3)将(2)中溶液冷却到室温，在其中加入2kg乙二醇，在1000rpm下搅拌10分钟；
(4)将步骤(3)中溶液在室温下静置24小时，得到调剖用纳米自聚集体系。
实施例2
制备调剖用纳米自聚集体系：
(1)在100kg蒸馏水中加入4kg N-十二烷基-N′-羧甲基咪唑内盐在300rpm下搅拌均匀，然后加入2kg十二烷基苯磺酸钠在300rpm下搅拌直至均匀；
(2)在50℃下，往(1)中溶液加入1kg氯化钠在300rpm下搅拌30分钟；
(3)将(2)中溶液冷却到室温，在其中加入0.1kg乙二醇，在1000rpm下搅拌10分钟；
(4)将步骤(3)中溶液在室温下静置24小时，得到调剖用纳米自聚集体系。
实施例3
制备调剖用纳米自聚集体系：
(1)在200kg蒸馏水中加入10kg N-十二烷基-N′-羧甲基咪唑内盐在300rpm下搅拌均匀，然后加入8kg十二烷基磺酸钠在300rpm下搅拌直至均匀；
(2)在50℃下，往(1)中溶液加入2kg氯化钠在300rpm下搅拌30分钟；
(3)将(2)中溶液冷却到室温，在其中加入1kg丙三醇，在1000rpm下搅拌10分钟；
(4)将步骤(3)中溶液在室温下静置24小时，得到调剖用纳米自聚集体系。
实施例4
制备调剖用纳米自聚集体系：
(1)在400kg蒸馏水中加入30kg N-十二烷基-N′-羧甲基咪唑内盐在300rpm下搅拌均匀，然后加入20kg十二烷基磺酸钠在300rpm下搅拌直至均匀；
(2)在40℃下，往(1)中溶液加入15kg氯化钠在500rpm下搅拌60分钟；
(3)将(2)中溶液冷却到室温，在其中加入10kg乙二醇，在1000rpm下搅拌30分钟；
(4)将步骤(3)中溶液在室温下静置48小时，得到调剖用纳米自聚集体系。
实施例5
制备调剖用纳米自聚集体系：
(1)在100kg蒸馏水中加入2kg N-十二烷基-N′-羧甲基咪唑内盐在300rpm下搅拌均匀，然后加入1kg十二烷基磺酸钠在300rpm下搅拌直至均匀；
(2)在40℃下，往(1)中溶液加入0.5kg氯化钠在500rpm下搅拌45分钟；
(3)将(2)中溶液冷却到室温，在其中加入0.1kg乙二醇，在1000rpm下搅拌15分钟；
(4)将步骤(3)中溶液在室温下静置36小时，得到调剖用纳米自聚集体系。
实施例6
制备调剖用纳米自聚集体系：
(1)在250kg蒸馏水中加入4kg N-十二烷基-N′-羧甲基咪唑内盐在300rpm下搅拌均匀，然后加入2kg十二烷基苯磺酸钠在300rpm下搅拌直至均匀；
(2)在35℃下，往(1)中溶液加入1kg氯化钾在500rpm下搅拌45分钟；
(3)将(2)中溶液冷却到室温，在其中加入0.5kg乙二醇，在1000rpm下搅拌30分钟；
(4)将步骤(3)中溶液在室温下静置36小时，得到调剖用纳米自聚集体系。
实施例7
制备调剖用纳米自聚集体系：
(1)在250kg蒸馏水中加入4kg N-十二烷基-N′-羧甲基咪唑内盐在300rpm下搅拌均匀，然后加入2kg十二烷基苯磺酸钠在300rpm下搅拌直至均匀；
(2)在35℃下，往(1)中溶液加入1kg氯化钠在500rpm下搅拌45分钟；
(3)将(2)中溶液冷却到室温，在其中加入0.5kg丙三醇，在1000rpm下搅拌30分钟；
(4)将步骤(3)中溶液在室温下静置36小时，得到调剖用纳米自聚集体系。

Claims (14)

1.一种调剖用纳米自聚集体系，其特征在于所述体系由以下组分构成：
(a)两性离子液体型表面活性剂，其为1-30重量份；
(b)阴离子表面活性剂，其为0.5-25重量份；
(c)碱金属的无机盐，其为0.1-15重量份；
(d)小分子多元醇类，其为0.05-10重量份；以及
(e)水，其为100-400重量份；
其中阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基羧酸钠；
其中两性离子液体型表面活性剂为咪唑型表面活性剂。
2.权利要求1中所述的调剖用纳米自聚集体系，其特征在于所述体系由以下组分构成：
(a)两性离子液体型表面活性剂，其为2-20重量份；
(b)阴离子表面活性剂，其为1-16重量份；
(c)碱金属的无机盐，其为0.5-10重量份；
(d)小分子多元醇类，其为0.1-5重量份；以及
(e)水，其为100-300重量份。
3.权利要求2中所述的调剖用纳米自聚集体系，其特征在于所述体系由以下组分构成：
(a)两性离子液体型表面活性剂，其为4-8重量份；
(b)阴离子表面活性剂，其为2-6重量份；
(c)碱金属的无机盐，其为1-4重量份；
(d)小分子多元醇类，其为0.1-2重量份；以及
(e)水，其为100-250重量份。
4.权利要求1中所述的调剖用纳米自聚集体系，其中阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠。
5.权利要求1中所述的调剖用纳米自聚集体系，其中两性离子液体型表面活性剂为N-十二烷基-N′-羧甲基咪唑内盐。
6.权利要求1中所述的调剖用纳米自聚集体系，其中碱金属的无机盐为钠盐或钾盐。
7.权利要求6中所述的调剖用纳米自聚集体系，其中碱金属的无机盐为氯化钠或氯化钾。
8.权利要求1中所述的调剖用纳米自聚集体系，其中所述小分子多元醇为分子中含有2-6个碳原子的二元或多元醇。
9.权利要求8中所述的调剖用纳米自聚集体系，其中所述小分子多元醇为分子中含有2-4个碳原子的二元或多元醇。
10.权利要求9中所述的调剖用纳米自聚集体系，其中所述小分子多元醇为乙二醇、丙三醇。
11.一种如权利要求1-10任一项所述的调剖用纳米自聚集体系的制备方法，包含以下步骤：
(1)在水中加入两性离子液体型表面活性剂搅拌均匀，然后加入阴离子表面活性剂直至搅拌均匀；
(2)在35-80℃下，往(1)中溶液加入无机盐搅拌至少30分钟；
(3)将(2)中溶液冷却到室温，在其中加入小分子多元醇类，搅拌至少10分钟；
(4)将步骤(3)中溶液在室温下静置24小时以上。
12.权利要求11所述的的制备方法，其中步骤(1)至(2)中搅拌速度为在100-500rpm；步骤(3)中搅拌速度为在600-1000rpm。
13.权利要求12所述的的制备方法，其中步骤(1)至(2)中搅拌速度为100-300rpm；步骤(3)中搅拌速度为800-1000rpm。
14.权利要求11所述的制备方法，其中步骤(4)中，溶液静置30-90小时。
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