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Abstract

本发明公开了一种长效稳定微胶囊驱油剂的制备方法，属于胶体与界面化学领域。本发明取氢氧化钠溶液、高氯酸与十二烷基二甲基叔胺、钛酸四丁酯溶于二甲苯中搅拌反应，将反应液分层得上层液体置于反应釜中，放入烘箱中在加热下陈化，制备得到油溶性纳米二氧化钛颗粒，再将松香、富马酸、五氯化磷反应后溶于溶剂，得溶解液并加入乳化剂后得乳化液，向乳化液中加入油溶性纳米二氧化钛颗粒和硅烷偶联剂，搅拌反应后喷雾干燥即得微胶囊驱油剂，本发明制备的微胶囊驱油剂，不仅耐盐、耐高温，稳定性能好，而且在驱油过程中可长效保持驱油性能，不会产生色谱分离，可以提高驱油率30%以上。

Description

一种长效稳定微胶囊驱油剂的制备方法
技术领域
本发明公开了一种长效稳定微胶囊驱油剂的制备方法，属于胶体与界面化学领域。
背景技术
石油是战略物质，随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，我国的原油消费量不断增加，但国内原油产量难以满足需要，目前我国原油对外依存度已达到40％左右。石油开采过程分1次采油、2次采油和3次采油。1次和2次采油均为物理方法采油，通常可以采出30～40%的原油。为了提高现有油田的采收率， 3次采油技术得到日益广泛的应用。同时， 3次采油用的驱油剂的研发也越来越引起科研工作者的关注。
配3次采油的驱油剂主要用表面活性剂、聚合物、碱、气体及其复配体系等。近年来,对耐盐且耐温表面活性剂体系的探讨倍受关注，从3次采油的前景看，提高表面活性剂的抗盐能力是一项极为紧迫而重要的工作，尤其对较高矿化度的油藏而言，研究耐盐抗温的表面活性剂驱油体系更具实际意义目前。我国3次采油方法，主要有以下几种：注表面活性剂、注聚合物稠化水、注碱水驱等。碱驱研究开展最早，但由于碱耗和可操作碱浓度范围过窄，未能形成规模生产能力。表面活性剂多采用磺酸盐类表面活性剂，但是易滋生硫酸盐还原菌，采用非离子表面活性剂的优点是吸附少，缺点是不耐温，在浊点温度以上，使用效果迅速下降。我国大庆油田现在普遍采用的聚合物是超高分子部分水解聚丙烯酰胺，已经取得成功，但是存在着很多问题：耐盐、耐温、耐剪切性差，驱油过程中出砂严重等。从化学驱中脱颖而出的复合驱技术，利用了不同化学剂与原油活性组分之间的协同作用，能够降低表面活性剂的用量和损耗，但施工操作复杂。所以，研究适合于提高原油稳定性的新型驱油剂，做到保护性开采地下资源，这是十分紧迫的问题，也是保持油田可持续发展的需要。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前化学驱油剂不耐盐、不耐高温，存在稳定性较差，持续不了3次采油的过程，在驱油过程中易产生严重的色谱分离，导致驱油效率差的缺陷，本发明取氢氧化钠溶液、高氯酸与十二烷基二甲基叔胺、钛酸四丁酯溶于二甲苯中搅拌反应，将反应液分层得上层液体置于反应釜中，放入烘箱中在加热下陈化，制备得到油溶性纳米二氧化钛颗粒，再将松香、富马酸、五氯化磷反应后溶于溶剂，得溶解液并加入乳化剂后得乳化液，向乳化液中加入油溶性纳米二氧化钛颗粒和硅烷偶联剂，搅拌反应后喷雾干燥即得微胶囊驱油剂，本发明制备的微胶囊驱油剂，不仅耐盐、耐高温，稳定性能好，而且在驱油过程中可长效保持驱油性能，不会产生色谱分离，可以提高驱油率。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）分别称取100～120mL质量分数15%氢氧化钠溶液和6～8mL高氯酸加入三口烧瓶中，称取5～10g十二烷基二甲基叔胺和10～20g钛酸四丁酯溶解到100～150mL二甲苯中，搅拌至固体溶解后得溶解液，将溶解液加入到三口烧瓶中，并放入水浴锅中，在85～90℃和150～250r/min条件下搅拌反应2～4h，搅拌后得到反应液；
（2）将上述反应液置于分液漏斗中，静置40～60min分层，得上层液体，并置于反应釜中，密封后将反应釜置于干燥箱中，在150～170℃的烘箱温度下静置陈化50～70h，陈化结束后冷却至室温，倒出釜中产物，并用质量分数80%乙醇溶液洗涤3～5次后放入烘箱中，在70～80℃温度下干燥18～20h，得油溶性纳米二氧化钛颗粒，备用；
（3）在500mL的三口烧瓶中，加入80～100g松香和30～35g富马酸，放入油浴中，升温至200～240℃，保温搅拌反应1～2h后降低温度至65～75℃，并向三口烧瓶中加入60～65mL五氯化磷，搅拌反应1～2h，反应结束后，将反应物中加入80～100mL对苯二甲酸二辛酯和150～200mL二甲基甲酰胺，搅拌至溶解得溶解液；
（4）将上述溶解液分别加入1～3g脂肪醇聚氧乙烯醚、2～4g十二烷基硫酸钠，在600～800r/min转速下搅拌30～50min，得乳化液，向乳化液中在搅拌的条件下加入乳化液质量0.5～1.0%步骤（2）备用的油溶性纳米二氧化钛和乳化剂质量1～3%硅烷偶联剂KH-560，搅拌2～3h后静置20～30h，静置后冷冻干燥，得干燥物，即可得到微胶囊驱油剂。
本发明的应用方法是：将本发明制得的长效稳定微胶囊驱油剂与清水按4:1～5:1比例稀释得稀释液，并加入稀释液体积0.1～2%质量分数10%Na2CO3溶液，在驱油时，使原油/地层水界面张力降低至10-4～10-2mN/m，粘度为80～100mPa·s，耐高温为400～500℃，综合采收率提高30%以上。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备的微胶囊驱油剂使得原油容易被剥离，降低了原油与地层水的表面剥离度，从而达到提高出油率，较传统原油采收率提高30%以上；
（2）本发明提供的驱油剂能够实现耐盐、耐温的效果，且具有较高的粘度且适合大规模生产应用；
（3）本发明制备油溶性纳米二氧化钛颗粒作为添加物，在驱油时，分散性能好，降低与原油的界面张力，提高驱油效率。
具体实施方式
首先分别称取100～120mL质量分数15%氢氧化钠溶液和6～8mL高氯酸加入三口烧瓶中，称取5～10g十二烷基二甲基叔胺和10～20g钛酸四丁酯溶解到100～150mL二甲苯中，搅拌至固体溶解后得溶解液，将溶解液加入到三口烧瓶中，并放入水浴锅中，在85～90℃和150～250r/min条件下搅拌反应2～4h，搅拌后得到反应液；将上述反应液置于分液漏斗中，静置40～60min分层，得上层液体，并置于反应釜中，密封后将反应釜置于干燥箱中，在150～170℃的烘箱温度下静置陈化50～70h，陈化结束后冷却至室温，倒出釜中产物，并用质量分数80%乙醇溶液洗涤3～5次后放入烘箱中，在70～80℃温度下干燥18～20h，得油溶性纳米二氧化钛颗粒，备用；在500mL的三口烧瓶中，加入80～100g松香和30～35g富马酸，放入油浴中，升温至200～240℃，保温搅拌反应1～2h后降低温度至65～75℃，并向三口烧瓶中加入60～65mL五氯化磷，搅拌反应1～2h，反应结束后，将反应物中加入80～100mL对苯二甲酸二辛酯和150～200mL二甲基甲酰胺，搅拌至溶解得溶解液；将上述溶解液分别加入1～3g脂肪醇聚氧乙烯醚、2～4g十二烷基硫酸钠，在600～800r/min转速下搅拌30～50min，得乳化液，向乳化液中在搅拌的条件下加入乳化液质量0.5～1.0%备用的油溶性纳米二氧化钛和乳化剂质量1～3%硅烷偶联剂KH-560，搅拌2～3h后静置20～30h，静置后冷冻干燥，得干燥物，即可得到微胶囊驱油剂。
实例1
首先分别称取100mL质量分数15%氢氧化钠溶液和6mL高氯酸加入三口烧瓶中，称取5g十二烷基二甲基叔胺和10g钛酸四丁酯溶解到100mL二甲苯中，搅拌至固体溶解后得溶解液，将溶解液加入到三口烧瓶中，并放入水浴锅中，在85℃和150r/min条件下搅拌反应2h，搅拌后得到反应液；将上述反应液置于分液漏斗中，静置40min分层，得上层液体，并置于反应釜中，密封后将反应釜置于干燥箱中，在150℃的烘箱温度下静置陈化50h，陈化结束后冷却至室温，倒出釜中产物，并用质量分数80%乙醇溶液洗涤3次后放入烘箱中，在70℃温度下干燥18h，得油溶性纳米二氧化钛颗粒，备用；在500mL的三口烧瓶中，加入80g松香和30g富马酸，放入油浴中，升温至200℃，保温搅拌反应1h后降低温度至65℃，并向三口烧瓶中加入60mL五氯化磷，搅拌反应1h，反应结束后，将反应物中加入80mL对苯二甲酸二辛酯和150mL二甲基甲酰胺，搅拌至溶解得溶解液；将上述溶解液分别加入1g脂肪醇聚氧乙烯醚、2g十二烷基硫酸钠，在600r/min转速下搅拌30min，得乳化液，向乳化液中在搅拌的条件下加入乳化液质量0.5%备用的油溶性纳米二氧化钛和乳化剂质量1%硅烷偶联剂KH-560，搅拌2h后静置20h，静置后冷冻干燥，得干燥物，即可得到微胶囊驱油剂。
将本发明制得的长效稳定微胶囊驱油剂与清水按4:1比例稀释得稀释液，并加入稀释液体积0.1%质量分数10%NaCO3溶液，在驱油时，使原油/地层水界面张力降低至10-2mN/m，粘度为80mPa·s，耐高温为400℃，综合采收率提高33%。
实例2
首先分别称取110mL质量分数15%氢氧化钠溶液和7mL高氯酸加入三口烧瓶中，称取7g十二烷基二甲基叔胺和15g钛酸四丁酯溶解到130mL二甲苯中，搅拌至固体溶解后得溶解液，将溶解液加入到三口烧瓶中，并放入水浴锅中，在87℃和200r/min条件下搅拌反应3h，搅拌后得到反应液；将上述反应液置于分液漏斗中，静置50min分层，得上层液体，并置于反应釜中，密封后将反应釜置于干燥箱中，在160℃的烘箱温度下静置陈化60h，陈化结束后冷却至室温，倒出釜中产物，并用质量分数80%乙醇溶液洗涤4次后放入烘箱中，在75℃温度下干燥19h，得油溶性纳米二氧化钛颗粒，备用；在500mL的三口烧瓶中，加入90g松香和33g富马酸，放入油浴中，升温至220℃，保温搅拌反应1.5h后降低温度至70℃，并向三口烧瓶中加入63mL五氯化磷，搅拌反应1.5h，反应结束后，将反应物中加入90mL对苯二甲酸二辛酯和170mL二甲基甲酰胺，搅拌至溶解得溶解液；将上述溶解液分别加入2g脂肪醇聚氧乙烯醚、3g十二烷基硫酸钠，在700r/min转速下搅拌40min，得乳化液，向乳化液中在搅拌的条件下加入乳化液质量0.7%备用的油溶性纳米二氧化钛和乳化剂质量2%硅烷偶联剂KH-560，搅拌2.5h后静置25h，静置后冷冻干燥，得干燥物，即可得到微胶囊驱油剂。
将本发明制得的长效稳定微胶囊驱油剂与清水按4:1比例稀释得稀释液，并加入稀释液体积1.0%质量分数10%NaCO3溶液，在驱油时，使原油/地层水界面张力降低至10-3mN/m，粘度为90mPa·s，耐高温为450℃，综合采收率提高35%。
实例3
首先分别称取120mL质量分数15%氢氧化钠溶液和8mL高氯酸加入三口烧瓶中，称取10g十二烷基二甲基叔胺和20g钛酸四丁酯溶解到150mL二甲苯中，搅拌至固体溶解后得溶解液，将溶解液加入到三口烧瓶中，并放入水浴锅中，在90℃和250r/min条件下搅拌反应4h，搅拌后得到反应液；将上述反应液置于分液漏斗中，静置60min分层，得上层液体，并置于反应釜中，密封后将反应釜置于干燥箱中，在170℃的烘箱温度下静置陈化70h，陈化结束后冷却至室温，倒出釜中产物，并用质量分数80%乙醇溶液洗涤5次后放入烘箱中，在80℃温度下干燥20h，得油溶性纳米二氧化钛颗粒，备用；在500mL的三口烧瓶中，加入100g松香和35g富马酸，放入油浴中，升温至240℃，保温搅拌反应2h后降低温度至75℃，并向三口烧瓶中加入65mL五氯化磷，搅拌反应2h，反应结束后，将反应物中加入100mL对苯二甲酸二辛酯和200mL二甲基甲酰胺，搅拌至溶解得溶解液；将上述溶解液分别加入3g脂肪醇聚氧乙烯醚、4g十二烷基硫酸钠，在800r/min转速下搅拌50min，得乳化液，向乳化液中在搅拌的条件下加入乳化液质量1.0%备用的油溶性纳米二氧化钛和乳化剂质量3%硅烷偶联剂KH-560，搅拌3h后静置30h，静置后冷冻干燥，得干燥物，即可得到微胶囊驱油剂。
将本发明制得的长效稳定微胶囊驱油剂与清水按5:1比例稀释得稀释液，并加入稀释液体积2%质量分数10%NaCO3溶液，在驱油时，使原油/地层水界面张力降低至10-4mN/m，粘度为100mPa·s，耐高温为500℃，综合采收率提高38%。

Claims (1)

1.一种长效稳定微胶囊驱油剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）分别称取100～120mL质量分数15%氢氧化钠溶液和6～8mL高氯酸加入三口烧瓶中，称取5～10g十二烷基二甲基叔胺和10～20g钛酸四丁酯溶解到100～150mL二甲苯中，搅拌至固体溶解后得溶解液，将溶解液加入到三口烧瓶中，并放入水浴锅中，在85～90℃和150～250r/min条件下搅拌反应2～4h，搅拌后得到反应液；
（2）将上述反应液置于分液漏斗中，静置40～60min分层，得上层液体，并置于反应釜中，密封后将反应釜置于干燥箱中，在150～170℃的烘箱温度下静置陈化50～70h，陈化结束后冷却至室温，倒出釜中产物，并用质量分数80%乙醇溶液洗涤3～5次后放入烘箱中，在70～80℃温度下干燥18～20h，得油溶性纳米二氧化钛颗粒，备用；
（3）在500mL的三口烧瓶中，加入80～100g松香和30～35g富马酸，放入油浴中，升温至200～240℃，保温搅拌反应1～2h后降低温度至65～75℃，并向三口烧瓶中加入60～65mL五氯化磷，搅拌反应1～2h，反应结束后，将反应物中加入80～100mL对苯二甲酸二辛酯和150～200mL二甲基甲酰胺，搅拌至溶解得溶解液；
（4）将上述溶解液分别加入1～3g脂肪醇聚氧乙烯醚、2～4g十二烷基硫酸钠，在600～800r/min转速下搅拌30～50min，得乳化液，向乳化液中在搅拌的条件下加入乳化液质量0.5～1.0%步骤（2）备用的油溶性纳米二氧化钛和乳化剂质量1～3%硅烷偶联剂KH-560，搅拌2～3h后静置20～30h，静置后冷冻干燥，得干燥物，即可得到微胶囊驱油剂。
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