CN106497534B - 一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系 - Google Patents

一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系 Download PDF

Info

Publication number
CN106497534B
CN106497534B CN201610786685.6A CN201610786685A CN106497534B CN 106497534 B CN106497534 B CN 106497534B CN 201610786685 A CN201610786685 A CN 201610786685A CN 106497534 B CN106497534 B CN 106497534B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cellulose
nano
foam
foam system
strengthening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610786685.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106497534A (zh
Inventor
魏兵
李�昊
温洋兵
李沁芝
卢来明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Petroleum University
Original Assignee
Southwest Petroleum University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Petroleum University filed Critical Southwest Petroleum University
Priority to CN201610786685.6A priority Critical patent/CN106497534B/zh
Publication of CN106497534A publication Critical patent/CN106497534A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106497534B publication Critical patent/CN106497534B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/584—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids

Abstract

本发明公开一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.1～0.3wt％、稳泡剂0.01～0.32wt％、氯化钠0.5～1wt％以及其余量为水。本发明在具体应用时，纳米纤维素可以作为驱油泡沫体系强化剂直接进行应用；将纳米纤维素与表面活性剂复配构建强化泡沫体系。本发明首次将具有表面活性的纳米纤维素应用于三次采油中，相对于现有的驱油强化泡沫体系，该材料具有无污染，可降解等特点，成本相对更低，可以有效解决当前驱油体系的两大问题，可以有效提高原油采收率。

Description

一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系
技术领域
本发明公开一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系。
背景技术
石油开采过程分一次采油、二次采油和三次采油三个阶段。一次和二次采油均为物理方法采油，通常可以采出30％～40％的原油。我国的主要油田(大庆、胜利、辽河等)已经进入二次采油的后期阶段，并逐步向三次采油阶段过渡。三次采油常用的方法有表面活性剂驱、聚合物驱、复合驱、泡沫驱等。泡沫驱是提高采收率的重要手段，而如何构建性能优良的强化泡沫体系则是泡沫驱提高采收率的研究重点。
目前现阶段，在我国常用的增强泡沫体系性能的主要方法是向泡沫体系中加入黄原胶或者聚合物，现有方法主要是通过提高起泡液的粘度来增强泡沫体系的性能，起泡液粘度提高后可以有效的增加强化泡沫体系的析液半衰期，但目前使用黄原胶和聚合物构建的强化泡沫体系主要有以下两个问题，一是，黄原胶的价格高昂，体系成本较高；二是，使用聚丙烯酰胺类聚合物会造成严重的环境污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采收率高、低污染、低成本的由纳米纤维素构建的强化泡沫体系。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.1～0.3wt％、稳泡剂0.01～0.32wt％、氯化钠0.5～1wt％以及其余量为水。
进一步的是，由以下重量百分比计的组分组成：由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、稳泡剂0.1wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.2wt％。
进一步的是，所述稳泡剂为纳米纤维素。
进一步的是，所述起泡剂为非离子表面活剂。
发明有益效果：本发明在具体应用时，纳米纤维素可以作为驱油泡沫体系强化剂直接进行应用；将纳米纤维素与表面活性剂复配构建强化泡沫体系。本发明首次将具有表面活性的纳米纤维素应用于三次采油中，相对于现有的驱油强化泡沫体系，该材料具有无污染，可降解等特点，成本相对更低，可以有效解决当前驱油体系的两大问题，可以有效提高原油采收率。
附图说明
图1是本发明的中纳米纤维素不同浓度对泡沫体系的起泡体积和析液半衰期的影响示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做更进一步的说明。
本发明的一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，包括以下组成成分：
起泡剂：泡沫是气体分散于液体中所形成的分散体系，其中气体是分散相，液体是连续相，水不能形成稳定的泡沫，只能瞬间存在，所以要形成稳定的泡沫，除了气液接触之外，还必须加入具有起泡能力的起泡剂，其中起泡剂为非离子表面活性剂，且非离子表面活性剂为在水溶液中不产生离子的表面活性剂，由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不易受强电解存在的影响，也不易受酸、碱的影响。
稳泡剂：稳定性是泡沫研究和应用的核心问题。单一表面活性剂溶液的起泡性虽然很好，但是泡沫稳定性一般都较差，不能满足油田矿场试验应用的需要，为了提高泡沫的稳定性，需要加入稳泡剂，稳泡剂的加入能提高泡沫薄膜的质量，增加薄膜的粘弹性，减小泡沫的透气性，从而增大泡沫的稳定性。其中稳泡剂选用纳米纤维素及其改性产品，改性产品主要为高电荷阴离子改性、甲基丙磺酸改性、以及疏水改性，具体成分可为上述纳米纤维素中的某一类或者多种的共用。本发明在具体应用时，纳米纤维素可以作为驱油泡沫体系强化剂直接进行应用；将纳米纤维素与表面活性剂复配构建强化泡沫体系，相对于现有的驱油强化泡沫体系，该材料具有无污染，可降解等特点，成本相对更低，可以有效解决当前驱油体系的两大问题，可以有效提高原油采收率。
无机盐：为了提高泡沫体系与油藏流体的配伍性和适用性，泡沫体系中可加入无机盐，其中无机盐选用氯化钠，氯化钠作为模拟地层水调节矿化度用。水：以上组成成分加入水中，形成水溶液。水溶液中各组成成分按重量百分比计为：起泡剂0.1～0.3wt％、稳泡剂0.1～0.32wt％、氯化钠0.5～1wt％以及其余量为水。
即本发明的一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系可以为以下组分组成：起泡剂0.1wt％、纳米纤维素0.01wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.39wt％；或为以下组分组成：起泡剂0.3wt％、纳米纤维素0.32wt％、氯化钠1wt％以及水99.28wt％。
本泡沫体系中所用各种组成为市售产品，均有商业来源，其中纳米纤维素均购自天津浩加纳米纤维素科技有限公司，产品名称为微纤化纤维素NFC，其直径都在2纳米左右，长度为0.8～1.1微米。
其中实验评价泡沫体系的性能主要有两个指标：一是泡沫的析液半衰期，二是起泡体积。泡沫析液半衰期的测量方式是，先配制好100毫升用于起泡的混合溶液，然后经过高速搅拌器搅拌1分钟，得到一定体积的泡沫，将泡沫移入量筒，随着时间的推移，泡沫会逐渐破裂，从而有液体析出，析出50毫升液体的时间即为泡沫体系的析液半衰期。搅拌后得到的泡沫体积即为起泡体积。
所以如图1所示，为了使泡沫体系析液半衰期和泡沫体积的效果最佳，优选的实施方式是由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、稳泡剂0.1wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.2wt％。其中起泡剂为非离子活性表面剂，稳泡剂为纳米纤维素。
实施例1
一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、纳米纤维素0.01wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.29wt％。
本泡沫体系的制备过程为：加入一定浓度的定量的非离子表面活性剂溶液，之后加入与配方上对应的氯化钠溶液，然后加入纳米纤维素溶液，最后加入水补齐。得到混和溶液100毫升，将所得到的混合溶液用高速搅拌器搅拌，转速为3000-5000r/min，搅拌时间一分钟，得到强化泡沫。该泡沫体系的析液半衰期为310秒，起泡体积为460毫升。
实施例2
一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、纳米纤维素0.1wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.2wt％。
本泡沫体系的制备过程为：加入一定浓度的定量的非离子表面活性剂溶液，之后加入与配方上对应的氯化钠溶液，然后加入纳米纤维素溶液，最后加入水补齐。得到混和溶液100毫升，将所得到的混合溶液用高速搅拌器搅拌，转速为3000-5000r/min，搅拌时间一分钟，得到强化泡沫。该泡沫体系的析液半衰期为540秒，起泡体积为520毫升。
实施例3
一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、纳米纤维素0.15wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.15wt％。
本泡沫体系的制备过程为：加入一定浓度的定量的非离子表面活性剂溶液，之后加入与配方上对应的氯化钠溶液，然后加入纳米纤维素溶液，最后加入水补齐。得到混和溶液100毫升，将所得到的混合溶液用高速搅拌器搅拌，转速为3000-5000r/min，搅拌时间一分钟，得到强化泡沫。该泡沫体系的析液半衰期为450秒，起泡体积为300毫升。
实施例4
现有的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.75wt％。
本泡沫体系的制备过程为：加入一定浓度的定量的非离子表面活性剂溶液，之后加入与配方上对应的氯化钠溶液，最后加入水补齐。得到混和溶液100毫升，将所得到的混合溶液用高速搅拌器搅拌，转速为3000-5000r/min，搅拌时间一分钟，得到强化泡沫。该泡沫体系的析液半衰期为380秒，起泡体积为510毫升。
将实施例4与实施例2进行比较，可以看出加入0.1wt％的纳米纤维素后，得到的强化泡沫体系的析液半衰期提高了160秒。

Claims (1)

1.一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，其特征在于，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、稳泡剂0.1wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.2wt％，所述稳泡剂为纳米纤维素，所述起泡剂为非离子表面活剂。
CN201610786685.6A 2016-08-31 2016-08-31 一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系 Active CN106497534B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610786685.6A CN106497534B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610786685.6A CN106497534B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106497534A CN106497534A (zh) 2017-03-15
CN106497534B true CN106497534B (zh) 2019-06-28

Family

ID=58291327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610786685.6A Active CN106497534B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106497534B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107987820B (zh) * 2018-01-05 2020-04-07 中海石油(中国)有限公司 一种耐温抗盐驱油聚合物及其制备方法与应用
CN109880118B (zh) * 2019-03-04 2021-02-09 西南石油大学 木素型纤维纳米纤丝材料、基于该材料的稳定泡沫体系及其制备方法和应用
CN112694879B (zh) * 2019-10-22 2022-12-09 中国石油化工股份有限公司 提高阴-阳离子表面活性剂复配洗油剂耐高温性能的方法
CN111560241A (zh) * 2020-05-27 2020-08-21 新疆大学 一种纤维素纳米晶体强化泡沫体系及其制备方法
CN112782045B (zh) * 2021-02-05 2022-04-12 西南石油大学 测定高温高压泡沫液膜渗透能力的装置及其使用方法
CN113789162B (zh) * 2021-08-03 2022-08-26 山东大学 一种耐高温高强度泡沫调堵体系及其制备方法与应用
CN114350335B (zh) * 2022-03-21 2022-06-07 胜利油田新海兴达实业集团有限责任公司 一种油田用起泡剂及其制备方法
CN115960586B (zh) * 2022-12-09 2023-11-28 中国石油大学(北京) 泡沫钻井液及其制备方法和应用

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102312666B (zh) * 2010-07-06 2014-10-15 中国石油天然气股份有限公司 一种提高低渗透油藏水驱油采收率的方法
US20130274149A1 (en) * 2012-04-13 2013-10-17 Schlumberger Technology Corporation Fluids and methods including nanocellulose
JP2015527451A (ja) * 2012-07-31 2015-09-17 ハーキュリーズ・インコーポレーテッド 安定化多相水性組成物
US9322133B2 (en) * 2012-11-30 2016-04-26 Api Intellectual Property Holdings, Llc Processes and apparatus for producing nanocellulose, and compositions and products produced therefrom
US9815910B2 (en) * 2014-06-20 2017-11-14 Mcmaster University Surface modification of cellulose nanocrystals
CA2964727A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Oji Holdings Corporation Composition comprising ultrafine cellulose fibers
CN104449640A (zh) * 2014-11-14 2015-03-25 天津大港油田滨港集团博弘石油化工有限公司 一种采油用复合纤维素醚高温稳泡剂
CN104562671B (zh) * 2014-12-23 2017-06-30 江南大学 用于泡沫上浆的聚丙烯酸酯‑纳米纤维素复合浆料及其制备方法
CN105062454A (zh) * 2015-08-21 2015-11-18 西南石油大学 纳米纤维素在作为或制备驱油剂中的应用
CN105238380B (zh) * 2015-09-21 2016-10-05 中国石油大学(华东) 一种油气田用新型无机微细颗粒强化泡沫体系及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106497534A (zh) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106497534B (zh) 一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系
CN103555304B (zh) 一种油基冲洗隔离液及其制备方法
CN103965852B (zh) 含聚合物和阴阳体系表面活性剂的复合驱油剂及驱油方法
CN103540304B (zh) 强化采油用表面活性剂组合物及其制备方法
CN104099077B (zh) 一种高矿化度油藏复合驱油剂
CN105154055B (zh) 一种超低界面张力泡沫驱油体系及其使用方法
CN103967462B (zh) 使用粘弹性表面活性剂的驱油方法
CN103525387B (zh) 泡沫水泥浆体系及组成
CN110776899B (zh) 一种高温高盐油藏原位乳化增黏体系及其应用
CN103967463B (zh) 强化驱油方法
CN106350048B (zh) 一种油井压裂用洗油剂及其制备方法和应用
CN103965856A (zh) 用于驱油的聚表二元体系及驱油方法
CN104449606A (zh) 一种抗高温固井用隔离液及制备方法
CN108130067A (zh) 一种弱含水煤层气井用低伤害氮气泡沫压裂液
CN105018064A (zh) 一种用于高矿化度超低渗或致密油藏的泡沫驱油剂
CN104449629A (zh) 一种乳状液流度控制剂及其制备方法
CN103666439A (zh) 一种海水基速溶压裂液及其配制方法
CN104152119A (zh) 一种油基钻井液用配制剂
CN108570318A (zh) 一种油田用co2泡沫起泡液组合物及其制备方法
CN110028944A (zh) 剪切增稠型驱油剂及其制备方法与在特低渗油藏中的应用
CN103525393A (zh) 一种速溶型酸液稠化剂及其制备方法与应用
He et al. Stable foam systems for improving oil recovery under high-temperature and high-salt reservoir conditions
CN103468237A (zh) 清洁压裂液及其制备方法
Saifullin et al. Laboratory studies for design of a foam pilot for reducing gas channeling from gas cap in production well in Messoyakhskoye field
CN104745168A (zh) 一种具有耐高温性能的低张力泡沫驱油剂及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant