CN106634924A - 致密油藏渗吸排油用纳米流体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种致密油藏渗吸排油用纳米流体及其制备方法致密油藏渗吸排油用纳米流体，包括疏水纳米二氧化硅、表面活性剂、助分散剂和水。以总重量100计，疏水纳米二氧化硅占0.1‑1％，表面活性剂占0.01‑1％，助分散剂占0.1‑1％，其余为水。该制备方法及过程简单，可以在油田现场大规模使用，注入地层后，该致密油藏渗吸排油用纳米流体在岩石与油的接触区域产生一个楔形薄膜，这种结构会产生向前的推力，结合体系产生的降低毛细管压力、润湿性反转及相渗改变滞后效应等辅助作用，可能将油从岩石表面剥离下来，达到提高采收率的目的。

Description

致密油藏渗吸排油用纳米流体及其制备方法
技术领域
本发明属于油田化学品技术领域，涉及一种致密油藏渗吸排油用纳米流体及其制备方法。
背景技术
随着石油行业的不断发展，开采的不断深入，致密油藏的比例逐渐上升，甚至已经占石油资源总量的50％。随着油气田开采难度的不断提高，致密油藏的开发将成为我国石油行业的重点，因此，如何有效的提高致密油藏的原油采收率成为急需解决的难题。
目前注水开发、水力压裂是致密油藏的主要开发方式，由于致密油藏岩石表面存在一层水化膜，增加了水流阻力和注水压力，注水困难，达不到良好的开发效果；而水力压裂则需要进行地层改造来形成工业产能，对于地层的损伤很大，并且对于致密油藏而言，生产压差的下降，还会使水锁的伤害程度增大，更加不利于油藏的开发。由于致密油多赋存于纳米级孔隙或微裂缝中，并且油藏孔隙连通性差，不利于流体的流动，一般化学驱无法达到好的开发效果，因此如何研制出一种提高致密油藏采收率的化学驱用剂成为当前的难题。
随着纳米技术的逐渐发展，纳米流体在石油领域的应用也越来越广泛。纳米流体粒径小，流动性好，可以到达致密油藏的孔隙及微裂缝中，在岩石与油的接触区域产生一个楔形薄膜，这种结构会产生向前的推力，增强纳米流体的铺展，结合体系产生的降低毛细管压力、润湿性反转及相渗改变滞后效应等辅助作用，可能将油从岩石表面剥离下来，达到提高采收率的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种致密油藏渗吸排油用纳米流体及其制备方法。该纳米流体制备方法简单、稳定性好。注入地层后，纳米流体在岩石与油的接触区域产生一个楔形薄膜，这种结构会产生向前的推力，结合体系产生的降低毛细管压力、润湿性反转及相渗改变滞后效应等辅助作用，可能将油从岩石表面剥离下来，达到提高采收率的目的。
技术方案如下：
致密油藏渗吸排油用纳米流体，包括疏水纳米二氧化硅、表面活性剂、助分散剂和水。以总重量100计，疏水纳米二氧化硅占0.1-1％，表面活性剂占0.01-1％，助分散剂占0.1-1％，其余为水。
该致密油藏渗吸排油用纳米流体的制备方法为：按配比称取一定质量的疏水纳米二氧化硅与一定质量的表面活性剂，混合后按配比加入助分散剂，搅拌均匀；加入水，搅拌5-10min后超声分散30-40min，将上述溶液放入50-80℃水浴锅中加热1-2h，即可得到渗吸排油用纳米流体。
所述疏水纳米二氧化硅为平均粒径7-15nm、比表面积300-600m2/g，表面由二甲基二氯硅烷、二甲基二硅氧烷、亚辛基环四硅氧烷、六甲基二硅氮烷或辛基三甲氧基硅烷其中一种处理。
所述表面活性剂为曲拉通-100、吐温80、聚乙烯醇1788低粘度型、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇2000、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、瓢儿菜酰胺丙基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱和芥酸酰胺丙基甜菜碱中的一种或多种。
所述助分散剂为乙醇和甲醇中的一种或两种。
本发明具有的优点在于：
(1)制备方法及过程简单，可以在油田现场大规模使用。
(2)注入地层后，该致密油藏渗吸排油用纳米流体在岩石与油的接触区域产生一个楔形薄膜，这种结构会产生向前的推力，结合体系产生的降低毛细管压力、润湿性反转及相渗改变滞后效应等辅助作用，可能将油从岩石表面剥离下来，达到提高采收率的目的。
(3)该致密油藏渗吸排油用纳米流体储备性能良好，满足油田开发的需要。
附图说明
图1是纳米流体中疏水纳米二氧化硅的粒径分布图。
图2是3％氯化钠溶液、0.1％表面活性剂溶液、0.1％纳米流体渗吸排油实验采收率-时间曲线图。
具体实施方式
结合实施例说明本发明的具体实施方式。
实施例1
将0.40g助分散剂乙醇加入0.5g疏水纳米二氧化硅中，搅拌均匀后加入0.5g曲拉通-100，同时加入98.6g水，搅拌5min后，超声分散40min，然后将上述溶液放入80℃水浴锅中1h，即可得到渗吸排油用纳米流体。
实施例2
将0.40g助分散剂乙醇加入0.5g疏水纳米二氧化硅中，常温下手动搅拌均匀后加入0.5g曲拉通-100，同时加入98.5g水，搅拌5min后，超声分散40min，然后将上述溶液放入60℃水浴锅中1h，即可得到渗吸排油用纳米流体。
实施例3
将0.80g助分散剂乙醇加入0.1g疏水纳米二氧化硅中，搅拌均匀后加入0.01g聚乙二醇600，同时加入99.09g水，搅拌5min后，超声分散40min，然后将上述溶液放入80℃水浴锅中1h，即可得到渗吸排油用纳米流体。
实施例4
将0.40g助分散剂乙醇加入0.1g疏水纳米二氧化硅中，搅拌均匀后加入0.05g聚乙二醇400，同时加入99.45g水，搅拌5min后，超声分散40min，然后将上述溶液放入70℃水浴锅中1h，即可得到渗吸排油用纳米流体。
实施例5
将0.8g助分散剂乙醇加入0.1g疏水纳米二氧化硅中，搅拌均匀后加入0.02g芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱，同时加入99.08g水，搅拌5min后，超声分散40min，然后将上述溶液放入80℃水浴锅中1h，即可得到渗吸排油用纳米流体。
实施例6
将上述5种渗吸排油用纳米流体在常温下放置15天，溶液仍然保持澄清稳定状态，说明该渗吸排油用纳米流体具有良好的稳定性。纳米流体中疏水纳米二氧化硅的粒径分布如图1所示。
实施例7
使用动态光散射仪器测定渗吸排油用纳米流体中疏水纳米二氧化硅的粒径分布，结果表明，疏水纳米二氧化硅粒径分布在5-30nm之间。
实施例8
选取3块长3.00cm、直径2.50cm的天然致密岩心，气测渗透率分别为0.32×10-3μm2、0.41×10-3μm2、0.36×10-3μm2，将上述3块岩心饱和模拟油后分别置于3％氯化钠溶液、0.1％曲拉通-100溶液、0.1％实施例1制得的纳米流体中，温度都为80℃，记录随时间渗吸排出的油量。如图2所示，置于3％氯化钠溶液中的岩心的最终采收率为4.61％，而置于0.1％曲拉通-100溶液和0.1％实施例1制得的纳米流体中的岩心的最终采收率分别为8.94％和15.96％，这表明表面活性剂溶液和纳米流体都可以提高采收率，但该纳米流体提高采收率的能力明显高于表面活性剂溶液。
实施例9
选取3块长3.00cm、直径2.50cm的天然致密岩心，气测渗透率分别为0.33×10-3μm2、0.40×10-3μm2、0.38×10-3μm2，将上述3块岩心饱和模拟油后分别置于3％氯化钠溶液、0.1％聚乙二醇600溶液、0.1％实施例3制得的纳米流体中，温度都为80℃，记录随时间渗吸排出的油量。置于3％氯化钠溶液中的岩心的最终采收率为4.44％，而置于0.1％聚乙二醇600溶液和0.1％实施例3制得的纳米流体中的岩心的最终采收率分别为10.42％和17.18％，这表明表面活性剂溶液和纳米流体都可以提高采收率，但该纳米流体提高采收率的能力明显高于表面活性剂溶液。
实施例10
选取3块长3.00cm、直径2.50cm的天然致密岩心，气测渗透率分别为0.35×10-3μm2、0.39×10-3μm2、0.42×10-3μm2，将上述3块岩心饱和模拟油后分别置于3％氯化钠溶液、0.1％聚乙二醇400溶液、0.1％实施例4制得的纳米流体中，温度都为80℃，记录随时间渗吸排出的油量。如图2所示，置于3％氯化钠溶液中的岩心的最终采收率为5.12％，而置于0.1％聚乙二醇400溶液和0.1％实施例4制得的纳米流体中的岩心的最终采收率分别为8.72％和16.32％，这表明表面活性剂溶液和纳米流体都可以提高采收率，但该纳米流体提高采收率的能力明显高于表面活性剂溶液。

Claims (6)

1.致密油藏渗吸排油用纳米流体，其特征在于，包括疏水纳米二氧化硅、表面活性剂、助分散剂和水，以总重量100计，疏水纳米二氧化硅占0.1-1％，表面活性剂占0.01-1％，助分散剂占0.1-1％，其余为水。
2.根据权利要求1所述的致密油藏渗吸排油用纳米流体，其特征在于，所述的疏水纳米二氧化硅，平均粒径7-15nm、比表面积300-600m2/g。
3.根据权利要求2所述的致密油藏渗吸排油用纳米流体，其特征在于，所述的疏水纳米二氧化硅，表面由二甲基二氯硅烷、二甲基二硅氧烷、亚辛基环四硅氧烷、六甲基二硅氮烷或辛基三甲氧基硅烷中的一种药剂处理过。
4.根据权利要求1所述的致密油藏渗吸排油用纳米流体，其特征在于，所述的表面活性剂为曲拉通-100、吐温80、聚乙烯醇1788低粘度型、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇2000、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、瓢儿菜酰胺丙基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱和芥酸酰胺丙基甜菜碱中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的致密油藏渗吸排油用纳米流体，其特征在于，所述的助分散剂为乙醇和甲醇中的一种或两种。
6.根据权利要求1到5任一项所述的致密油藏渗吸排油用纳米流体的制备方法，其特征在于，包括以下过程：
按配比称取疏水纳米二氧化硅与表面活性剂，混合后按配比加入助分散剂，搅拌均匀；加入水，搅拌5-10min后超声分散30-40min；
将上述溶液放入50-80℃水浴锅中加热1-2h，即可得到致密油藏渗吸排油用纳米流体。
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