CN107841302A - 一种改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系及其制备方法 - Google Patents
一种改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107841302A CN107841302A CN201710980124.4A CN201710980124A CN107841302A CN 107841302 A CN107841302 A CN 107841302A CN 201710980124 A CN201710980124 A CN 201710980124A CN 107841302 A CN107841302 A CN 107841302A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphite particle
- phase
- drive system
- transfer drive
- liquid
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 102
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 100
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 96
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 96
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 21
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 19
- -1 propyl lycine Chemical compound 0.000 claims abstract description 15
- HLERILKGMXJNBU-UHFFFAOYSA-N norvaline betaine Chemical compound CCCC(C([O-])=O)[N+](C)(C)C HLERILKGMXJNBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 26
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 2
- YCSMVPSDJIOXGN-UHFFFAOYSA-N CCCCCCCCCCCC[Na] Chemical compound CCCCCCCCCCCC[Na] YCSMVPSDJIOXGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 21
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 7
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 7
- RCEAADKTGXTDOA-UHFFFAOYSA-N OS(O)(=O)=O.CCCCCCCCCCCC[Na] Chemical compound OS(O)(=O)=O.CCCCCCCCCCCC[Na] RCEAADKTGXTDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 5
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000010729 system oil Substances 0.000 description 1
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
- C09K8/594—Compositions used in combination with injected gas, e.g. CO2 orcarbonated gas
-
- 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
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/92—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation characterised by their form or by the form of their components, e.g. encapsulated material
- C09K8/94—Foams
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/164—Injecting CO2 or carbonated water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/166—Injecting a gaseous medium; Injecting a gaseous medium and a liquid medium
- E21B43/168—Injecting a gaseous medium
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/20—Displacing by water
-
- 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
- C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
- C09K2208/10—Nanoparticle-containing well treatment fluids
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，包括液相和气相，液相中包括0.15％～0.35％的起泡剂、0.04～0.1％的稳泡剂，余量为配液水，各组分质量百分比之和为100％；气相与液相的气液比为(1～3)∶1。起泡剂选自烷基磺丙基甜菜碱和烷基酰胺丙基甜菜碱中的一种或两种的组合。稳泡剂为改性纳米石墨颗粒，其粒径为100～300nm。本发明同时分别提供了上述改性纳米石墨颗粒和三相泡沫调驱体系的制备方法。采用本发明的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，可大幅度增加所形成泡沫的稳定性，具有较好的流度控制能力，同时成本低廉、制备方法简单、便于大规模的现场施工。
Description
技术领域
本发明属于油田化学领域，具体地，涉及油田深部调驱用的一种改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系及其制备方法。
技术背景
油田的长期注水开发导致地层的非均质性加剧，使油田开发中后期含水上升速度加快，水驱低效或无效循环，导致地层中残留的大量剩余油无法动用。因此如何降低油井含水率，实现中后期高含水油藏剩余油深部挖潜是油田增产稳产的关键。近年来，泡沫以其视粘度高，降低油水界面张力，遇油消泡、遇水稳定的强选择性等优点在油田矿场上得到推广应用。油田常用的泡沫调驱体系主要由单一液相泡沫体系、聚合物强化泡沫体系、冻胶强化泡沫体系和纳米颗粒强化泡沫体系。单一液相泡沫体系由表面活性剂和气体(N2，CO2)组成，但该泡沫体系稳定性较差，一般适用于中低温中低盐的油藏条件。对于聚合物强化泡沫，在起泡剂溶液中加入聚合物，依靠聚合物的粘度增加液膜的厚度并降低液膜的排液速度，提高了泡沫的稳定性。但受注入设备、地层孔隙剪切及地层理化性质的影响，聚合物的粘度损失较大，导致聚合物的稳泡能力有限，尤其不适用于中高温中高盐的油藏条件使用。冻胶强化泡沫是以聚合物、交联剂、起泡剂和气体(N2，CO2)形成的，依靠冻胶的强粘弹效应提高外相的粘度，增加液膜的厚度，实现泡沫稳定性和长期有效性，一般适用于中高温中高盐的油藏条件。但冻胶中的聚合物也会受注入设备和地层孔隙剪切及地层理化性质影响，会导致冻胶的成冻时间和冻胶强度难以控制，使得稳泡能力有限。最近发展的纳米颗粒强化泡沫体系依靠颗粒的吸附效应强化泡沫的稳定性，但稳泡颗粒主要以改性的纳米二氧化硅为主，受地层理化性质、地层水长期侵蚀的影响，纳米颗粒表面性质发生改变导致稳泡效果较差。此外，纳米二氧化硅颗粒密度较大，会形成重力差异效应，导致颗粒的稳泡效果有限。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中泡沫调驱体系的不足，提供一种适用于中后期高含水油藏深部调驱的改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系及其制备方法，利用改性纳米石墨颗粒吸附特点，提高泡沫液膜的强度，降低液膜的排液速度来增强泡沫的稳定性，进而最大限度的发挥对高渗透层的调控能力，同时利用起泡剂溶液的洗油能力，实现改性纳米石墨颗粒和起泡剂的协同效应，大幅度的提高原油采收率。
为实现上述目的，本发明采用下述方案：
一种改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，包括液相和气相，液相包括起泡剂、稳泡剂和配液水，起泡剂在液相总质量中的质量分数为0.15％～0.35％，稳泡剂在液相总质量中的质量分数为0.04～0.1％，液相中余量为配液水，各组分质量分数之和为100％；气体与液相的气液比控制在(1～3)∶1。
进一步的，上述起泡剂选自烷基磺丙基甜菜碱或烷基酰胺丙基甜菜碱的一种，或选自这两种的组合。
进一步的，上述稳泡剂优选为改性纳米石墨颗粒，优选粒径为80～150nm。
进一步的，上述气相优选为氮气、二氧化碳或天然气的一种
更进一步的，上述用作起泡剂的烷基磺丙基甜菜碱，其结构式如下式(1)：
式(1)中，R为C12、C14或C16的烷基。
更进一步的，上述用作起泡剂的烷基酰胺丙基甜菜碱，其结构式如下式(2)：
式(2)中，R为C10～C16的烷基。
进一步的，所述的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系中的配液水为清水或经过处理的油田回注污水。
本发明同时提供了上述的改性纳米石墨颗粒的制备方法，包括如下步骤：
室温下(20±5℃)，去离子水中加入粒径为15μm的石墨颗粒，搅拌10分钟待其分散后，得石墨分散溶液；将制得的石墨分散溶液置于胶体磨中，40～45Hz剪切条件下循环剪切5～10分钟得石墨分散溶液；将制得的石墨分散溶液超声分散3～6小时，取上清液，得均匀分散溶液；在制得的均匀分散溶液中加入的十二烷基硫酸钠，40～50℃温度下搅拌3～6小时，得粒径为80～150nm的改性石墨颗粒。
本发明同时提供了上述的改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的制备方法：
室温下(20±5℃)，在配液水中先加入依据本发明上述方法制备的改性石墨颗粒，搅拌10分钟待其均匀分散后；再加入用作起泡剂的烷基磺丙基甜菜碱或烷基酰胺丙基甜菜碱的一种或其二者的组合，搅拌5分钟待其充分溶解，液相中改性石墨颗粒的质量分数为0.04％～0.1％，烷基磺丙基甜菜碱或烷基酰胺丙基甜菜碱一种或组合的质量分数为0.15％～0.35％，然后将气体按照气液比(1～3)∶1由发泡装置通入液相中，从而得到改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系。
进一步的，上述制备方法方法中的气体优选为氮气、二氧化碳或天然气的一种
进一步的，上述用作起泡剂的烷基磺丙基甜菜碱，其结构如下式(1)：
式(1)中，R为C12、C14或C16的烷基。
进一步的，上述用作起泡剂的烷基酰胺丙基甜菜碱，其结构如下式(2)：
式(2)中，R为C10～C16的烷基。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明采用的改性纳米石墨颗粒与烷基磺丙基甜菜碱或烷基酰胺丙基甜菜碱的一种或组合具有良好的起泡与稳泡协同效应，改性纳米石墨颗粒加入后，增加了泡沫液膜的强度，降低了液膜的排液速度，使得形成泡沫的稳定性大幅度增加。
该泡沫调驱体系在消泡前具有扩大波及体积和提高驱油效率的作用，消泡后，依靠改性石墨颗粒的自润滑性进入储层深部，对高渗流通道产生有效调控，使后续注入压力保持较高的水平，进而提高中后期高含水油藏剩余油的进一步挖潜。
(2)本发明采用的改性纳米石墨颗粒具有耐温耐盐的特点，能够长期稳定分散，提高了改性纳米石墨颗粒三相泡沫的稳定性。
(3)本发明采用的烷基磺丙基甜菜碱或烷基酰胺丙基甜菜碱的一种或组合具有较好的耐温耐盐性能，提高了改性纳米石墨颗粒三相泡沫的油藏适用范围；且具有较高的界面活性，可使油水界面张力降低到10-2mN/m数量级，扩大波及体积的同时也提高了洗油效率。
(4)本发明采用的改性纳米石墨颗粒一方面具有良好的稳泡性能；另一方面，当泡沫消泡后，改性纳米石墨颗粒依靠其自身颗粒封堵特点通过直接封堵或架桥封堵仍能够对高渗流通道产生有效封堵，具有较好的流度控制能力，能够显著提高后续流体的波及体积。
(5)本发明的改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系制备方法简单，所需起泡剂、气体来源广，价格便宜，且改性纳米石墨颗粒制备方法简单，便于大规模的现场施工。
附图说明
图1是改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的稳泡机理示意图；
图2是实施例1改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的放大50倍的微观形貌图；
图3是实施例2改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的放大50倍的微观形貌图；
图4是实施例3改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的放大100倍的微观形貌图；
图5是实施例4改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的放大100倍的微观形貌图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1:
改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，包括：烷基磺丙基甜菜碱起泡剂质量分数为0.2％；改性纳米石墨颗粒，质量分数为0.1％；余量配液清水，质量分数为99.7％，各组分质量分数之和为100％。
改性纳米石墨颗粒的制备方法：室温下(20±5℃)，在800g去离子水中加入200g粒径为15μm的石墨颗粒，搅拌10分钟待其充分分散后，得石墨分散溶液；将制得的石墨分散溶液置于胶体磨中，45Hz剪切条件下循环剪切10分钟得石墨分散溶液；将制得的石墨分散溶液超声分散6小时，取上清液，得质量分数为5％的400g均匀分散溶液；在制得的均匀分散溶液中加入20g的十二烷基硫酸钠，40℃搅拌6小时，得粒径为80nm的改性石墨颗粒。
改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的制备方法：室温下(20±5℃)，在19.92g配液水中边搅拌依次加入0.04g烷基磺丙基甜菜碱起泡剂、0.02g改性石墨颗粒，均匀搅拌5分钟配制而成改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱液相体系。采用Ross-Mile法在80℃下按照气液比3:1通入氮气，测定该改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系起泡体积220mL，半衰期330秒，降低油水界面张力达7.6×10-2mN/m。
实施例2:
改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，包括：烷基磺丙基甜菜碱起泡剂质量分数为0.35％；改性纳米石墨颗粒，质量分数为0.06％；余量配液清水，质量分数为99.69％，各组分质量分数之和为100％。
改性纳米石墨颗粒的制备方法：室温下(20±5℃)，在800g去离子水中加入200g粒径为15μm的石墨颗粒，搅拌10分钟待其充分分散后，得石墨分散溶液；将制得的石墨分散溶液置于胶体磨中，40Hz剪切条件下循环剪切5分钟得石墨分散溶液；将制得的石墨分散溶液超声分散4小时，取上清液，得质量分数为4％的400g均匀分散溶液；在制得的均匀分散溶液中加入16g的十二烷基硫酸钠，40℃搅拌4小时，得粒径为120nm的改性石墨颗粒。
改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的制备方法：室温下(20±5℃)，在19.918g配液水中边搅拌依次加入0.07g烷基磺丙基甜菜碱起泡剂、0.012g改性石墨颗粒，均匀搅拌5分钟配制而成改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱液相体系。采用Ross-Mile法在80℃下按照气液比2:1通入氮气，测定该改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系起泡体积240mL，半衰期350秒，降低油水界面张力达4.6×10-2mN/m。
实施例3:
改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，包括：烷基磺丙基甜菜碱质量分数为0.15％，烷基酰胺丙基甜菜碱起泡剂质量分数0.2％；改性纳米石墨颗粒，质量分数为0.08％；余量配液清水，质量分数为99.62％，各组分质量分数之和为100％。
改性纳米石墨颗粒的制备方法：室温下(20±5℃)，在800g去离子水中加入200g粒径为15μm的石墨颗粒，搅拌10分钟待其充分分散后，得石墨分散溶液；将制得的石墨分散溶液置于胶体磨中，45Hz剪切条件下循环剪切5分钟得石墨分散溶液；将制得的石墨分散溶液超声分散5小时，取上清液，得质量分数为4.5％的400g均匀分散溶液；在制得的均匀分散溶液中加入18g的十二烷基硫酸钠，30℃搅拌6小时，得粒径为100nm的改性石墨颗粒。
改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的制备方法：室温下(20±5℃)，在19.914g配液水中边搅拌依次加入0.03g烷基磺丙基甜菜碱起泡剂、0.04g烷基酰胺丙基甜菜碱起泡剂、0.016g改性石墨颗粒，均匀搅拌5分钟配制而成改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱液相体系。采用Ross-Mile法在80℃下按照气液比3:1通入氮气，测定该改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系起泡体积260mL，半衰期365秒，降低油水界面张力达3.2×10-2mN/m。
实施例4:
改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，包括：烷基磺丙基甜菜碱质量分数为0.1％，烷基酰胺丙基甜菜碱起泡剂质量分数0.15％；改性纳米石墨颗粒，质量分数为0.1％；余量配液清水，质量分数为99.65％，各组分质量分数之和为100％。
改性纳米石墨颗粒的制备方法：室温下(20±5℃)，在800g去离子水中加入200g粒径为15μm的石墨颗粒，搅拌10分钟待其充分分散后，得石墨分散溶液；将制得的石墨分散溶液置于胶体磨中，45Hz剪切条件下循环剪切10分钟得石墨分散溶液；将制得的石墨分散溶液超声分散6小时，取上清液，得质量分数为5％的400g均匀分散溶液；在制得的均匀分散溶液中加入20g的十二烷基硫酸钠，30℃搅拌6小时，得粒径为85nm的改性石墨颗粒。
改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的制备方法：室温下(20±5℃)，在19.94g配液水中边搅拌依次加入0.01g烷基磺丙基甜菜碱起泡剂、0.03g烷基酰胺丙基甜菜碱起泡剂、0.02g改性石墨颗粒，均匀搅拌5分钟配制而成改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱液相体系。采用Ross-Mile法在80℃下按照气液比2:1通入氮气，测定该改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系起泡体积240mL，半衰期335秒，降低油水界面张力达4.1×10-2mN/m。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，包括液相和气相，其特征在于：
所述液相中包括0.15％～0.35％的起泡剂、0.04～0.1％的稳泡剂，余量为配液水，上述各组分质量百分比之和为100％；
所述气相与液相的气液比为(1～3)∶1。
2.根据权利要求1所述的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，其特征在于，所述液相中的起泡剂选自烷基磺丙基甜菜碱和烷基酰胺丙基甜菜碱中的一种，或选自这两种的组合。
3.根据权利要求2所述的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，其特征在于：
所述用作起泡剂的烷基磺丙基甜菜碱的结构式如下式(1)所示：
式(1)中，R为C12、C14或C16的烷基。
4.根据权利要求2所述的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，其特征在于：
所述用作起泡剂的烷基酰胺丙基甜菜碱起泡剂的结构式如下式(2)所示：
式(2)中，R为C10～C16的烷基。
5.根据权利要求1所述的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，其特征在于，所述液相中的稳泡剂为改性纳米石墨颗粒，其粒径为80～150nm。
6.根据权利要求1所述的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，其特征在于，所述液相中的配液水为清水或经过处理的油田回注污水。
7.根据权利要求1所述的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系，其特征在于，所述气相为氮气、二氧化碳或天然气的一种。
8.权利要求5所述的改性纳米石墨颗粒的制备方法，包括如下步骤：
第一步：室温下，在去离子水中先加入分散石墨颗粒，搅拌分散，制得石墨分散溶液；
第二步：将上述制得的石墨分散溶液置于胶体磨中，循环剪切制得石墨分散溶液；
第三步：将上述制得的石墨分散溶液超声分散3～6小时，取上清液，制得均匀分散溶液；
第四步：加入十二烷基硫酸钠，在高于室温的温度下搅拌，制得改性石墨颗粒。
9.权利要求5所述的改性纳米石墨颗粒的制备方法，其特征在于，所述：
第一步中加入的石墨颗粒的粒径为15μm，搅拌分散时间为10分钟；
第二步中的剪切条件为40～45Hz下循环，剪切时间5～10分钟；
第三步中的超声分散时间为3～6小时；
第四步中的搅拌温度为30～50℃，搅拌分散时间为3～6小时，制得的改性石墨颗粒的粒径为80～150nm。
10.权利要求1所述的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的制备方法，包括如下步骤：
第一步：室温下，在配液水中先加入根据权利要求8的方法制备的改性石墨颗粒，搅拌分散，制得石墨分散溶液；
第二步：加入起泡剂，搅拌待其充分溶解；
第三步：然后将气体按照气液比(1～3)∶1由发泡装置通入液相中，制得所述的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系。
11.权利要求10所述的纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系的制备方法，其特征在于，所述：
第一步中搅拌分散时间为5～10分钟；
第二步中的起泡剂选自烷基磺丙基甜菜碱和烷基酰胺丙基甜菜碱中的一种，或选自这两种的组合。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710980124.4A CN107841302B (zh) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | 一种改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系及其制备方法 |
| US16/040,307 US10266753B1 (en) | 2017-10-19 | 2018-07-19 | Modified nano-graphite particle three-phase foam profile control and flooding system and preparation method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710980124.4A CN107841302B (zh) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | 一种改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107841302A true CN107841302A (zh) | 2018-03-27 |
| CN107841302B CN107841302B (zh) | 2018-09-28 |
Family
ID=61662410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710980124.4A Active CN107841302B (zh) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | 一种改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系及其制备方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10266753B1 (zh) |
| CN (1) | CN107841302B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109233784A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-18 | 中国石油大学(北京) | 一种混合气体泡沫压裂液体系及其制备 |
| CN109433075A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-08 | 中国石油大学(华东) | 一种在微通道中调控不规则气泡形状的方法 |
| CN109439307A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-08 | 中国石油大学(北京) | 一种油气田用石墨烯铠甲强化的泡沫体系及其制备方法 |
| CN109482093A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-19 | 中国石油大学(华东) | 一种在微通道中调控不规则气泡形状的方法 |
| CN109517592A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-26 | 中国石油大学(北京) | 一种油气田用超高特征值三相烟道气泡沫及其制备方法 |
| CN111154473A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-15 | 北京勃兴石油科技有限公司 | 一种解堵驱油剂及其制备方法和应用 |
| CN114316939A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 东北石油大学 | 一种适用于致密储层中的二氧化碳气溶性发泡剂 |
| CN114989796A (zh) * | 2021-03-02 | 2022-09-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种防气窜体系及其应用 |
| CN116143823A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-05-23 | 中国石油大学(华东) | 两亲性纳米石墨高温稳泡剂及其制备方法和耐温三相泡沫体系 |
| CN116333708A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-06-27 | 中国石油大学(华东) | 碳基活性纳米颗粒及其制备方法以及碳基活性纳米流体及应用 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112680203B (zh) * | 2019-10-18 | 2022-07-05 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种纳米粒子协同增效低界面张力泡沫体系及其制备方法 |
| CN111217367B (zh) * | 2020-01-14 | 2021-08-24 | 中国石油大学(华东) | 深层油藏调剖堵水用多元复合插层的低温可膨胀石墨体系及其制备方法和应用 |
| CN112266780B (zh) * | 2020-10-13 | 2022-12-20 | 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 | 一种改性纳米稳泡剂及其制备方法与应用 |
| CN112375554B (zh) * | 2020-11-25 | 2022-05-13 | 滨州市广友石油科技有限公司 | 一种纳米泡沫驱油剂及其制备方法 |
| CN114088879B (zh) * | 2021-11-16 | 2022-07-29 | 中国石油大学(北京) | 一种二氧化碳水基三相泡沫内相演化与协同调堵作用测试装置及其应用 |
| CN114482918B (zh) * | 2022-01-28 | 2024-01-23 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种低速非连续注入的调剖方法 |
| CN114479816B (zh) * | 2022-04-02 | 2023-05-05 | 四川锦盛油田技术服务有限公司 | 一种泡沫排水剂及其制备方法 |
| CN115192954A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-10-18 | 黑龙江科技大学 | 一种矿用三相泡沫防火体系及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103663451A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-03-26 | 常州大学 | 一种气体水合物生成促进剂及其制备方法 |
| CN104927825A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-09-23 | 中国石油大学(华东) | 耐温耐盐冻胶分散体氮气泡沫复合调驱体系及其制备方法 |
| CN105238380A (zh) * | 2015-09-21 | 2016-01-13 | 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 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9441462B2 (en) * | 2012-01-11 | 2016-09-13 | Baker Hughes Incorporated | Nanocomposites for absorption tunable sandscreens |
| WO2017052522A1 (en) * | 2015-09-23 | 2017-03-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Enhancing complex fracture networks in subterranean formations |
-
2017
- 2017-10-19 CN CN201710980124.4A patent/CN107841302B/zh active Active
-
2018
- 2018-07-19 US US16/040,307 patent/US10266753B1/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103663451A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-03-26 | 常州大学 | 一种气体水合物生成促进剂及其制备方法 |
| CN104927825A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-09-23 | 中国石油大学(华东) | 耐温耐盐冻胶分散体氮气泡沫复合调驱体系及其制备方法 |
| CN105238380A (zh) * | 2015-09-21 | 2016-01-13 | 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 |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109233784A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-18 | 中国石油大学(北京) | 一种混合气体泡沫压裂液体系及其制备 |
| CN109433075A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-08 | 中国石油大学(华东) | 一种在微通道中调控不规则气泡形状的方法 |
| CN109482093B (zh) * | 2018-11-02 | 2021-04-06 | 中国石油大学(华东) | 一种在微通道中调控不规则气泡形状的方法 |
| CN109482093A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-19 | 中国石油大学(华东) | 一种在微通道中调控不规则气泡形状的方法 |
| CN109433075B (zh) * | 2018-11-02 | 2021-01-08 | 中国石油大学(华东) | 一种在微通道中调控不规则气泡形状的方法 |
| US10793763B2 (en) | 2018-11-19 | 2020-10-06 | China University Of Petroleum-Beijing | Ultra-dry three-phase flue gas foam for oil-gas fields and preparation method thereof |
| CN109517592B (zh) * | 2018-11-19 | 2019-12-10 | 中国石油大学(北京) | 一种油气田用超高特征值三相烟道气泡沫及其制备方法 |
| CN109517592A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-26 | 中国石油大学(北京) | 一种油气田用超高特征值三相烟道气泡沫及其制备方法 |
| CN109439307B (zh) * | 2018-11-30 | 2020-06-16 | 中国石油大学(北京) | 一种油气田用石墨烯铠甲强化的泡沫体系及其制备方法 |
| CN109439307A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-08 | 中国石油大学(北京) | 一种油气田用石墨烯铠甲强化的泡沫体系及其制备方法 |
| CN111154473B (zh) * | 2020-01-14 | 2022-04-08 | 北京勃兴石油科技有限公司 | 一种解堵驱油剂及其制备方法和应用 |
| CN111154473A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-15 | 北京勃兴石油科技有限公司 | 一种解堵驱油剂及其制备方法和应用 |
| CN114989796B (zh) * | 2021-03-02 | 2024-05-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种防气窜体系及其应用 |
| CN114989796A (zh) * | 2021-03-02 | 2022-09-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种防气窜体系及其应用 |
| CN114316939A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 东北石油大学 | 一种适用于致密储层中的二氧化碳气溶性发泡剂 |
| CN116333708A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-06-27 | 中国石油大学(华东) | 碳基活性纳米颗粒及其制备方法以及碳基活性纳米流体及应用 |
| CN116333708B (zh) * | 2023-02-15 | 2024-03-15 | 中国石油大学(华东) | 碳基活性纳米颗粒及其制备方法以及碳基活性纳米流体及应用 |
| CN116143823B (zh) * | 2023-03-06 | 2023-09-19 | 中国石油大学(华东) | 两亲性纳米石墨高温稳泡剂及其制备方法和耐温三相泡沫体系 |
| CN116143823A (zh) * | 2023-03-06 | 2023-05-23 | 中国石油大学(华东) | 两亲性纳米石墨高温稳泡剂及其制备方法和耐温三相泡沫体系 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20190119560A1 (en) | 2019-04-25 |
| US10266753B1 (en) | 2019-04-23 |
| CN107841302B (zh) | 2018-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107841302B (zh) | 一种改性纳米石墨颗粒三相泡沫调驱体系及其制备方法 | |
| CN104498008B (zh) | 一种油田开采用耐中高温的生物调剖堵水剂 | |
| CN104342095B (zh) | 一种自生气可膨胀泡沫冻胶及其制备方法与应用 | |
| CN104927825B (zh) | 耐温耐盐冻胶分散体氮气泡沫复合调驱体系及其制备方法 | |
| CN102807849B (zh) | 一种用于高温油藏深部调剖堵水的冻胶型堵剂及其制备方法 | |
| WO2006077558A1 (en) | Energized fluids and methods of use thereof | |
| CN104479653A (zh) | 一种互穿网络结构的缓膨抗盐高黏弹颗粒及其制备方法 | |
| CN103589414B (zh) | 锆冻胶分散体复合驱油体系及其制备方法 | |
| CN109517592A (zh) | 一种油气田用超高特征值三相烟道气泡沫及其制备方法 | |
| CN103409120A (zh) | 聚合物纳米插层复合材料堵剂及其制备方法与应用 | |
| CN106640000A (zh) | 稠油油藏蒸汽驱深部封窜可膨胀石墨堵剂体系及注入方法 | |
| CN108531153A (zh) | 一种耐高温石油树脂分散体堵剂及其制备方法与应用 | |
| CN106634927A (zh) | 一种兼具洗油作用的自生酸诱导增粘调控体系及制备方法 | |
| CN109097019A (zh) | 一种纳米粒子复合高温瓜胶压裂液 | |
| CN102965091A (zh) | 一种用于超低渗透油田的降压增注剂及其制备方法 | |
| CN104130763A (zh) | 含纳米碳管和粘弹性阴离子表面活性剂的压裂液及其制法 | |
| CN107674664A (zh) | 强化聚合物/二元/三元复合驱油体系的改性石墨颗粒体系及其制备和应用 | |
| CN106761627A (zh) | 一种调堵助排双效辅助稠油吞吐开发方法 | |
| CN101435317A (zh) | 失返性漏失交联凝胶堵漏工艺 | |
| CN110578502B (zh) | 一种高含水稠油油藏的微生物吞吐采油方法、高含水稠油油藏的稠油降粘方法、营养激活剂 | |
| CN106947442A (zh) | 一种粘土泡沫复合体系及用于油水井的应用方法和装置 | |
| CN106833588B (zh) | 一种固硫助燃高温调剖剂及其制备方法与应用 | |
| CN104560000A (zh) | 压裂液降阻剂组合物 | |
| EP3914665A1 (en) | Method and materials to convert a drilling mud into a solid gel based lost circulation material | |
| CN110144202A (zh) | 一种高温高压调驱长效泡沫及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | 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 |