CN113861957B - 双基纳米降粘剂以及在稠油开采中的应用和开采方法 - Google Patents

双基纳米降粘剂以及在稠油开采中的应用和开采方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了双基纳米降粘剂，涉及稠油降粘技术领域，包括由有机‑无机乳液、两亲性纳米片和水制备得到，所述有机‑无机乳液由高分子表面活性剂，烷烃类有机溶剂、水、第一乳化剂制备得到，所述两亲性纳米片与所述高分子表面活性剂缔合，双基纳米降粘剂体系通过两亲性纳米片的强渗透能力不断携带高分子表面活性剂深入稠油内部，增强对稠油的内部分散作用，在内部打散稠油内部结构，实现由内向外的稠油降粘目的。

Description

双基纳米降粘剂以及在稠油开采中的应用和开采方法
技术领域
本发明涉及稠油降粘技术领域，具体而言，涉及一种双基纳米降粘剂以及在稠油开采中的应用和开采方法。
背景技术
随着油田勘探力度的加大和常规石油资源的日益枯竭，稠油以其巨大的石油资源占比越来越被重视和利用。稠油胶质和沥青质含量高，大量的胶质和沥青质分子量较大，极性较强，分子间易形成氢键增强稠油内聚力，沥青质的π-π堆积和胶质的缠绕交联形成的复杂缔合结构导致稠油具有粘度高、凝固点低、密度大、流动性差等特点，开采难度特别大，直接影响和限制稠油的开发和运输。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双基纳米降粘剂以及在稠油开采中的应用和开采方法，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一方面，本申请提供了一种双基纳米降粘剂，包括：由有机-无机乳液、两亲性纳米片和水制备得到，所述有机-无机乳液由高分子表面活性剂，烷烃类有机溶剂、水、第一乳化剂制备得到，所述两亲性纳米片与所述高分子表面活性剂缔合。
进一步地，所述有机-无机乳液、所述两亲性纳米片和水的重量比为（0.5-3.5）：（0.0025-0.005）：（96-99），所述高分子表面活性剂、所述烷烃类有机溶剂、水、所述第一乳化剂的重量比为（25-28）：（30-33）：（30-35）：（4-6）。
进一步地，所述有机-无机乳液、所述两亲性纳米片和水的重量比为3：0.005：96.995，所述高分子表面活性剂、所述烷烃类有机溶剂、水、所述第一乳化剂的重量比为25:30:35:5。
进一步地，所述烷烃类有机溶剂为丁醇或白油中的至少一种，所述两亲性纳米片为两亲性纳米二氧化硅、两亲性纳米硫化钼或两亲性纳米氧化铝中的至少一种，所述第一乳化剂为AEO乳化剂。
进一步地，所述高分子表面活性剂由如下方法制成：将第二乳化剂和疏水单体加入到烷烃溶剂中混合均匀形成油相；将丙烯酰胺、丙烯酸加入到水中，搅拌溶解均匀形成水相；在无氧环境下，将所述水相加入到油相中搅拌并升温至50-70℃，得到乳化液；在无氧环境下，将引发剂加入到所述乳化液中反应得到含胶状所述高分子表面活性剂的反应液。
进一步地，所述疏水单体、所述丙烯酰胺和所述丙烯酸的摩尔比为（3-5）：（75-85）：（10-20）并记为原料单体，所述原料单体、所述第二乳化剂、所述有机溶剂、所述引发剂和水质量比为（28-35）：（0.4-0.7）：（20-29）：（0.3-0.6）：（30-40）。
进一步地，所述疏水单体为苯乙烯和甲基丙烯酸十八酯，苯乙烯和甲基丙烯酸十八酯摩尔比为1:（2-4）。
进一步地，所述引发剂为偶氮过氧化物引发剂和过硫酸铵，所述偶氮过氧化物引发剂和所述过硫酸铵的质量比为1：1，所述偶氮过氧化物引发剂为油溶性引发剂。
第二方面，在本申请还提供了一种所述双基纳米降粘剂在稠油油藏开采中的应用。
第三方面，在本申请还提供了一种稠油油藏的开采方法，将所述双基纳米降粘剂注入到稠油油藏中。
本发明的有益效果为：
本发明通过以有机-无机乳液与两亲纳米片进行复配实现双基纳米降粘剂的协同增效，高分子表面活性剂与两亲纳米片缔合，高分子表面活性剂与第一乳化剂缔合，在两亲纳米片通过其强渗透性深入稠油内部，并携带缔合的高分子表面活性剂深入稠油内部，高分子表面活性剂的极性基团和非极性基团不断分解并拆散胶质和沥青质内部复杂缔合结构，同时高分子表面活性剂缔合的第一乳化剂形成水包油乳状液乳化稠油从而降低稠油粘度，高分子表面活性剂的高度亲水性使降粘后体系实现油水分离，无需考虑后续破乳问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请中所述高分子表面活性剂、所述第一乳化剂和所述两亲性纳米片三者的协同增效作用示意图。
具体实施方式
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。如无特别说明，测试方法均采用常规方法，仪器均采用厂家推荐配置。
目前，随着油田勘探力度的加大和常规石油资源的日益枯竭，稠油以其巨大的石油资源占比越来越被重视和利用。我国稠油资源储量巨大，分布广泛，我国目前已经在12个区域探测到超过70个油资丰富的稠油油田，现在发现的可支配存储数大概1728 t。稠油胶质和沥青质含量高，大量的胶质和沥青质分子量较大，极性较强，分子间易形成氢键增强稠油内聚力，沥青质的π-π堆积和胶质的缠绕交联形成的复杂缔合结构导致稠油具有粘度高、凝固点低、密度大、流动性差等特点，开采难度特别大，直接影响和限制稠油的开发和运输。因此，降低原油粘度，提高原油流动性是目前解决稠油开发问题的主要途径，对稠油高效开发具有重要的意义。
但是，稠油开采常用的几种降粘方法有热力降粘开采、掺稀油降粘、微生物降粘技术和化学降粘技术等，由于蒸气吞吐存在多轮次操作，单次措施成本高，导致气窜严重、含水升高、产量骤减；掺稀降粘对稀油需量高，降低了稀油品质同时还增加炼化成本；而常规化学降粘虽然对地层破坏小，可避免气窜，但现场应用效果不稳定、针对性强、普适性不高、产量较低，难以实现经济效益。
目前在行业内部认为添加降粘剂进行稠油降粘，既可以降低稠油粘度，成本也相对较低，是发展前景最好的降粘方法。常规降粘剂分为水溶性降粘剂和油溶性降粘剂。水溶性稠油降粘剂能够发挥乳化稠油形成水包油乳液并降粘的作用，但是其乳液稳定性良好，破乳困难，且适用稠油的粘度较低，属于普通稠油降粘的范围。油溶性降粘剂本身具有油溶性，少量的降粘剂即可降粘，但是目前对油溶性降粘剂的研究较少，大多仅限于实验室研究和现场试验阶段，同时使用过程中往往需掺入大量溶剂，同时纯剂加量高(3000~50000ppm)，致使成本高，无法进行规模化应用，且存在溶油能力不足，选择性强，降粘效果不显著，普适性差的问题。
同时对于本申请中实施例的静态降粘实验评价方法如下：
步骤（a1）：利用Brookfield DV2T 粘度计，测量指定区块脱水原油油样粘度；
步骤（a2）：将双基纳米降粘剂在50℃下超声清洗仪中混合均匀；
步骤（a3）：将7体积份的双基纳米降粘剂加入到3体积份的脱水原油中并升温至50℃，密封静置保温8 h得到降粘混合物；
步骤（a4）：抽取降粘混合物下层溶液，使得降粘混合物的油水体积比为7:3，得到待测混合物。
步骤（a5）：用Brookfield DV2T粘度计测定待测混合物的粘度，计算降粘率。
其中，静态降粘率按下式计算：
Figure 300893DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure 381588DEST_PATH_IMAGE004
— 静态降粘率；
Figure 133644DEST_PATH_IMAGE006
— 常温下脱水原油油样的粘度，单位为毫帕秒（mPa·s）；
Figure 424948DEST_PATH_IMAGE008
— 50℃下加热8 h后油水混合液的粘度，单位为毫帕秒（mPa·s）。
其中，在静态降粘实验评价方法中提及的到配制双基纳米降粘剂，
在本申请中双基纳米降粘剂的配置流程如下：
步骤（b1）：超声分散有机-无机乳液；
步骤（b2）：分散后的有机-无机乳液与两亲性纳米片共同加入到水中混合均匀形成双基纳米降粘剂。
需要说明的是，在本申请对于有机-无机乳液的超声分散功率，本领域技术人员可以根据实际选择，本申请中不作出具体时间和功率的限制。
上述双基纳米降粘剂配置过程的有关内容解释如下：
具体而言，在本申请中两亲性纳米片为两亲性纳米二氧化硅、两亲性纳米硫化钼或两亲性纳米氧化铝中的至少一种，两亲性纳米片为两亲性纳米二氧化硅。需要说明的是，两亲性纳米二氧化硅即为改性后纳米二氧化硅。
而步骤（b2）中，所述有机-无机乳液、所述两亲性纳米片和所述水的重量比为（0.5-3.5）：（0.0025-0.005）：（96-99），优选为3：0.005：96.995。
在本申请中有机-无机乳液的配置流程如下：
步骤（c1）：将高分子表面活性剂加入到烷烃类有机溶剂中，搅拌溶解均匀形成第一溶解液；
步骤（c2）：将第一乳化剂加入到水中，并升温50℃搅拌溶解均匀形成第二溶解液；
步骤（c3）：将第一溶解液加入到第二溶解液中，恒温50℃搅拌均匀形成有机-无机乳液。
需要说明的是在步骤（b2）中高分子表面活性剂和烷烃类有机溶剂的重量比为（25-28）:（30-33），水和第一乳化剂的重量比为（30-35）:（4-6），进一步优选为所述高分子表面活性剂、烷烃类有机溶剂、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5。
需要说明的是在有机-无机乳液的配置流程中所使用的第一乳化剂为AEO乳化剂，优选为AEO-9乳化剂；所述烷烃类有机溶剂为丁醇或白油中的至少一种。作为优选地，在本申请中优选烷烃类有机溶剂为丁醇。
在本申请中高分子表面活性剂的制备流程包括以下步骤：
步骤（d1）：将第二乳化剂和疏水单体加入到烷烃溶剂中混合均匀形成油相；
步骤（d2）：将丙烯酰胺、丙烯酸加入到水中，搅拌溶解均匀形成水相；
步骤（d3）：在无氧环境下，将所述水相加入到油相中搅拌并升温至50-70℃，得到乳化液；
步骤（d4）：在无氧环境下，将引发剂加入到所述乳化液中，反应得到含胶状所述高分子表面活性剂的反应液；
步骤（d5）：用乙醇清洗胶状所述高分子表面活性剂，并干燥得到固态高分子表面活性剂。
具体地，在本申请中步骤（d1）中所使用的第二乳化剂包括亲油性乳化剂和亲水性乳化剂，亲油性乳化剂和亲水性乳化剂质量比为9：1，具体而言亲油性乳化剂为Span类，优选为Span20，亲水性乳化剂OP类优选为OP15。所使用的疏水单体包括苯乙烯和甲基丙烯酸十八酯，苯乙烯和甲基丙烯酸十八酯摩尔比为1:（2-4），进一步优选为1:3。所述烷烃类有机溶剂为丁醇或白油中的至少一种。作为优选地，在本申请中优选烷烃类有机溶剂为丁醇。
其中步骤（d3）具体还包括：
步骤（d31）：搅拌油相，转速为200 r/min；
步骤（d32）：将水相滴入油相中乳化半个小时，并升温至60℃得到乳化液。
需要说明的是，在步骤（d32）中对于本领域技术人员可选择50-70℃之内的保温温度，在这范围内不同的温度选择不会对最后反应产物造成明显影响。
需要说明的是，在步骤（d4）中对于本领域技术人员可选择210-270min的加成聚合反应时长，具体而言，在本申请中优选为240min的反应时长，可以理解的是在这区间范围内不同的反应时长不会对最后反应产物功能造成明显影响，所以在本申请中不对反应时长做出的具体限制，不同的时间只会影响高分子表面活性剂的产量以及分子量。
同时，在本申请中步骤（d4）中所使用的引发剂包括偶氮过氧化物引发剂和过硫酸铵，所述偶氮过氧化物引发剂和所述过硫酸铵的质量比为1：1，所述偶氮过氧化物引发剂为油溶性引发剂，所述偶氮过氧化物引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮亿异丁氰基甲酰胺、偶氮二环乙基甲腈中的至少一种，在本实施例中，优先为所述偶氮过氧化物引发剂为偶氮二异丁腈。
具体的，在本申请中步骤（d3）和步骤（d4）中所提及的在无氧环境，为通过向反应器皿中不断通过入惰性气体排出氧气形成无氧环境。其中对于惰性气体的选择可以是氦气、氮气、氩气中的至少一种，本申请中优选为氮气排氧降低生产成本。对于反应器皿优选为反应釜，而对于反应器皿对于本领域技术人员可以选择反应釜又或者其他三通反应器皿，对于本领域技术人员可以根据实际情况选择反应器皿，本申请中不作出的具体限制。
在高分子表面活性剂的制备流程制备过程中，所述疏水单体、所述丙烯酰胺和所述丙烯酸的摩尔比为（3-5）：（75-85）：（10-20）并记为原料单体，所述原料单体、所述第二乳化剂、所述有机溶剂、所述引发剂和水质量比为（28-35）：（0.4-0.7）：（20-25）：（0.3-0.6）：（30-33），进一步优选，所述疏水单体、所述丙烯酰胺和所述丙烯酸的摩尔比为4：85：15，所述原料单体、所述第二乳化剂、所述有机溶剂、所述引发剂和水质量比为30：0.7：28：0.3：42。
在本发明中通过将丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸十八酯加聚合成高分子表面活性剂，其中高分子表面活性剂具有式Ⅰ所示结构：
Figure 144511DEST_PATH_IMAGE010
式Ⅰ
其中，p、m均为大于等于1的自然数。
高分子表面活性剂其由极性基团和非极性基团组成，同时具有亲水性和亲油性。非极性基团包括苯环结构和长度约为12个碳链长度的侧链基团，并且侧链基团具有3,3-二甲基基团以及侧链基团本身的长度具有良好的空间伸展作用和屏蔽效应，阻碍了片状大分子的堆砌聚集，使稠油的堆砌结构变得松散，达到降低有序化程度；同时在高分子链上引入的苯环结构，其通过苯环结构的π键替换胶质或者沥青质间的π-π结合，降低胶质或者沥青质间的π-π堆积作用；同时极性基团深入稠油可以形成各向异性，与沥青质和胶质的极性基团产生超分子缔合作用替代稠油重质组分间的氢键缔合作用，使重质组分分解为轻组分，极性基团和非极性基团的相互作用实现了稠油分散降粘，拆散胶质和沥青质片状分子平面重叠堆砌而成的聚集体结构。
但是在现有技术中，无论是水溶性降粘剂和油溶性降粘剂，均是以降低界面张力为目的的降粘剂，但是在实际降粘的过程中降粘剂均为从稠油表面开始分散油相，进而导致在实际降粘效果不显著。针对以上问题，本申请中对于稠油降粘开发出了双基纳米降粘剂针对于稠油降粘，实现从内到外降粘目的。其中双基纳米降粘剂的配置方法参见上文的内容。
根据本申请制备得到的高分子表面活性剂再制备而成双基纳米降粘剂，其在双基纳米降粘剂体系加入的两亲性纳米片，两亲性纳米片与高分子表面活性剂通过分子间相互作用力发生缔合作用，由于两亲性纳米片具有强渗透性可以融入稠油内部，即双基纳米降粘剂体系通过两亲性纳米片的强渗透能力不断携带高分子表面活性剂深入稠油内部，增强对稠油的内部分散作用，在内部打散稠油内部结构，实现由内向外的稠油降粘目的。同时双基纳米降粘剂体系内的第一乳化剂与高分子表面活性剂复配起到协同增效作用，即实现协同降低界面张力的作用，在稠油内部加速原油变形和流动性，促进原油的乳化和分散，高分子表面活性剂、第一乳化剂、两亲性纳米片三者的协同增效作用如图1。并且在高分子表面活性剂中由于含有丙烯酸的缩聚羧基，高分子表面活性具有的强亲水性能够使降粘后体系实现油水分离，无需考虑后续破乳问题。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本发明提供的双基纳米降粘剂、高分子表面活性剂以及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1：1#高分子表面活性剂的制备
1、将1.789 g第二乳化剂、3.380 g甲基丙烯酸十八酯和2.083 g苯乙烯加入到74.134 g丁醇中在反应釜中混合均匀形成油相；2、将60.418 g丙烯酰胺、10.809 g丙烯酸加入到102.253 g水中，搅拌溶解均匀形成水相；3、在无氧环境下，将所述水相加入到油相中搅拌并升温至60℃，得到乳化液；4、在无氧环境下，将0.767 g引发剂加入到所述乳化液中，反应得到含胶状所述高分子表面活性剂的反应液；5、用乙醇清洗胶状所述高分子表面活性剂，常温干燥并用搅拌机打碎后得到固态高分子表面活性剂，记为样品1#。
实施例2：2#高分子表面活性剂的制备
1、将1.814 g第二乳化剂、3.380 g甲基丙烯酸十八酯和3.124 g苯乙烯加入到75.140 g丁醇在反应釜中混合均匀形成油相；2、将60.418 g丙烯酰胺、10.809 g丙烯酸加入到103.642 g水中，搅拌溶解均匀形成水相；3、在无氧环境下，将所述水相加入到油相中搅拌并升温至60℃，得到乳化液；4、在无氧环境下，将0.777 g引发剂加入到所述乳化液中，反应得到含胶状所述高分子表面活性剂的反应液；5、用乙醇清洗胶状所述高分子表面活性剂，常温干燥并用搅拌机打碎后得到固态高分子表面活性剂，记为样品2#。
实施例3：3#高分子表面活性剂的制备
1、将1.838 g第二乳化剂、3.380 g甲基丙烯酸十八酯和4.166 g苯乙烯加入到76.147 g丁醇在反应釜中混合均匀形成油相；2、将60.418 g丙烯酰胺、10.809 g丙烯酸加入到105.031 g水中，搅拌溶解均匀形成水相；3、在无氧环境下，将所述水相加入到油相中搅拌并升温至60℃，得到乳化液；4、在无氧环境下，将0.788 g引发剂加入到所述乳化液中，反应得到含胶状所述高分子表面活性剂的反应液；5、用乙醇清洗胶状所述高分子表面活性剂，常温干燥并用搅拌机打碎后得到固态高分子表面活性剂，记为样品3#。
实施例4：4#高分子表面活性剂的制备
1、将1.730 g第二乳化剂、3.380 g甲基丙烯酸十八酯和3.124 g苯乙烯加入到71.658 g丁醇在反应釜中混合均匀形成油相；2、将60.418 g丙烯酰胺、7.206 g丙烯酸加入到98.838 g水中，搅拌溶解均匀形成水相；3、在无氧环境下，将所述水相加入到油相中搅拌并升温至60℃，得到乳化液；4、在无氧环境下，将0.741 g引发剂加入到所述乳化液中，反应得到含胶状所述高分子表面活性剂的反应液；5、用乙醇清洗胶状所述高分子表面活性剂，常温干燥并用搅拌机打碎后得到固态高分子表面活性剂，记为样品4#。
实施例5：5#高分子表面活性剂的制备
1、将1.898 g第二乳化剂、3.380 g甲基丙烯酸十八酯和3.124 g苯乙烯加入到78.623 g丁醇在反应釜中混合均匀形成油相；2、将60.418 g丙烯酰胺、14.412 g丙烯酸加入到108.446 g水中，搅拌溶解均匀形成水相；3、在无氧环境下，将所述水相加入到油相中搅拌并升温至60℃，得到乳化液；4、在无氧环境下，将0.813 g引发剂加入到所述乳化液中，反应得到含胶状所述高分子表面活性剂的反应液；5、用乙醇清洗胶状所述高分子表面活性剂，常温干燥并用搅拌机打碎后得到固态高分子表面活性剂，记为样品5#。
实施例6：D1#高分子表面活性剂的制备
同实施例2，不同之处在于：不添加丙烯酸。记为样品D1#。
实施例7：D2#高分子表面活性剂的制备
同实施例2，不同之处在于：不添加丙烯酸和丙烯酰胺，记为样品D2#。
实施例8：D3#高分子表面活性剂的制备
同实施例2，不同之处在于：不添加苯乙烯和甲基丙烯酸十八酯，记为样品D3#。
实施例9：D4#高分子表面活性剂的制备
同实施例2，不同之处在于：不添加苯乙烯，记为样品D4#。
实施例10：D5#高分子表面活性剂的制备
同实施例2，不同之处在于：不添加甲基丙烯酸十八酯，记为样品D5#。
由实施例1-10制备的双基纳米降粘剂的静态降粘实验评价：
在本评价部分，双基纳米降粘剂以及有机-无机乳液制备的详细制备方法已经在上文中介绍，将以由实施例1-10制备而成的有机-无机乳液内的所述高分子表面活性剂、丁醇、水和AEO-9乳化剂重量比均为25:30:35:5。其中由实施例1-10制备而成双基纳米降粘剂的有机-无机乳液、纳米二氧化硅和所述水的重量比均为3：0.005：96.995。
在本评价部分，其静态降粘实验评价已在上文中介绍，需要说明的是本申请中采用胜利草西稠油作为被降粘的对象。
其中油相与水相的体积比率为油相体积与水相体积相除。
表1 实施例1-10的静态降粘数据
样品名 初始粘度/mPa·s 加入降粘剂后的粘度/mPa·s 降粘率 步骤(a4)中抽取降粘混合物下层溶液重量
样品#1 56350 6941 87.68% 41.987
样品#2 56350 4164 92.61% 50.158
样品#3 56350 5951 89.44% 43.574
样品#4 56350 6874 87.80% 42.207
样品#5 56350 4395 92.20% 49.841
样品#D1 56350 54142 3.92% -
样品#D2 56350 53841 4.45% -
样品#D3 56350 54028 4.12% -
样品#D4 56350 54841 2.68% -
样品#D5 56350 55244 1.96% -
从表1能够得出以下结论：
1、样品#1-5的双基纳米降粘剂的降粘率均达到了87%以上，究其原因，与样品#D1-D5任意高分子表面活性剂制备结果相比较，可以认为是高分子表面活性剂本身对稠油降粘贡献。
2、通过样品#2、样品#4可以得知当高分子表面活性剂制备中丙烯酸添加量的改变，降粘率下降不明显，但是于能抽取降粘混合物下层溶液重量有较为明显的变化，可见丙烯酸对于降粘具有明显的破乳效果。
3、通过样品#2、样品#D1-#D2可以看出丙烯酸的缺失会直接导致双基纳米降粘剂的降粘能力的下降，可以见丙烯酸为丙烯酰胺加成的必要条件。
4、通过样品#2、样品#D3-#D4可以看出苯乙烯的缺失会导致双基纳米降粘剂的降粘功能几乎完全丧失，可以认为是苯乙烯中的苯环对稠油降粘效果具有贡献。
5、通过样品#2、样品#D4-#D5可以看出甲基丙烯酸十八酯的缺失会导致双基纳米降粘剂的降粘功能被极大削减，可以认为是甲基丙烯酸十八酯的长链具有降低稠油粘度的作用，同时样品#D4-#D5均含有苯乙烯进行加成，即可以佐证结论4的正确性。
不同配比的双基纳米降粘剂的静态降粘实验评价：
在本评价部分，双基纳米降粘剂以及有机-无机乳液制备的详细制备方法已经在上文中介绍，其中由实施例2制备而成的样品#2作为高分子表面活性剂。
实施例11:#1双基纳米降粘剂
其具体配置过程已在上文中描述，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，有机-无机乳液中样品#2、丁醇、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5，双基纳米降粘剂中有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为0.5：0.005：99.495，记为降粘剂#1。
实施例12:#2双基纳米降粘剂
其具体配置过程已在上文中描述，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，有机-无机乳液中样品#2、丁醇、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5，双基纳米降粘剂中有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为1.5：0.005：98.495，记为降粘剂#2。
实施例13:#3双基纳米降粘剂
其具体配置过程已在上文中描述，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，有机-无机乳液中样品#2、丁醇、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5，双基纳米降粘剂中有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为2.5：0.005：97.495，记为降粘剂#3。
实施例14:#4双基纳米降粘剂
其具体配置过程已在上文中描述，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，有机-无机乳液中样品#2、丁醇、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5，双基纳米降粘剂中有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为3：0.005：96.995，记为降粘剂#4。
实施例15:#5双基纳米降粘剂
其具体配置过程已在上文中描述，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，有机-无机乳液中样品#2、丁醇、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5，双基纳米降粘剂中有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为3.5：0.005：96.495，记为降粘剂#5。
实施例16:#6双基纳米降粘剂
其具体配置过程已在上文中描述，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，有机-无机乳液中样品#2、丁醇、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5，双基纳米降粘剂中有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为3：0：97，记为降粘剂#6。
实施例17:#7双基纳米降粘剂
其具体配置过程已在上文中描述，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，有机-无机乳液中样品#2、丁醇、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5，双基纳米降粘剂中有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为3：0.0025：96.9975，记为降粘剂#7。
实施例18:#8双基纳米降粘剂
其具体配置过程已在上文中描述，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，有机-无机乳液中样品#2、丁醇、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5，双基纳米降粘剂中有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为3：0.0035：96.9965，记为降粘剂#8。
实施例19:#9双基纳米降粘剂
其具体配置过程已在上文中描述，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，有机-无机乳液中样品#2、丁醇、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5，双基纳米降粘剂中有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为3：0.004：96.996，记为降粘剂#9。
实施例20:#10双基纳米降粘剂
其具体配置过程已在上文中描述，本实施例中不再赘述。
在本实施例中，有机-无机乳液中样品#2、丁醇、水和第一乳化剂的重量比为25:30:35:5，双基纳米降粘剂中有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为3：0.0055：96.9945，记为降粘剂#9。
其静态降粘实验评价已在上文中介绍，需要说明的是本申请中采用胜利草西稠油作为被降粘的对象。
表2 实施例11-19的静态降粘数据
样品名 初始粘度/mPa·s 加入降粘剂后的粘度/mPa·s 降粘率
降粘剂#1 56350 6544 88.39%
降粘剂#2 56350 5158 90.85%
降粘剂#3 56350 4541 91.94%
降粘剂#4 56350 4164 92.61%
降粘剂#5 56350 3955 92.98%
降粘剂#6 56350 14745 73.83%
降粘剂#7 56350 6289 88.84%
降粘剂#8 56350 5217 90.74%
降粘剂#9 56350 4654 91.74%
降粘剂#10 56350 4254 92.45%
从表2能够得出以下结论：
1、由降粘剂#1-降粘剂#5可以得知，随着双基纳米降粘剂内样品#2增加，在双基纳米降粘剂的降粘率都在提升，但是由降粘剂#4和降粘剂#5可以得知其伴随着有机-无机乳液的增加，对稠油的降粘效率开始降低，考虑到降粘成本，优选双基纳米降粘剂内的有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比为3：0.005：96.995。
2、降粘剂#6和降粘剂#7可以得知，在添加0.0025g两亲性纳米片后，双基纳米降粘剂的降粘率可以直接提升15个百分点，其对于双基纳米降粘剂降粘效果明显。
3、由降粘剂#4、降粘剂#7-降粘剂#10可以得知，随着两亲性纳米片的增加，在双基纳米降粘剂的降粘率都在提升，但是由粘结剂#4和降粘剂#10可以得知其伴随着有机-无机乳液的增加对稠油的降粘效率已经开始降低，考虑到降粘成本，优选双基纳米降粘剂内的有机-无机乳液、纳米二氧化硅和水的重量比优选为3：0.005：96.995。
双基纳米降粘剂的对于不同稠油的静态降粘实验评价：
在本评价部分，选择降粘剂#4对不同油田的稠油进行降粘。其降粘结果如下：
表3 不同油田的稠油静态降粘数据
序号 油样 初始粘度/mPa·s 加入降粘剂后的粘度/mPa·s 降粘率/%
1 大港油田风18-6 5835 722 87.63
2 鲁克沁区块 9500 356 96.25
3 新疆油田 17980 1860 89.66
4 胜利草西稠油 56350 4164 92.61
5 胜利草古稠油 170000 5940 96.51
6 胜利草南稠油 240000 23712 90.12
由表3可知，稠油粘度范围大于1000 mPa·s，为特稠油和超稠油范围，双基纳米降粘剂对不同区块特稠油和超稠油的静态降粘效果显著，静态降粘率均高于85%，因此可以得出双基纳米降粘剂体系具有良好的普适性，适用于多种不同类型的稠油油藏，静态降粘效果优异，可应用于特稠油和超稠油降粘生产，从而实现大规模的现场应用。
并且本申请中所制备的双基纳米降粘剂，其制备简单，显著降低开采成本：双基纳米降粘剂加量小，注入稠油油藏后焖井一段时间，通过焖井达到静态降粘效果，焖井后可直接进行采油生产，无需进行多轮次操作，静态降粘效果明显，可直接用于稠油冷采降粘（可参考本申请中静态降粘实验评价，其为实验室版本的稠油油藏开采方法）。
同时，本申请提供的静态降粘评价方法适用程度更加广泛：基于油田现场实况，根据油田操作流程，制定静态降粘评价标准，对双基纳米降粘剂进行静态降粘性能评价，打破传统的评价降粘剂降粘率的动态剪切降粘方法，对于稠油油藏降粘评价的适用范围更加广泛。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种双基纳米降粘剂，其特征在于，由有机-无机乳液、两亲性纳米片和水制备得到，所述有机-无机乳液由高分子表面活性剂，烷烃类有机溶剂、水、第一乳化剂制备得到，所述两亲性纳米片与所述高分子表面活性剂缔合;其中，所述有机-无机乳液、所述两亲性纳米片和水的重量比为（0.5-3.5）：（0.0025-0.005）：（96-99），所述高分子表面活性剂、所述烷烃类有机溶剂、水、所述第一乳化剂的重量比为（25-28）：（30-33）：（30-35）：（4-6）；所述两亲性纳米片为两亲性纳米二氧化硅、两亲性纳米硫化钼或两亲性纳米氧化铝中的至少一种；
其中，所述高分子表面活性剂由如下方法制成：
将第二乳化剂和疏水单体加入到烷烃溶剂中混合均匀形成油相，所述疏水单体为苯乙烯和甲基丙烯酸十八酯，苯乙烯和甲基丙烯酸十八酯摩尔比为1:（2-4）；
将丙烯酰胺、丙烯酸加入到水中，搅拌溶解均匀形成水相，所述疏水单体、所述丙烯酰胺和所述丙烯酸的摩尔比为（3-5）：（75-85）：（10-20）并记为原料单体；
在无氧环境下，将所述水相加入到油相中搅拌并升温至50-70℃，得到乳化液；
在无氧环境下，将引发剂加入到所述乳化液中反应得到含胶状所述高分子表面活性剂的反应液，所述原料单体、所述第二乳化剂、所述有机溶剂、所述引发剂和水质量比为（28-35）：（0.4-0.7）：（20-29）：（0.3-0.6）：（30-40）。
2.根据权利要求1所述的双基纳米降粘剂，其特征在于：所述有机-无机乳液、所述两亲性纳米片和水的重量比为3：0.005：96.995，所述高分子表面活性剂、所述烷烃类有机溶剂、水、所述第一乳化剂的重量比为25:30:35:5。
3.根据权利要求1所述的双基纳米降粘剂，其特征在于：所述烷烃类有机溶剂为丁醇或白油中的至少一种，所述第一乳化剂为AEO乳化剂。
4.根据权利要求1所述的双基纳米降粘剂，其特征在于：所述引发剂为偶氮过氧化物引发剂和过硫酸铵，所述偶氮过氧化物引发剂和所述过硫酸铵的质量比为1：1，所述偶氮过氧化物引发剂为油溶性引发剂。
5.权利要求1-4中任意一项所述双基纳米降粘剂在稠油油藏开采中的应用。
6.一种稠油油藏的开采方法，其特征在于,将权利要求1-4中任意一项所述双基纳米降粘剂注入到稠油油藏中。
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