CN113968585A - 一种改性纳米蒙脱土、纳米增粘剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种改性纳米蒙脱土、纳米增粘剂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113968585A
CN113968585A CN202111242615.1A CN202111242615A CN113968585A CN 113968585 A CN113968585 A CN 113968585A CN 202111242615 A CN202111242615 A CN 202111242615A CN 113968585 A CN113968585 A CN 113968585A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nano
montmorillonite
long
nano montmorillonite
chain
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
Application number
CN202111242615.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113968585B (zh
Inventor
赵莎莎
陈士勇
马玉
田玉芹
王耀国
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.)
Ningbo Fengcheng Advanced Energy Materials Research Institute Co ltd
Original Assignee
Ningbo Fengcheng Advanced Energy Materials Research Institute Co ltd
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 Ningbo Fengcheng Advanced Energy Materials Research Institute Co ltd filed Critical Ningbo Fengcheng Advanced Energy Materials Research Institute Co ltd
Priority to CN202111242615.1A priority Critical patent/CN113968585B/zh
Publication of CN113968585A publication Critical patent/CN113968585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113968585B publication Critical patent/CN113968585B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20—Silicates
    • C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/44—Products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds, e.g. organoclay material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F226/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F226/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a single or double bond to nitrogen
    • 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
    • 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
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/845—Compositions based on water or polar solvents containing inorganic compounds
    • 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
    • C09K8/84—Compositions based on water or polar solvents
    • C09K8/86—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
    • C09K8/88—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
    • C09K8/882—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

本申请公开了一种改性纳米蒙脱土、纳米增粘剂及其制备方法与应用，属于石油钻井化工材料技术领域。通过溶液插层法在纳米蒙脱土片层间引入长链基团进行改性。纳米增粘稳粘剂组分包括改性纳米蒙脱土、分散剂和水。本申请选用已工业化生产的纳米蒙脱土为基材，通过溶液插层反应，在纳米蒙脱土片层间引入长链活性基团，改变纳米蒙脱土的亲疏水性。制备所得的纳米增粘稳粘剂可应用于油田普通聚合物驱、二元复合驱和三元复合驱体系中，在高温高矿化度条件下仍然保持良好的增粘效果，解决了目前市场上聚合物增粘剂应用场景单一、增粘效果不佳、耐温耐盐性差、不经济环保等问题。

Description

一种改性纳米蒙脱土、纳米增粘剂及其制备方法与应用
技术领域
本申请涉及一种改性纳米蒙脱土、纳米增粘剂及其制备方法与应用，属于石油钻井化工材料技术领域。
背景技术
聚合物驱是以聚合物溶液作为驱替液的采油方法，是目前非常有效的提高油田采收率的方法，在三次采油中已被广泛应有。聚合物溶液的粘性可以增加水相粘度，降低地层中流动相水的相对渗透率，改善油水相对流度比，增大驱替体系的波及系数，提高原油采收率。油田现场常用的聚合物为部分水解型聚丙烯酰胺(HPAM)，HPAM分子链上有大量羧基，羧基基团之间的静电斥力可增大高分子的流体力学半径，从而增加水溶液粘度。但在地层水高矿化度条件下，由于离子屏蔽作用，带电基团之间的静电斥力大大减弱，导致聚合物溶液粘度大大降低，而大部分油田现场都是用采出污水直接配制聚合物溶液。同时，高温油藏中，温度会加速HPAM水解，进一步减低驱替液粘度，从而对采收率造成极大的影响。
针对聚合物驱替液粘度降低问题，目前采用的技术方案主要有以下几种：1.提高聚合物干粉用量，保证聚合物驱替液粘度，但会导致石油开采成本大大增加。2.油田采出水处理达标后用于配制聚合物溶液，主要方法包括添加络合剂降低采出水中钙离离子、镁离子，通过反渗透或膜过滤等降低采出水中无机盐浓度，曝气氧化法去除水中硫化物及细菌等，水处理的方法不仅操作过程繁杂，使用成本和范围也受限制，难以大范围推广使用。3.在聚合物溶液中添加交联剂，目前使用大部分交联剂为有机锆、有机铬等高价金属离子，容易造成地下水和环境污染。4.研发新型聚合物，目前使用较多的为疏水缔合型聚合物，耐温和抗盐性良好。
发明专利201310652936.8公开了一种聚合物粘度稳定剂，主要由硫脲、亚硫酸盐、EDTA5和水组成，该聚合物粘度稳定剂可以改善污水聚合物溶液粘度稳定性，粘度稳定时间长。但该发明中聚合物粘度稳定剂主要是针对低矿化度污水进行处理，对高矿化度及高温油藏环境不适用，同时该稳定剂对聚合物体系无明显增粘效果。发明专利201610407917.2公开了一种适用于聚表二元体系的增粘剂，主要由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂和水复配得到，该增粘剂在低用量下，就可以保护聚合物粘度，粘度保留率100％以上。但该增粘剂主要对疏水缔合型聚合物有稳粘效果，应用范围比较小，对聚合物体系也无明显增粘效果。
发明内容
针对目前市场上聚合物增粘剂应用场景单一、增粘效果不佳、耐温耐盐性差、不经济环保等问题，本发明提供了一种改性纳米蒙脱土及含有改性纳米蒙脱土的纳米增粘剂及其制备方法，可应用于油田普通聚合物驱、二元复合驱和三元复合驱体系中，在高温高矿化度条件下仍然保持良好的增粘效果。
根据本申请的一个方面，一种改性纳米蒙脱土，包括纳米蒙脱土和长链基团，采用溶液插层法在纳米蒙脱土片层间引入长链基团改性而成；
所述长链基团来自酰胺类化合物和C12-C18脂肪链季铵盐。
可选的，纳米蒙脱土与长链基团的质量比为1:5～1:10，其中长链基团的质量以酰胺类化合物和C12-C18脂肪链季铵盐总质量计算。
可选的，改性纳米蒙脱土的粒径为100～200nm。
可选的，纳米蒙脱土选自钠基蒙脱土、钙基蒙脱土、镁基蒙脱土中的至少一种。
可选的，所述酰胺类化合物选自十八烷基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺中的至少一种；
所述C12-C18脂肪链季铵盐选自十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵中的至少一种。
根据本申请的又一个方面，一种改性纳米蒙脱土的制备方法，包括如下步骤：
(1)将含有纳米蒙脱土和长链单体的溶液A除氧后，加入氧化剂混合得到溶液B；通过通入惰性气体或氮气等非活性气体进行除氧，除氧时间＞30min；
溶液A的具体配制方法为：将纳米蒙脱土分散在水中，得到含纳米蒙脱土溶液；将长链单体分散在水中，得到含长链单体溶液，将含长链单体溶液加入含纳米蒙脱土溶液中得到溶液A；
(2)在溶液B中加入还原剂，反应，得到改性纳米蒙脱土；
长链单体包括长链单体A和长链单体B，长链单体A选自十八烷基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺中的至少一种，长链单体B选自十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵中的至少一种。
可选的，溶液A中纳米蒙脱土的浓度为1～5mg/ml，纳米蒙脱土的浓度上限独立地选自4mg/ml、3mg/ml、2mg/ml，下限独立地选自2mg/ml、3mg/ml、4mg/ml；
长链基团的浓度为2～25mg/ml，长链基团的浓度上限独立地选自22mg/ml、20mg/ml、18mg/ml，下限独立地选自5mg/ml、10mg/ml、15mg/ml。
可选的，长链单体A和长链单体B的质量比为1:1～1:5，其上限独立地选自1:4、1:3，下限独立地选自1:2、1:3。
可选的，纳米蒙脱土粒径为50～150nm，其上限独立地选自140nm、120nm、100nm、80nm，下限独立地选自60nm、70nm、80nm。
可选的，步骤(1)中，加入氧化剂后在40～60℃的温度下搅拌10～20min；搅拌温度上限独立地选自55℃、50℃、45℃，下限独立地选自45℃、50℃；搅拌时间上限独立地选自18min、16min、14min，下限独立地选自12min、14min、16min；
步骤(2)中，还原剂加入速率为0.0006～0.008g/min；在溶液B中按照每分钟20滴速度持续滴加还原剂10～20min后，在40～60℃的温度下继续反应2～4h；
还原剂滴加速度上限独立地选自0.007g/min、0.006g/min、0.005g/min、0.004g/min，下限独立地选自0.001g/min、0.002g/min、0.003g/min、0.004g/min；反应温度上限独立地选自55℃、50℃、45℃，下限独立地选自45℃、50℃；反应时间上限独立地选自3.5h、3h、2.5h，下限独立地选自2.5h、3h。
可选的，氧化剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过氧单磺酸钾中的至少一种；还原剂选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁中的至少一种；
氧化剂和还原剂的质量比为2:1～5:1，氧化剂和还原剂的总质量为长链单体总质量的0.1％～0.5％；
氧化剂和还原剂的质量比上限独立地选自4.5:1、4:1、3.5:1，下限独立地选自2.5:1、3:1、3.5:1；氧化剂和还原剂的总质量为长链基团总质量的上限独立地选自0.45％、0.4％、0.35％、0.3％，下限独立地选自0.15％、0.2％、0.25％、0.3％。
根据本申请的又一个方面，一种纳米增粘剂，包括改性纳米蒙脱土、分散剂和水；
改性纳米蒙脱土选自上述任一改性纳米蒙脱土或由上述任一制备方法得到的纳米改性蒙脱土中的至少一种。
可选的，纳米增粘剂粒径为100～200nm，其上限独立地选自180nm、170nm、160nm、150nm、140nm，下限独立地选自110nm、120nm、130nm、140nm。
可选的，改性纳米蒙脱土、分散剂和水的质量份如下：
改性蒙脱土 5～10份；
分散剂 20～50份；
其余组分为水。
可选的，分散剂选自椰子油二乙醇酰胺、C5-C9脂肪醇聚氧乙烯醚、C12-C14烷基糖苷中的至少一种。
根据本申请的又一个方面，一种纳米增粘剂的制备方法，将改性纳米蒙脱土、分散剂和水与混合，得到纳米增粘剂。
根据本申请的又一个方面，一种上述改性纳米蒙脱土、上述纳米增粘剂、由上述制备方法得到的纳米改性蒙脱土、由上述制备方法得到的纳米增粘剂在驱油聚合物中的应用，包括油田普通聚合物驱、二元复合驱、三元复合驱体系中的应用。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请选用已工业化生产的纳米蒙脱土为基材，通过溶液插层反应，在纳米蒙脱土片层间引入长链活性基团，改变纳米蒙脱土的亲疏水性，使改性纳米蒙脱土上长链基团和聚合物通过相互缠绕，形成空间网络结构，使聚合物溶液粘度显著上升，有效降低聚合物使用量，大大降低油田聚合物使用成本。
2)纳米蒙脱土本身化学结构稳定，耐温耐盐性良好，通过物理混合可以均匀分散在聚合物体系中，提高聚合物网络结构的耐剪切性，在高温高矿化度条件下仍然保持良好的增粘效果。
3)本申请中纳米增粘剂可应用于油田普通聚合物驱、二元复合驱和三元复合驱体系中，在50℃-80℃条件下，矿化度大于10000mg/L时仍然保持良好的增粘效果，解决了目前市场上聚合物增粘剂应用场景单一、增粘效果不佳、耐温耐盐性差、不经济环保等问题。
4)本申请中的原料来源广泛，经济环保，制备方法简单，易于工业化放大生产。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
其中，纳米蒙脱土购自浙江丰虹新材料有限公司，其余材料如无特别说明，则均通过商业途径购买。
实施例所涉及的设备如下：粒径测试仪为马尔文ZEN3700激光粒度仪；粘度计为博勒飞DV2TLVTJ0。
本申请的实施例中增粘率的计算公式如下：
增粘率＝[初始粘度-增粘后粘度]/初始粘度×100％。
实施例1
制备纳米增粘剂，步骤如下：
步骤(1)称取50mg钠基纳米蒙脱土分散在10mL水中，并进行磁力搅拌，得到浓度为5mg/ml纳米蒙脱土分散液，其中纳米蒙脱土粒径为50nm；
步骤(2)称量50mg十八烷基丙烯酰胺和50mg十六烷基二甲基烯丙基氯化铵溶于10mL水中得到长链基团混合溶液；
配制含0.40g过硫酸钾的溶液5g和含0.08g亚硫酸钠的水溶液5g；
步骤(3)将步骤(2)中长链基团混合液缓慢加入步骤(1)的纳米蒙脱土分散液中，并倒入三口圆底烧瓶中，置于油浴锅中；
步骤(4)设置油浴锅温度在60℃，并通氮气，一边搅拌一边进行除氧，除氧时间40min；
步骤(5)待升至设置温度后60℃，将氧化剂加入三口圆底烧瓶中，搅拌混合10min后，在10min内持续滴加还原剂，每分钟滴加20滴，继续反应4h，反应结束后得到改性纳米蒙脱土溶液；
步骤(6)将250mg椰子油二乙醇酰胺加入步骤(5)的改性纳米蒙脱土溶液中，磁力搅拌均匀，得到纳米增粘剂。
经测试，得到的纳米增粘剂粒径为100nm。
实施例2
制备纳米增粘剂，步骤如下：
步骤(1)称取30mg钙基纳米蒙脱土分散在10mL水中，并进行磁力搅拌，得到浓度为3mg/ml纳米蒙脱土分散液，其中纳米蒙脱土粒径为100nm；
步骤(2)称量20mg十八烷基丙烯酰胺和60mg十八烷基二甲基烯丙基氯化铵溶于10mL水中得到长链基团混合溶液；
配制含0.12g过硫酸铵的溶液5g和含0.04g亚硫酸氢钠的溶液5g；
步骤(3)将步骤(2)中长链基团混合液缓慢加入步骤(1)的纳米蒙脱土分散液中，并倒入三口圆底烧瓶中，置于油浴锅中；
步骤(4)设置油浴锅温度在50℃，并通氮气，一边搅拌一边进行除氧，除氧时间40min；
步骤(5)待升至设置温度后50℃，将氧化剂加入三口圆底烧瓶中，搅拌混合10min后，在10min内持续滴加还原剂，每分钟滴加20滴，继续反应3h，反应结束后得到改性纳米蒙脱土溶液；
步骤(6)将120mg脂肪醇聚氧乙烯醚加入步骤(5)的改性纳米蒙脱土溶液中，磁力搅拌均匀，得到纳米增粘剂。
经测试，得到的纳米增粘剂粒径为120nm。
实施例3
制备纳米增粘剂，步骤如下：
步骤(1)称取10mg镁基纳米蒙脱土分散在10mL水中，并进行磁力搅拌，得到浓度为1mg/ml纳米蒙脱土分散液，其中纳米蒙脱土粒径为150nm；
步骤(2)称量4mg十八烷基丙烯酰胺和16mg十二烷基二甲基烯丙基氯化铵溶于10mL水中得到长链基团混合溶液；
配制含0.014g过氧单磺酸钾的溶液5g和含0.006g硫酸亚铁的溶液5g；
步骤(3)将步骤(2)中长链基团混合液缓慢加入步骤(1)的纳米蒙脱土分散液中，并倒入三口圆底烧瓶中，置于油浴锅中；
步骤(4)设置油浴锅温度在40℃，并通氮气，一边搅拌一边进行除氧，除氧时间40min；
步骤(5)待升至设置温度后40℃，将氧化剂加入三口圆底烧瓶中，搅拌混合10min后，在10min内持续滴加还原剂，每分钟滴加20滴，继续反应2h，反应结束后得到改性纳米蒙脱土溶液；
步骤(6)将120mg烷基糖苷(C12-C14)加入步骤(5)的改性纳米蒙脱土溶液中，磁力搅拌均匀，得到纳米增粘剂。
经测试，得到的纳米增粘剂粒径为200nm。
对比例1
使用非改性纳米蒙脱土制备纳米增粘剂，步骤如下：
步骤(1)称取50mg钠基纳米蒙脱土分散在10mL水中，并进行磁力搅拌，得到浓度为1mg/ml纳米蒙脱土分散液，其中纳米蒙脱土粒径为100nm；
步骤(2)称量250mg椰子油二乙醇酰胺加入步骤(1)的未改性纳米蒙脱土中，磁力搅拌均匀，得到非改性纳米蒙脱土制备的纳米增粘剂。
经测试，粒径为100nm。
测试例
采用博勒飞DV2TLVTJ0粘度计测试实施例1、实施例2、实施例3中的纳米增粘剂对油田现场用聚合物的增粘效果，聚合物来源大庆油田，分别为疏水缔合型聚合物、耐盐聚合物和普通聚合物，矿化水为12000mg/L，温度为70℃，测试结果如下表所示：
Figure BDA0003319765510000081
测试结果分析：从表中可以看出，本申请中纳米增粘剂对大庆油田现场使用3种类型聚合物均具有良好的增粘效果，增粘率都超过100％，未改性纳米蒙脱土制备的增粘剂对3种聚合物基本无增粘效果。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种改性纳米蒙脱土，其特征在于，所述改性纳米蒙脱土包括纳米蒙脱土和长链基团；
所述长链基团插层在所述纳米蒙脱土的片层间；
所述长链基团来自酰胺类化合物或C12-C18脂肪链季铵盐。
2.根据权利要求1所述的改性纳米蒙脱土，其特征在于，所述纳米蒙脱土与长链基团的质量比为1:2～1:5；
其中长链基团的质量以酰胺类化合物和C12-C18脂肪链季铵盐总质量计算；
优选的，所述改性纳米蒙脱土粒径为100～200nm。
3.根据权利要求1所述的改性纳米蒙脱土，其特征在于，所述纳米蒙脱土选自钠基蒙脱土、钙基蒙脱土、镁基蒙脱土中的至少一种；
优选地，所述酰胺类化合物选自十八烷基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺中的至少一种；
所述C12-C18脂肪链季铵盐选自十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵中的至少一种。
4.一种权利要求1-3任一项所述的改性纳米蒙脱土的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将含纳米蒙脱土和长链单体的溶液A除氧；再加入氧化剂混合得到溶液B；
(2)在溶液B中加入还原剂，反应，得到所述的改性纳米蒙脱土；
所述长链单体包括长链单体A和长链单体B；
所述长链单体A选自十八烷基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、丙烯酰胺中的至少一种；
所述长链单体B选自十六烷基二甲基烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、十二烷基二甲基烯丙基氯化铵中的至少一种。
优选的，所述溶液A中纳米蒙脱土的浓度为1～5mg/ml，长链单体的浓度为2～10mg/ml；
更优选地，长链单体A和长链单体B的质量比为1:1～1:5；
进一步优选地，所述纳米蒙脱土的粒径为50～150nm。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合是在40～60℃的温度下搅拌10～20min；
步骤(2)中，还原剂加入速率为0.0006～0.008g/min；反应温度为40～60℃，反应时间为2～4h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、过氧单磺酸钾中的至少一种；
所述还原剂选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁中的至少一种；
所述氧化剂和还原剂的质量比为2:1～5:1，氧化剂和还原剂的总质量为长链单体总质量的0.1％～0.5％。
7.一种纳米增粘剂，其特征在于，所述纳米增粘剂包括改性纳米蒙脱土、分散剂和水；
所述改性纳米蒙脱土选自权利要求1-3所述改性纳米蒙脱土、由权利要求4-6任一项所述制备方法得到的纳米改性蒙脱土中的至少一种；
优选的，所述纳米增粘剂粒径为100～200nm。
8.根据权利要求7所述的纳米增粘剂，其特征在于，所述改性纳米蒙脱土、分散剂和水的重量份如下：
改性纳米蒙脱土5～10份；
分散剂20～50份；
余量为水；
优选的，所述分散剂选自椰子油二乙醇酰胺、C5-C9脂肪醇聚氧乙烯醚、C12-C14烷基糖苷中的至少一种。
9.一种权利要求7-8任一项所述纳米增粘剂的制备方法，其特征在于，将所述改性纳米蒙脱土、分散剂和水混合，得到所述纳米增粘剂。
10.权利要求1-3任一项所述的改性纳米蒙脱土、权利要求4-6任一项所述制备方法得到的纳米改性蒙脱土、权利要求7-8任一项所述的纳米增粘剂、权利要求9所述制备方法得到的纳米增粘剂在驱油聚合物中的应用。
CN202111242615.1A 2021-10-25 2021-10-25 一种改性纳米蒙脱土、纳米增粘剂及其制备方法与应用 Active CN113968585B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111242615.1A CN113968585B (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种改性纳米蒙脱土、纳米增粘剂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111242615.1A CN113968585B (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种改性纳米蒙脱土、纳米增粘剂及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113968585A true CN113968585A (zh) 2022-01-25
CN113968585B CN113968585B (zh) 2023-05-12

Family

ID=79588205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111242615.1A Active CN113968585B (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种改性纳米蒙脱土、纳米增粘剂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113968585B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114774093A (zh) * 2022-05-11 2022-07-22 重庆科技学院 提高水基钻井液切力的有机无机复合聚合物及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200325381A1 (en) * 2019-04-09 2020-10-15 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Organophilic clay based drilling fluids containing gemini surfactant and polyacrylamide
CN111994917A (zh) * 2020-09-01 2020-11-27 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 纳米蒙脱土活性剂以及制备方法、应用
CN112551944A (zh) * 2020-12-09 2021-03-26 蒲诃夫 一种改性膨润土防渗材料及其制备方法和应用
CN113185657A (zh) * 2021-03-31 2021-07-30 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 一种纳米材料及其制备方法、应用
CN113321779A (zh) * 2021-07-16 2021-08-31 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 纳米增粘剂、聚合物驱增效剂及其制备方法、应用
CN113388382A (zh) * 2020-03-12 2021-09-14 中国石油天然气股份有限公司 一种高分子改性膨润土稳泡剂及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200325381A1 (en) * 2019-04-09 2020-10-15 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Organophilic clay based drilling fluids containing gemini surfactant and polyacrylamide
CN113388382A (zh) * 2020-03-12 2021-09-14 中国石油天然气股份有限公司 一种高分子改性膨润土稳泡剂及其制备方法
CN111994917A (zh) * 2020-09-01 2020-11-27 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 纳米蒙脱土活性剂以及制备方法、应用
CN112551944A (zh) * 2020-12-09 2021-03-26 蒲诃夫 一种改性膨润土防渗材料及其制备方法和应用
CN113185657A (zh) * 2021-03-31 2021-07-30 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 一种纳米材料及其制备方法、应用
CN113321779A (zh) * 2021-07-16 2021-08-31 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 纳米增粘剂、聚合物驱增效剂及其制备方法、应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHUN HUI ZHOU ET AL.: ""Co-intercalation of organic cations/amide molecules into montmorillonite with tunable hydrophobicity and swellability"", 《APPLIED CLAY SCIENCE》 *
陈成等: "蒙脱土对两亲共聚物水溶液性能的影响研究", 《当代化工》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114774093A (zh) * 2022-05-11 2022-07-22 重庆科技学院 提高水基钻井液切力的有机无机复合聚合物及其制备方法
CN114774093B (zh) * 2022-05-11 2023-08-15 重庆科技学院 提高水基钻井液切力的有机无机复合聚合物及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113968585B (zh) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106590592B (zh) 提高原油采收率的复合表面活性剂
CN111154475B (zh) 降低高含蜡原油界面张力的驱油剂及其制备方法和应用
CN109942071B (zh) 一种单宁酸稳定的纳米级零价铁强化过硫酸盐降解开链氯代烃的方法
US20210355371A1 (en) Viscoelastic surfactants for self-diverting acid under high temperature and preparation method
CN105642186B (zh) 一种pH值响应性可逆乳化剂组合物及其制备方法和应用
WO2010149251A1 (de) Wasser-in-öl-emulsion verfahren zu ihrer herstellung
CN113214439B (zh) 一种纳米活性剂材料及其制备方法与应用
CN108473858A (zh) 用于提高采油率的石油表面活性剂的稳定
CN113968585B (zh) 一种改性纳米蒙脱土、纳米增粘剂及其制备方法与应用
CN113416286B (zh) 一种水溶性纳米材料及其制备方法和应用
CN112226223A (zh) 超低渗油藏降压增注用表面活性剂组合物及制备方法
CN109135709A (zh) 一种适用于稠油油藏的降粘驱油剂及驱油体系
CN111440604B (zh) 一种自破乳型抗盐稠油冷采驱油剂及其制备方法和应用
CN112980420B (zh) 一种降压增注剂及其制备方法
CN101845105A (zh) 聚丙烯酰胺的反相乳液合成方法
CN113667466B (zh) 一种基于改性聚丙烯酰胺的超分子压裂液及其制备方法
CN104109520B (zh) 一种适用于高温高盐油藏的起泡剂及制备方法
CN117551233A (zh) 一种压裂液减阻剂及其制备方法
CN111793178B (zh) 一种双亲蒙脱土及其制备方法与应用
CN101502771A (zh) 一种氟碳双子表面活性剂及其制备方法与应用
CN112745454B (zh) 一种高温深井酸化用增稠剂及其制备方法
CN116064015B (zh) 一种盐敏自交联凝胶泡沫体系及其制备方法和应用
CN109762105B (zh) 一种开采石油用乳化分散增稠聚合物及其制备方法
CN108314997A (zh) 大幅度提高原油采收率的流体、制备方法及应用
US11192964B2 (en) Ionic liquid shale inhibitor for drilling fluid and preparation method and application thereof

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
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhao Shasha

Inventor after: Chen Shiyong

Inventor after: Ma Yu

Inventor after: Wang Yaoguo

Inventor before: Zhao Shasha

Inventor before: Chen Shiyong

Inventor before: Ma Yu

Inventor before: Tian Yuqin

Inventor before: Wang Yaoguo

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant