CN114395387B - 一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂及其应用 - Google Patents
一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114395387B CN114395387B CN202210251256.4A CN202210251256A CN114395387B CN 114395387 B CN114395387 B CN 114395387B CN 202210251256 A CN202210251256 A CN 202210251256A CN 114395387 B CN114395387 B CN 114395387B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- water
- agent
- nano
- situ
- 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
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000007704 transition Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 99
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 74
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 11
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 9
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 9
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- MEWFSXFFGFDHGV-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1CCCCC1 MEWFSXFFGFDHGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZYAASQNKCWTPKI-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethoxy(methyl)silyl]propan-1-amine Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCN ZYAASQNKCWTPKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NMEPHPOFYLLFTK-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(octyl)silane Chemical compound CCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC NMEPHPOFYLLFTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 28
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical class O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L hectorite Chemical compound [Li+].[OH-].[OH-].[Na+].[Mg+2].O1[Si]2([O-])O[Si]1([O-])O[Si]([O-])(O1)O[Si]1([O-])O2 KWLMIXQRALPRBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000271 hectorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000000569 multi-angle light scattering Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
本发明公开了一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂及其应用，本驱油剂由蒙脱土经偶联剂改性制成，偶联剂为辛基三甲氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、3‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。本纳米驱油剂在地层剪切的诱导下在油‑水界面定向吸附形成稳定油包水型Pickering乳化液。该乳状液的黏度大于油的黏度，乳化液黏度与地层含水饱和度成正比，能够有效的改善流度比，稳定排驱前缘，启动低渗层，从而大幅度提高原油采收率。该方法原材料价廉易得，经济效益突出，具有广阔的工业化应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及胶体与界面化学、油田化学、油田开采技术领域，具体为一种形成高相变点油包水型原位乳液纳米驱油剂及其应用。
背景技术
油包水(W/O)乳状液作为一种黏度高于原油的流体，其黏度随水-油体积比(即含水)的增加而增加，具备很强的流度控制作用。油藏注水开发过程中油水乳化是普遍现象，稠油因为富含活性组分，在不添加任何乳化剂的情况也倾向于形成W/O乳状液。但是对绝大数油藏的开发油水自乳化液是不利的，随水-油体积比(即含水)的增加，乳状液会从W/O向O/W转变，转变时的含水称为转相点。乳化液在高含水低含油的高渗区域以低黏度的O/W形式存在，而在低含水高含油的低渗区域以高黏度的W/O形式存在，乳化液在高、低渗透率区域的黏度的差异性，反而恶化了低渗区域的驱替阻力，加剧了高渗区域的水窜。因此，开发一种在高含水区域仍能够形成油包水(W/O)型原位乳液从而增加高渗区域驱替阻力的驱油剂是流度控制技术的关键所在。
传统表面活性剂形成的驱油剂虽能通过调节亲油-亲水性(HLB)，使其倾向于形成W/O乳状液，但是并不能在高含水区域使油水完全乳化，形成稳定的高相变点高含水W/O乳状液。由固体粒子代替传统有机表面活性剂吸附在油水界面上形成的稳定乳液体系称为Pickering乳化液。与传统表面活性剂形成的乳化液相比，纳米固相粒子可以大大降低乳化剂的用量，所形成的乳液稳定性强。目前已有采用昂贵的碳纳米管等纳米颗粒+表面活性剂的方式能够提高转向点，如中国申请专利201910470177.0，这种方式造价贵，技术人员们也在尝试对一些廉价颗粒改性，如对蒙脱土、高岭土、锂皂石等进行改性制成Pickering乳化剂，但其整体而言相变点仍然较低，一般其最高相转变点不超过70％，而且转向点越高需要的粒子浓度越高，一般最高相转变点所需乳化剂质量分数在3-5％左右。
因此，探索出一条适合驱油用纳米粒子的制备方法并以此制备价廉易得的纳米驱油剂将为油田开发提质增效提供新动能。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂及其应用，本发明的驱油剂采用廉价的蒙脱土颗粒与特定的硅烷偶联剂作为原料，既克服现有碳纳米粒子成本高的不足，也克服了现有改性蒙脱土颗粒乳化剂相变点较低的问题。
为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂，其采用包括如下步骤的方法制备而成：
S1、将蒙脱土放入浓硫酸、双氧水混合溶液中搅拌、加热使其反应；具体而言，浓硫酸的具体浓度不用限制，质量浓度大于70％即可，双氧水的质量浓度不低于25％，浓硫酸和过氧化氢一起使用，一是混合溶液强腐蚀强氧化，除去大部分杂质并且是粒径变得更小更均匀；二是处理过的表面会带羟基，因而高度亲水，可以用于后续修饰的同时在水中分散更好，不易团聚，达到纳米级别。此外，H2SO4与H2O2物质量比为2：1～3.5：1，否则不能得到覆盖羟基基团的蒙脱土纳米颗粒。进一步，为了便于蒙脱土在混合溶液中充分分散，优选的蒙脱土与上述混合溶液(浓硫酸+双氧水)中的质量比不大于1：5。本步骤的反应温度为100-120℃，反应时间可以根据温度适当调整，建议不低于60min。
S2、对步骤S1的反应产物进行分离并对分离得到的固体产物进行去离子水冲洗、过滤、烘干得到表面覆盖羟基基团的蒙脱土纳米颗粒。
此步骤中，反应产物也可以先降温至室温再进行分离，采用的分离方式有多种，如过滤、离心分离，至于对固体产物进行去离子水冲洗的次数可以根据需要选择，冲洗次数越多，产品纯度越高。
S3、在隔氧、搅拌条件下将步骤S2得到的表面覆盖羟基基团的蒙脱土纳米颗粒、硅烷偶联剂依次加入甲醇、离子水的混合溶液中反应生成硅烷偶联剂改性的蒙脱土纳米颗粒。
本步骤中，隔氧的方式有多种，比如封闭反应器，比如通入惰性气体(如氮气)脱氧。本步骤中的硅烷偶联剂特指辛基三甲氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种的组合。甲醇和去离子水的体积比为优选5:4～6:5。反应温度为45-65℃，温度低反应慢，温度过高会导致反应不完全，优选的反应温度是60℃，反应时间不低于为8h。表面覆盖羟基基团的蒙脱土纳米颗粒与硅烷偶联剂的质量比为1:0.3～1.2。此外，硅烷偶联剂一旦缩聚就很难再进行水解了，因此在硅烷偶联剂水解时需要让硅烷偶联剂更充分的与水接触，减少硅烷偶联剂分子之间因接触发生的缩聚反应，优选的硅烷偶联剂与溶剂的质量比为不大于1.2:100。
S4、对步骤S3的反应产物进行分离并对得到的固体产物干燥后得到原位乳化纳米驱油剂。
此步骤中的分离方式可以根据需要选择，比如抽滤、离心分离；干燥方式可以采用普通干燥，但干燥温度不能大于90℃，为了加快干燥速率也可以采用真空干燥。
本发明的另一目的是提供一种上述形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂的使用方法，将上述形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂分散在溶剂中后配置成驱油剂分散液，利用该驱油剂分散液对原油地下黏度为80～1000mPa·s的稠油油藏进行驱油。本方法能够显著提高原油的采收率。
有益效果：
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本驱油剂采用廉价的蒙脱土为原料，兼具成本低、相转变点高双重优势。将本驱油剂用于驱油时，驱油剂浓度极低的情形下即可达到最高相转变点，相对于现有技术能够明显减少驱油剂用量，节约成本。此外，本驱油剂在水中分散性良好，油田应用配注工艺简便。
附图说明
图1纳米驱油剂微观形貌图；
图2纳米驱油剂粒径分布图；
图3不同含水下乳液黏度变化图；
图4不同浓度驱油剂-原油乳液相转点图；
图5纳米驱油剂的驱油效果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文的所有技术和科学术术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义。
实施例1
在配置有搅拌器的三颈瓶中依次加入去70g浓硫酸(质量分数70％)、30g双氧水溶液(质量分数30％)，冷却后加入20g蒙脱土，在100℃油浴环境搅拌90min充分反应；反应产物进行分离并对分离得到的固体产物进行去离子水冲洗、过滤、烘干后在配置有搅拌器的三颈瓶中依次加入1g反应产物、0.5g辛基三甲氧基硅烷、0.2g环己基三甲氧基硅烷、50g甲醇、50g去离子水，密封，在45℃水浴环境搅拌反应16h；反应结束后对反应产物进行抽滤，收集固体产物，在60℃下真空干燥后得到原位乳化纳米驱油剂A。
实施例2
在配置有搅拌器的三颈瓶中依次加入去70g浓硫酸、30g双氧水(质量分数25％)，冷却后加入20g蒙脱土，在120℃油浴环境搅拌60min充分反应；反应产物进行分离并对分离得到的固体产物进行去离子水冲洗、过滤、烘干后在配置有搅拌器的三颈瓶中依次加入1g反应产物、0.8g环己基三甲氧基硅烷、0.1g3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、45g甲醇、55g去离子水，密封，在65℃水浴环境搅拌反应8h；反应结束后对反应产物进行抽滤，收集固体产物，在90℃下真空干燥后得到原位乳化纳米驱油剂B。
测试例1
纳米驱油剂的粒径分布：
通过扫描电镜(FTIR,Nicolet 6700)观察纳米驱油剂A、B微观形貌，如图1所示。颗粒分散均匀，未发生明显团聚。
将20mg实施例1、2合成的纳米驱油剂A、B分别分散在6mL的乙醇中，密封超声60min得到纳米驱油剂分散液。用BI-MwA多角度激光光散射仪测定纳米驱油剂粒径分布，如图2所示。结果显示，粒度均匀，平均粒径分别为612nm、569nm。
由此可知，此纳米驱油剂到达纳米级别，并且分散性良好。
测试例2：纳米驱油剂提高相变点性能
用实施例1合成的纳米驱油剂A、实施例2合成的纳米驱油剂B、现有普通改性蒙脱土乳化剂C(灵寿县燕博矿产品加工厂，有机改性膨润土(蒙脱土)，型号12500)，分别与去离子水混合配制成质量浓度0.1％-5％驱油剂，超声搅拌溶解1h，获得驱油剂分散液。
在量程为50mL的特制量筒中，将驱油剂分散液/纯水与脱气原油(65℃、剪切速率10s-1条件的黏度为131mPa·s)分别按水油体积比为1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1(含水率依次为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％)配制总体积为30mL混合、密封；然后在65℃水浴条件，搅拌30min，观察乳化情况，搅拌结束后，用高温高压流变仪在65℃条件，剪切速率10s-1测试乳化液稳定后的表观黏度，见表1，图3。
表1不同水油比条件纳米驱油剂分散液/纯水与131mPa·s原油形成乳化液的黏度
由上表可知，低浓度(0.1％)下纳米驱油剂与原油在剪切诱导下，形成油包水乳化液，乳化液比原油黏度高，在含水率10～80％条件，驱油剂A、B的乳化液的黏度与含水率成正比与含油率成反比，纯水-原油的相转变点为50％；对比例驱油剂C-原油的相转变点低于60％；驱油剂A-原油、B-原油的相转变点大于80％，因此，本发明实施例制备的驱油剂A、B能够形成更高的相转变点。
按照上述方法，测定不同浓度驱油剂的相转变点，结果如图4所示。
从图4可知，在质量浓度0.02-3％的范围内，驱油剂A分散液-原油的相转变点明显高于对比例驱油剂C分散液-原油；驱油剂A实现最高相变点所需的质量分数为0.1％，而对比例驱油剂C则需要在质量分数大大3.0％时才能达到最高相变点，因此，驱油剂A能够在更小浓度条件下形成高相转变点，可以节约驱油剂用量。
测试例3：纳米驱油剂提高采收率性能
配制矿化度为8×104mg/L(Ca2+、Mg2+浓度为0.12×104mg/L)的矿化水。另外-一份加入实施例2合成的纳米驱油剂B，配制成质量浓度0.2％纳米驱油剂。人造双层非均质岩心(45×45×300mm长岩心，孔隙度20.6％，气测渗透率200/800mD)，实验温度65℃，原油黏度131mPa·s，原始含油饱和度71.1％。在水驱阶段(驱替速度0.5mL/min)，受不利的水油流度比的影响，水驱动用程度低，含水率98％的采收率为31％。随后注入0.5倍孔隙体积的纳米驱油剂分散液及后续水驱，注入压力升高、出口端出油。证明纳米驱油剂自发在油-水界面富集，在地层剪切的诱导下在油-水界面定向吸附形成Pickering乳化液，在油藏含水条件，乳化液黏度与地层含水饱和度成正比与地层含油饱和度成反比，从而自动调节油-水界面流度，稳定排驱前缘，0.5倍孔隙体积的纳米驱油剂分散液及后续水驱提高原油采收率至23％，累计采收率达54％，驱替效果见图5。
本发明所提供的纳米驱油剂在油田注入水分散性良好，可以直接用油田注入水配制获得纳米驱油剂分散液，比注入水黏度略高，注入性好；纳米驱油剂驱油机理为，纳米驱油剂自发在油-水界面富集，在地层剪切的诱导下在油-水界面定向吸附形成Pickering乳化液，在油藏含水条件，乳化液黏度与地层含水饱和度成正比与地层含油饱和度成反比，从而自动调节油-水界面流度，稳定排驱前缘，提高原油采收率。另外，纳米驱油剂也能与表面活性剂复配使用，通过发挥原位乳化增黏与油-水(超)低界面张力的协同效应，提高原油采收率。
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂，其特征在于，所述驱油剂通过包括如下步骤的方法制备而成：
S1、在将蒙脱土放入浓硫酸、双氧水混合溶液中搅拌、加热使其反应；所述双氧水的质量浓度不低于25%，所述H2SO4与H2O2的摩尔比为1.5:1～3:1；蒙脱土与浓硫酸、双氧水混合溶液的质量比不大于1：5；
S2、对步骤S1的反应产物进行分离并对分离得到的固体产物进行去离子水冲洗、过滤、烘干得到表面覆盖羟基基团的蒙脱土纳米颗粒；
S3、在隔氧、搅拌条件下将步骤S2得到的表面覆盖羟基基团的蒙脱土纳米颗粒、硅烷偶联剂依次加入甲醇、离子水的混合溶液中反应生成硅烷偶联剂改性的蒙脱土纳米颗粒；所述硅烷偶联剂为辛基三甲氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种；表面覆盖羟基基团的蒙脱土纳米颗粒与硅烷偶联剂的质量比为1:0.3～1.2；
S4、对步骤S3的反应产物进行分离并对分离出的固体产物干燥后得到原位乳化纳米驱油剂。
2.如权利要求1所述的一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂，其特征在于，所述步骤S1中反应温度为100℃～120℃。
3.如权利要求1所述的一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂，其特征在于，所述步骤S3中甲醇和去离子水的体积比为5:4～6:5。
4.如权利要求1所述的一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂，其特征在于，所述步骤S3中反应温度为45-65℃。
5.如权利要求1所述的一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂，其特征在于，步骤S3中所述硅烷偶联剂与甲醇、离子水混合溶液的质量比不大于1.2：100。
6.如权利要求1所述的一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂，其特征在于，所述步骤S4中的干燥温度低于90℃。
7.一种权利要求1-6任一所述的形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂的应用，其特征在于，将其应用于原油地下黏度为80-1000 mPa·s的稠油油藏进行驱油。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210251256.4A CN114395387B (zh) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | 一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210251256.4A CN114395387B (zh) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | 一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114395387A CN114395387A (zh) | 2022-04-26 |
| CN114395387B true CN114395387B (zh) | 2022-12-20 |
Family
ID=81235062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210251256.4A Active CN114395387B (zh) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | 一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114395387B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1426507A (zh) * | 2000-04-25 | 2003-06-25 | 埃克森美孚上游研究公司 | 固体物稳定化油包水乳液及其应用方法 |
| CN1696240A (zh) * | 2005-05-27 | 2005-11-16 | 北京交通大学 | 一种化学驱油剂 |
| CN102994660A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-03-27 | 陕西科技大学 | 硅烷偶联剂改性蒙脱土功能性纳米复合加脂剂的制备方法 |
| CN103194934A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-07-10 | 华南理工大学 | 一种由片状固体颗粒乳化的造纸施胶剂的制备方法 |
| CN109866298A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-11 | 北京林业大学 | 一种含有杂化蒙脱土的石蜡基Pickering乳液及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104761722A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-08 | 中科院广州化学有限公司 | 一种阳离子聚硅氧烷皮克林乳液及其制备方法和应用 |
| CN105504182B (zh) * | 2016-01-04 | 2018-01-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种纳米级皮克林乳液型压裂液及其制备方法 |
| US11466197B2 (en) * | 2020-02-12 | 2022-10-11 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Emulsified silane modified colloidal silica (Pickering emulsion) for conformance control |
| CN112210358B (zh) * | 2020-10-23 | 2022-06-03 | 西南石油大学 | 一种纳米乳化驱油剂及其制备方法 |
| CN113136193B (zh) * | 2021-04-23 | 2022-06-17 | 西南石油大学 | 一种高活性纳米驱油剂及其制备方法 |
-
2022
- 2022-03-15 CN CN202210251256.4A patent/CN114395387B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1426507A (zh) * | 2000-04-25 | 2003-06-25 | 埃克森美孚上游研究公司 | 固体物稳定化油包水乳液及其应用方法 |
| CN1696240A (zh) * | 2005-05-27 | 2005-11-16 | 北京交通大学 | 一种化学驱油剂 |
| CN102994660A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-03-27 | 陕西科技大学 | 硅烷偶联剂改性蒙脱土功能性纳米复合加脂剂的制备方法 |
| CN103194934A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-07-10 | 华南理工大学 | 一种由片状固体颗粒乳化的造纸施胶剂的制备方法 |
| CN109866298A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-11 | 北京林业大学 | 一种含有杂化蒙脱土的石蜡基Pickering乳液及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Study on the mechanism of W/O emulsion flooding to enhance oil recovery for heavy oil reservoir;Ziqi Sun,等;《Journal of Petroleum Science and Engineering》;20211125;第209卷 * |
| 蒙脱土稳定石蜡基Pickering乳液处理材的性能研究;陈玉; 曹金珍;《林业工程学报》;20170531;第2卷(第5期);第36-40页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114395387A (zh) | 2022-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ju et al. | Continuous production of lignin nanoparticles using a microchannel reactor and its application in UV-shielding films | |
| CN107353886B (zh) | 一种致密油藏防co2气窜的纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN112266775A (zh) | 一种原位纳米乳化剂的制备及油藏应用方法 | |
| CN109052596B (zh) | 适用于乳化油废水处理的磁性纳米絮凝剂的制备方法与应用 | |
| CN113122217B (zh) | 一种用于驱油的碳基两亲纳米流及制备方法 | |
| CN110613960B (zh) | 可同时实现o/w与w/o乳液高效油水分离的磁性破乳剂的制备方法与应用 | |
| CN109401742A (zh) | 一种由高矿化度地层水配制而成的耐温耐盐泡沫调驱体系 | |
| CN109135807A (zh) | 一种高效破乳剂 | |
| CN116622355B (zh) | 一种驱油剂组合物及其制备方法与应用 | |
| CN110511734A (zh) | 基于MoS2纳米片制备多功能型滑溜水的方法 | |
| CN112226221A (zh) | 一种纳米二氧化硅驱油剂及其制备方法和应用 | |
| CN112427451A (zh) | 同时去除土壤中重金属和有机污染物的水基泡沫体系及方法 | |
| CN114395387B (zh) | 一种形成高相变点油包水型原位乳化纳米驱油剂及其应用 | |
| CN110105936B (zh) | 适用于复杂油藏的耐温耐盐泡沫调驱体系及其制备方法和应用 | |
| CN110104836A (zh) | 一种适用于水基切削液废水的强化处理方法 | |
| Jia et al. | Effect of modification degrees on the interfacial properties and EOR efficiency of amphiphilic Janus graphene oxide | |
| CN113717708A (zh) | 一种油气井压裂用低成本纳米颗粒增强型氟碳助排剂 | |
| CN106315757B (zh) | 一种用于油田聚合物驱产出水的高效除油剂 | |
| CN102925205A (zh) | 用于碱驱后稠油乳液破乳的方法 | |
| CN112210358A (zh) | 一种纳米乳化驱油剂及其制备方法 | |
| Dai et al. | Synthesis and characterization of water-sensitive core-shell type microspheres for water shut-off in the oil field | |
| CN101659482B (zh) | 一种处理三元复合驱采油废水的方法 | |
| CN112680206A (zh) | 一种表面活性剂组合物及其制备方法与应用 | |
| CN113136194B (zh) | 一种基于纳米纤维素的乳状液及其制备方法和应用 | |
| CN114015427A (zh) | 纳米驱油剂及其制备方法和应用 |
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 |