[發明專利]一種致密油藏防CO

有效

• 申請號: 201710654413.5
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107353886B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 劉銳;蒲萬芬;杜代軍
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C07F7/08
• 分類號: C07F7/08
• 代理公司: 11640 北京中索知識產權代理有限公司
• 代理人: 房立普

本發明公開了一種致密油藏防CO₂氣竄的納米復合材料，以納米二氧化硅為內核，依次經過硅烷偶聯劑的表面改性、丙烯酸甲酯的Michael加成反應和3?二甲氨基丙胺的酰胺化反應，即得到所述的納米復合材料。制備方法：S1、納米二氧化硅的制備；S2、納米二氧化硅的表面改性；S3、改性納米二氧化硅的Michael加成反應；S4、步驟S3制備的甲酯基封端的納米二氧化硅與3?二甲氨基丙胺進行酰胺化反應，分離，提純，干燥，得到所述的納米復合材料。本發明的復合材料在水相中分散性好，基液的黏度與水相當，復合材料與CO₂反應形成有機碳酸鹽封端的納米黏彈性流體，改善CO₂的流度，促使CO₂向低滲透層轉向，擴大CO₂的波及體積，提高致密油藏的油氣采收率。

技術領域

本發明屬于油田化學領域，具體涉及一種適用于致密油藏防CO₂氣竄的納米復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著常規油藏的大量開采，非常規油氣資源例如致密油氣已經成為重要的油氣資源接替區。當前，提高致密油藏的油氣采收率是廣大油田工作者研究的重點。CO₂驅不但有效解決了工業生產、人民生活溫室氣體排放和儲存等重大問題，而且由于其獨特有效的驅替機制，如注入安全、流動性好、易混相等原理，而成為氣驅提高原油采收率的一項關鍵技術。

然而大量的常規油藏CO₂驅現場試驗表明，與油藏的原油和地層水相比，CO₂不利的流度，導致CO₂極易沿著優勢通道竄流，大量的原油未被動用。致密油藏同樣存在氣體竄流的優勢通道，例如壓裂裂縫或天然裂縫。流度控制和剖面改善是抑制CO₂沿著高滲透區域竄流的有效措施。常規油藏中用于CO₂流度控制和剖面改善的化學試劑包括凝膠(凍膠)，泡沫以及聚合物等。然而，基于這些微尺度試劑的CO₂流度控制和剖面改善技術在致密油藏的應用效益不明顯，究其根本原因是致密油藏的微-納尺度孔隙限制了微尺度的常規化學試劑在多孔介質中的注入性。因此研發一種適用于致密油藏的CO₂流度控制劑意義重大而深遠。

近年來，科研工作者對具有環境刺激響應性的智能材料進行了大量研究。在這類智能材料中，CO₂觸發響應性材料獨具優勢，因為這類材料的觸發劑CO₂具有環境友好、價格低廉、無毒無害、臨界條件溫和(臨界溫度31.3℃，臨界壓力7.38MPa)等特點。CO₂觸發響應性智能材料的表面通常由CO₂響應的基團封端，例如胺基或脒基，其CO₂響應機理如下：

另一方面，由納米核和聚合物刷構成的聚合物雜化納米材料可以制備成性能多樣的智能材料。實際應用中，可以根據需要選擇具有特殊性能的納米核(剛性、柔性、光學性或磁性) 和聚合物刷(環境兼容性、生物降解性或響應性)。

目前，針對二氧化硅納米雜化物的研究大多集中在常規油藏的應用，而對于其在非常規儲層的研究和應用鮮有報道。因此，納米二氧化硅雜化物在致密油藏的應用研究將開辟一條納米二氧化硅雜化物應用的新領域。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是解決現有技術中微米尺度的化學試劑在CO₂驅提高致密油藏采收率中存在的薄弱環節，在致密油藏的應用效益不明顯的技術問題，提供了一種CO₂驅提高致密油藏采收率的防CO₂氣竄的二氧化硅納米復合材料。

本發明還有一個目的是提供一種上述的二氧化硅納米復合材料的制備方法，其反應條件溫和，工藝簡單。