[發明專利]一種納米潤濕劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710797057.2
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN109456745A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 張鎖兵;蘇建政;薛仁江;趙夢云;路熙;張祖國;史愛萍;唐萍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明公開了一種納米潤濕劑及其制備方法和應用，該納米潤濕劑為接枝有表面活性劑的納米二氧化硅骨料，所述納米二氧化硅骨料為偶聯劑改性的納米二氧化硅骨料。制備方法包括：制備偶聯劑改性納米骨料；鏈接表面活性劑；分離提純。本發明的納米潤濕劑是通過表面活性劑在偶聯改性的納米骨料表面的鏈接，使其稀水溶液具有改善油藏潤濕性的能力，通過使用不同的表面活性劑及濃度能夠使本發明的表面修飾納米潤濕劑的水溶液的改善油藏潤濕性的性能可調。本發明的納米潤濕劑，能夠配制成表面活性劑驅替液，將其用于注水開發油藏，所提供的潤濕劑可以有效改善油藏潤濕性，從而起到提高采收率的效果。

技術領域

本發明屬于石油開發領域，更具體地，涉及一種納米潤濕劑及其制備方法和應用。

背景技術

我國大部分注水開發的中高滲透率老油田已進入高含水、高采出程度的“雙高”開發階段。在我國對石油需求越來越大的背景下，加大對剩余油的開發顯得尤為重要。一般來講，剩余油可劃分為兩種基本類型：宏觀的和微觀的。宏觀剩余油是指尚沒有被水驅動到的儲量，以及在停滯帶和巖性透鏡體中的儲量。微觀剩余油是指被水驅動到了，但水驅能量仍不足于將其采出，呈殘余狀態，如薄膜狀態的石油，以及在孔隙表面上呈吸附狀和束縛狀的石油，如毛細管力束縛的殘余油，它殘留在注入流體通過的地帶，而在細小的孔隙中完全被毛細管力束縛等。這類油分布是微觀的，且大多不連續。

微觀剩余油在目前石油儲量中占有較大比例，如何提高其采出程度，成為擺在油田開發者面前的重要問題。

儲層潤濕性是控制地層流體區域位置、分布狀態及流動特性的一個重要因素。儲層孔隙表面的潤濕性對毛細管壓力、殘余含油或含水飽和度、相對滲透率、電性特征和注水開發特征具有本質的影響。研究表明，水濕地層被改變成油濕地層后一般可使油相滲透率降低15～85％，平均降低40％，在低滲透巖石中滲透率降低的百分數更大。因此儲層潤濕性的變化與原油采收率關系密切相關。因此，通過改變儲層潤濕性，可以提高該類型原油的采出程度。

對于儲層潤濕性，研究者通過改變注入流體pH值、表面活性劑以及相滲透率調節劑等手段實現對儲層潤濕性的改變，從而提高原油采出程度。

納米顆粒由于本身獨特的小尺寸效應和表面效應，在石油工業的勘探和開發過程中得到越來越多的重視。如報道的通過潤濕性改變提高采收率、注水井降壓增注、防止地層傷害以及防止結垢沉積等。

中國專利CN 104449631 B(強氣潤濕性納米二氧化硅解水鎖劑、其制備方法及巖石表面潤濕反轉的方法)報道了一種氣潤濕納米二氧化硅解水鎖劑，該體系由改性納米二氧化硅、乳化劑OP-10、十二烷基硫酸鈉、乙醇以及水復配形成，顯示出良好的超疏水疏油性能。

文獻(金家鋒.氣濕性納米SiO₂顆粒對巖心潤濕反轉及解水鎖機理[J].鉆井液與完井液,2015,32(6):5-11)，采用正硅酸乙酯和氨水為原料制備出納米二氧化硅，并經過離子型氟碳表面活性劑的吸附修飾，制備出具備氣濕反轉功能的納米顆粒潤濕劑。

綜上所述，報道的納米二氧化硅潤濕劑采用直接復配或吸附修飾來制備，在向油藏注入過程中，類似產品不可避免的會導致色譜分離或質量不穩定現象出現，此外，報道的納米潤濕劑技術均針對氣藏解液鎖，尚無針對改變油藏潤濕性的納米潤濕劑技術。因此，現有的納米潤濕劑在技術和性能上仍有較大的改進提升余地。而性能優良的納米潤濕劑的研發，都無疑會對現有的注水開發油藏產生積極作用，以及最終表現出的經濟和環境效益，都將產生重要影響。

儲層潤濕性是控制地層流體區域位置、分布狀態及流動特性的一個重要因素，特別在目前注水開發油藏存在大量剩余油的情況下，通過改變儲層潤濕性提高原油采收率，具有重要意義。

發明內容

針對現有納米潤濕劑存在的問題，本發明的目的在于提供一種納米潤濕劑及其制備方法和應用，通過在納米二氧化硅表面偶聯改性后嫁接相應表面活性基團，制備出結構穩定的納米潤濕劑，可以有效的改善油藏潤濕性，最終起到提高采收率的效果。