[發明專利]一種用于提高致密儲層原油采收率的粘彈性納米磁流體及其制備方法

有效

• 申請號: 201911159121.X
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110776898B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 羅明良;司曉冬;賈曉涵;戰永平;李欽朋;羅帥
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584;C01G49/08;B82Y40/00;B82Y30/00;E21B43/22;H01F1/44
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王素平

本發明提供了一種用于提高致密儲層原油采收率的粘彈性納米磁流體及其制備方法，該粘彈性納米磁流體是以經表面修飾劑修飾的Fe₃O₄顆粒為納米磁性顆粒，粘彈性表面活性劑溶液為載液組成的；所述的經表面修飾劑修飾的Fe₃O₄顆粒的質量濃度為0.5～10wt.％；所述的粘彈性表面活性劑溶液是由陰離子表面活性劑與反離子劑溶于水中配制而成。本發明還提供上述粘彈性納米磁流體的制備方法。本發明的納米磁流體具有粘彈性，穩定性較好，粒徑分布較窄，磁性顆粒強親油、強磁響應，制備原料低廉，制備工藝簡易，適于工業化生產，可用于致密儲層原油開采領域，可以提高原油開采效率。

技術領域

本發明涉及一種用于提高致密儲層原油采收率的粘彈性納米磁流體及其制備方法，屬于材料制備技術領域。

背景技術

近年來，常規油氣產量已無法滿足世界發展對油氣資源持續增長的需求，非常規油氣資源已成為全球關注的焦點領域，其中致密油氣的成功勘探開發為世界能源注入了新的活力，在一定程度上已改變世界傳統能源格局。中國致密油資源非常豐富，是中國未來現實的石油接替資源。由于致密儲層滲透率低(地下覆壓滲透率小于0.1mD)、孔隙度小(一般小于10％)，難以構建有效的驅替系統，目前主要借鑒頁巖氣開發中的“甜點”識別、水平井多級壓裂(體積壓裂)、工廠化作業等技術進行開發，但壓裂后僅靠天然能量衰竭式開采，單井產量遞減快、采收率低。因此，如何維持儲層壓力、有效溝通與控制儲層油水流動，較大幅度提高致密儲層原油采收率(EOR)成為今后一段時期的研究熱點領域。

現有的致密油儲層EOR主要方法包括水驅、空氣驅、CO₂驅、氣/水交替驅、表面活性劑驅、注水吞吐及注氣吞吐等。致密巖石物性差、驅替困難，同時儲層非均質性以及壓裂縫網易造成水竄、氣竄以及油井水淹等問題，對氣驅、水驅等方法的增產效果帶來極大的負面影響。近年來，納米流體作為一種新型功能納米材料，在油氣田開發領域得到了廣泛的關注與研究，利用納米流體作為驅油劑成為一種新興的采油技術。如中國專利文件CN108410440A公開了一種用于提高采收率的表面改性納米二氧化硅納米流體，但是這種常規納米顆粒與原油相互作用較弱，在巖石孔隙中易大量吸附滯留，且不具有外界刺激響應性，不能準確控制納米顆粒在儲層孔隙中運移行為，降低了納米流體與儲層流體及巖石的相互作用。而納米磁流體作為一種新型智能納米流體，具有很強的磁響應性，溶液中磁性顆粒能選擇性吸附原油液滴，在提高原油采收率方面具有很大的應用潛力。例如，中國專利文件CN103334724A提出了一種以聚合物溶液為基液的納米磁流體驅替開采常規或低滲油藏的方法及其井網結構。該納米磁流體以聚合物溶液為基液，聚合物易吸附地層多孔介質、不易降解，減少了納米磁性顆粒和原油流動的空間；另外其納米磁性顆粒的體積濃度超過30％，易造成分散不均、堵塞地層孔隙的風險，而且增加了應用成本。因此，針對微納米孔隙廣泛發育的致密儲層，該納米磁流體的應用潛力有限。

目前，還沒有專門用于提高致密儲層原油采收率的納米磁流體及制備技術。因此，需要開發一種制備過程簡單，設備要求簡易，原材料便宜，制備成本低的可用于大規模生產的方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種用于提高致密儲層原油采收率的粘彈性納米磁流體及其制備方法。本發明的粘彈性納米磁流體以粘彈性的表面活性劑膠束溶液為載體，納米磁性顆粒為磁響應材料，依靠表面活性劑膠束和納米磁性顆粒協同驅油，提高了致密儲層原油采收率。

本發明所采用的技術方案如下：

一種用于提高致密儲層原油采收率的粘彈性納米磁流體，是以經表面修飾劑修飾的Fe₃O₄顆粒為納米磁性顆粒，粘彈性表面活性劑溶液為載液組成的；所述的經表面修飾劑修飾的Fe₃O₄顆粒的質量濃度為0.5～10wt.％；所述的粘彈性表面活性劑溶液是由陰離子表面活性劑與反離子劑溶于水中配制而成。