[發明專利]一種纖維素納米晶體強化泡沫體系及其制備方法

在審

• 申請號: 202010461250.0
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111560241A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 魏鵬;郭凱迪;李金濤;謝亞紅
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: C09K8/584
• 分類號: C09K8/584
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 郭艷艷;李蕊

本發明提供了一種纖維素納米晶體強化泡沫體系及其制備方法，強化泡沫體系，包括以下重量百分比組分：起泡劑0.1～0.3％、穩泡劑0.2～0.5％，余量為去離子水。本發明還包括上述纖維素納米晶體強化泡沫體系的制備方法。本發明可以高效提高泡沫體系的穩定性，降低生產成本，有效解決了現有技術中穩泡效果不明顯和生產成本高等問題。

技術領域

本發明屬于泡沫體系技術領域，具體涉及一種纖維素納米晶體強化泡沫體系及其制備方法。

背景技術

泡沫是在油藏中成功實現流體流度控制的一種驅油體系，較聚合物驅油等擁有更好的流度控制效果、更大的鹽度適應范圍，且兼具洗油作用。大量礦場試驗證明，利用氣液同注等恰當工藝可在儲層孔隙中產生豐富的泡沫，而這些泡沫提高采收率能力的高低與其在儲層中的穩定性息息相關。采用穩泡劑是提高油藏環境中泡沫穩定性的有效手段之一。

目前現階段，在我國常用的泡沫穩泡劑體系主要包括以液相增粘機制為主的水溶性聚合物(如黃原膠、改性聚丙烯酰胺等)、以提高界面吸附為主導的固相納米顆粒(如二氧化硅、氫氧化鋁等)。但是，水溶性聚合物存在嚴重的熱降解問題，而固相顆粒對油田儲層具有二次傷害。因此，介于流體和固相之間的纖維素納米晶體，即擁有部分液相增粘性，又保留著顆粒的剛性，是一種發展潛力巨大的泡沫穩泡劑。現有方法得到的泡沫體系中，所用的藥劑種類和用量較大，制備過程復雜，生產成本較高，穩泡效果不明顯，該穩泡效果或工藝流程難以滿足油田施工要求，不便于推廣使用。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種纖維素納米晶體強化泡沫體系及其制備方法，可以顯著提高泡沫體系的穩定性，降低生產成本，有效解決了現有技術中穩泡效果不明顯和生產成本高等問題。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種纖維素納米晶體強化泡沫體系，包括以下重量百分比組分：起泡劑0.1～0.3％、穩泡劑0.2～0.5％，余量為去離子水。

進一步，纖維素納米晶體強化泡沫體系包括以下重量百分比組分：起泡劑0.2％、穩泡劑0.3％，余量為去離子水。

進一步，起泡劑為十二烷基甲基氧化胺、月桂酰基胺酸鈉、月桂酰胺丙基羥磺基甜菜堿、椰油基葡糖苷或十二烷基硫酸鈉。

進一步，穩泡劑為纖維素納米晶體。

進一步，纖維素納米晶體直徑10～50nm，長100～500nm。

上述纖維素納米晶體強化泡沫體系的制備方法，包括以下步驟：

(1)將起泡劑加入穩泡劑中，然后加入去離子水，先磁力攪拌10～15h，再超聲分散20～40min，得混合液；

(2)將步驟(1)所得混合液在1500～2500rpm條件下振蕩5～10min，得纖維素納米晶體強化泡沫體系。

進一步，步驟(1)中，先磁力攪拌12h，再超聲分散30min。

進一步，步驟(2)中，混合液在2000rpm條件下振蕩5min。

綜上所述，本發明具備以下優點：

1、本發明基于原位疏水化作用，制得了纖維素納米晶體穩定的泡沫體系，可以高效提高泡沫體系的穩定性，制備工藝簡單高效，降低生產成本，有效解決了現有技術中穩泡效果不明顯和生產成本高等問題。

2、在泡沫體系中首次采用了纖維素納米晶體作為泡沫性質的穩定劑，相比于現有穩泡劑，具有綠色環保、資源再利用等優勢；經過原位疏水化作用后，纖維素納米晶體不僅能吸附在液膜表面上，還能在液膜內部形成空間網絡結構，提高泡沫液膜穩定性；納米纖維素晶體，既擁有部分液相增粘性，又保留著顆粒的剛性，是一種發展潛力巨大的泡沫穩泡劑。