[發(fā)明專利]一種驅(qū)油用片狀納米材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011352669.9
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112322269B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健;王秀軍;張世侖;康曉東;王姍姍;靖波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油集團(tuán)有限公司;中海油研究總院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C09K8/588
• 分類號(hào): C09K8/588;C09K8/58;C08F218/08;C08F220/18;C08F226/06;C08F220/30
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

本發(fā)明公開了一種驅(qū)油用片狀納米材料。本發(fā)明選用3?縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷修飾鋰皂石納米顆粒，制備兩面帶有環(huán)氧基團(tuán)的片狀納米顆粒，隨后將顆粒分散于油/水界面上，利用帶有氨基的疏水化合物對(duì)顆粒的一面進(jìn)行疏水修飾，利用亞硫酸氫鈉對(duì)顆粒的另一面就行親水修飾，制備得到非對(duì)稱片狀納米材料。經(jīng)過測試，該產(chǎn)品在模擬礦化水中具有良好分散性能；將產(chǎn)品加入油/水體系中，可以形成具有一定強(qiáng)度的界面膜，抑制驅(qū)替過程中的指進(jìn)現(xiàn)象，提高驅(qū)油效果；該產(chǎn)品對(duì)原油具有明顯的降黏效果，并且未增加采出液處理的難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種驅(qū)油用片狀納米材料，屬于油田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

石油是現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的不可再生資源之一，它的開采和利用對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的作用。隨著石油開采的不斷進(jìn)行，目前，我國已開發(fā)的油田大多數(shù)進(jìn)入高含水期，只有通過三次采油技術(shù)才能夠穩(wěn)定產(chǎn)量，提高原油采收率?；瘜W(xué)驅(qū)是我國主要的三次采油技術(shù)之一，在化學(xué)驅(qū)實(shí)施過程中，主要使用的化學(xué)藥劑為表面活性劑或者聚合物。然而，這兩類驅(qū)油藥劑在使用過程中仍存在諸多缺陷，對(duì)于表面活性劑而言，它易被巖層吸附造成濃度下降，乳化作用過強(qiáng)造成采出液處理困難；對(duì)于聚合物而言，它在高溫高鹽條件下黏度顯著下降，在注入和運(yùn)移過程中發(fā)生機(jī)械和化學(xué)降解。因此，研發(fā)綜合性能優(yōu)良、適用范圍廣、長期穩(wěn)定性好的新型驅(qū)油材料，具有重要的意義。

納米材料由于諸多優(yōu)異性能被用于改善化學(xué)驅(qū)油，納米顆粒對(duì)采收率的提高主要表現(xiàn)在：降低油水界面張力和接觸角，改變油層巖石的潤濕性，使孔道對(duì)油滴的黏滯阻力降低，有利于原油的剝落和移動(dòng)；減少表面活性劑在巖石表面的吸附量，提高其降低油水界面張力和接觸角的性能；提高聚合物溶液的黏度、抗溫性和耐鹽性。目前，常用的驅(qū)油納米材料包括納米SiO₂、納米TiO₂、納米ZrO₂、納米Al₂O₃等。上述納米材料本身往往不具備界面活性，在使用過程中需要很高的濃度才能起到明顯提高采收率的效果。近年來，人們研究發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)于片狀納米材料表面進(jìn)行非對(duì)稱化學(xué)修飾，精準(zhǔn)調(diào)控材料兩側(cè)的親水親油性能，賦予材料優(yōu)良的界面活性，控制材料在油/水體系中的分布，可以顯著提升納米材料的驅(qū)油效果、減少藥劑用量、降低采出液處理難度。因此，這種非對(duì)稱片狀納米材料展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種驅(qū)油用片狀納米材料。

本發(fā)明提供的制備驅(qū)油用片狀納米材料的方法，包括：

1)將所述環(huán)氧基鋰皂石納米顆粒于水中超聲分散后，得到環(huán)氧基鋰皂石納米顆粒分散液；

2)將所述疏水化合物與非極性溶劑混勻，得到疏水化合物的非極性溶液；

3)將步驟2)所述疏水化合物的非極性溶液加入到步驟1)所述環(huán)氧基鋰皂石納米顆粒分散液中，以1200～1500rpm的速度攪拌15-60min后，向反應(yīng)體系中加入NaCl，于20～60℃進(jìn)行表面疏水改性反應(yīng)12～60h；

4)將磺化劑加入到步驟3)所得反應(yīng)體系中，于50-90℃進(jìn)行磺化反應(yīng)3-24h而得。

上述方法的步驟1)超聲分散步驟中，時(shí)間為20-40min；具體為30min；溫度為常溫；

所述環(huán)氧基鋰皂石納米顆粒與水的質(zhì)量比為1:(200～2000)；具體為1:(600～1500)；更具體為1:800-1000；

所述步驟2)中，所述非極性溶劑選自煤油、白油、甲苯和二甲苯中至少一種；

所述疏水化合物與非極性溶劑的質(zhì)量比為1:(20～500)；具體為1:(50～300)；更具體為1:60-140或1:90；

所述步驟3)中，所述環(huán)氧基鋰皂石納米顆粒與疏水化合物的質(zhì)量比為1:(2～30)；具體為1:(3.5～25)；更具體為1:10；