[發(fā)明專利]一種用于驅(qū)油的碳基兩親納米流及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110439109.5
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN113122217B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉銳;高石;蒲萬芬;趙星;芶瑞;徐瑩雪
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K8/584
• 分類號(hào): C09K8/584;C01B32/21;C01B32/15;C01B32/194;C01B32/198
• 代理公司: 成都其知?jiǎng)?chuàng)新專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51326
• 代理人: 房立普

本發(fā)明公開了一種用于驅(qū)油的碳基兩親納米流，以碳基納米粉為原料，先后采用硅烷偶聯(lián)劑和聚氧乙烯醚對其進(jìn)行改性，得到碳基兩親納米流；碳基納米粉選自石墨粉、碳粉、石墨烯或氧化石墨烯中的一種。兩親納米流的制備方法是：將碳基納米粉分散于甲苯和二甲基甲酰胺等質(zhì)量比的混合溶劑中，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，密封攪拌，在油浴96℃反應(yīng)6h，抽濾、提純、干燥得到硅烷偶聯(lián)劑改性的碳基納米粉；將硅烷偶聯(lián)劑改性的碳基納米粉分散于另一份甲苯和二甲基甲酰胺等質(zhì)量比的混合溶劑中；加入聚氧乙烯醚，密封攪拌，在油浴90℃進(jìn)行反應(yīng)6h，抽濾、提純、干燥得到碳基兩親納米流。本發(fā)明的碳基兩親納米流可以直接用油田注入水配制獲得碳基兩親納米流分散液。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是用于驅(qū)油的碳基兩親納米流及制備方法。

背景技術(shù)

自1991年Degennes在諾貝爾獲獎(jiǎng)致辭中首次提出Janus概念后，在化學(xué)組成性能方面具有不對稱性的兩親粒子受到國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。近些年來，基于Janus粒子納米材料類型多樣，在力學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、能源工業(yè)等眾多方面性能表現(xiàn)突出。由于碳具有大量同素異形體，特別是基于碳基的復(fù)合納米材料的制備與研究成為學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)，以往學(xué)者制備的碳基納米流類型以及制備方法百家爭鳴，雖然較初始材料功能化效果顯著，但往往需要借助外界儀器設(shè)備，亦或人工給予材料本身屬性外的合成誘發(fā)條件。

例如，肖鵬等人運(yùn)用界面自組裝的方法制備了碳納米管(CNTs)超薄膜。進(jìn)而通過自引發(fā)光接枝光聚合(S)子功能化修飾，研究其在傳感器、晶體管領(lǐng)域的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果有力的證明了利用超分子自組裝可以簡便高效的制備大面積導(dǎo)電碳基超薄膜，并能夠選擇性的單面接枝刺激響應(yīng)高分子所得到的二維Janus雜化超薄膜可使刺激響應(yīng)高分子和碳基薄膜協(xié)同發(fā)揮作用，大大拓展其在傳感、晶體管等領(lǐng)域的應(yīng)用。

江漢大學(xué)袁康設(shè)計(jì)了一種基于SiO₂模板來合成石墨烯基兩親納米材料路線，合成出了一面修飾EDTA、一面修飾C18鏈的兩親石墨烯。他通過實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)兩親石墨烯對重金屬離子的富集能力是氧化石墨烯(GO)的2.4倍，表明Janus石墨烯是一種高效的重金屬離子吸附劑，在環(huán)境凈化方面有一定的應(yīng)用前景。值得關(guān)注的是，他所合成的兩親石墨烯一面是親水性的(EDTA面)，一面是疏水性的(C18面)，具有類似于表面活性劑的兩親性，他又對兩親石墨烯應(yīng)用于油水分離的性能做了初步研究，結(jié)果表明兩親石墨烯在實(shí)現(xiàn)水中微量油滴的去除方面有較好的效果。

70年來，我國已經(jīng)躍居全球成為能源生產(chǎn)第一大國。在石油方面雖總體儲(chǔ)量基數(shù)大，但能源消耗需求日益增加，對外依賴程度早已上升過半，提高我國石油采收率是石油領(lǐng)域?qū)W者的初心和使命。傳統(tǒng)三次采油繼注水或注氣驅(qū)，熱力驅(qū)，微生物驅(qū)，聚合物驅(qū)油后，基于納米流體提高采收率成為現(xiàn)階段油田工作者研究的主旋律。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于驅(qū)油的碳基兩親納米流及制備方法。

本發(fā)明提供的用于驅(qū)油的碳基兩親納米流，以碳基納米粉為原料，先后采用硅烷偶聯(lián)劑和聚氧乙烯醚對其進(jìn)行改性，得到碳基兩親納米流。

所述碳基納米粉選自石墨粉、碳粉、石墨烯或氧化石墨烯中的一種，三維中其中的任何一維最小尺度為1nm-100nm。

所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一種或兩種的組合。

所述聚氧乙烯醚的重均分子量為260-6000g/mol。

所述用于驅(qū)油的碳基兩親納米流主要適用于注水開發(fā)油藏。直接用油田注入水配制獲得碳基兩親納米流分散液。而且，該碳基兩親納米流與表面活性劑復(fù)配使用。

上述的碳基兩親納米流的制備方法，步驟如下：