一种基于纳米马达的石油开采方法及纳米马达应用技术

本发明专利技术涉及石油开采技术领域，特别是涉及一种基于纳米马达的石油开采方法及纳米马达应用。所述基于纳米马达的石油开采方法包括：步骤1：取纳米马达，将该纳米马达与去离子水混合制得纳米马达悬浊液；步骤2：取过氧化氢溶液与纳米马达悬浊液混合后注入油井的地层中；步骤3：纳米马达表面蒸镀的催化性金属层催化过氧化氢分解，产生氧气浓度梯度使纳米马达进行运动；步骤4：纳米马达在地层中运动时，纳米马达表面修饰的疏水亲油基团与油滴结合，带有油滴的纳米马达在地层液体中运动；步骤5：将带有油滴的纳米马达从油井中抽出，然后进行离心分离，使得油滴和纳米马达分离，提取油滴。本发明专利技术的石油开采方法可以有效提升油田的采收率。

An Oil Exploitation Method Based on Nanomotor and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米马达的石油开采方法及纳米马达应用
本专利技术涉及石油开采
，特别是涉及一种基于纳米马达的石油开采方法及纳米马达应用。
技术介绍
我国石油资源的分布大多数为陆相油田，且油田油气井的渗透率较低，石油开采难度相对较大。油气藏在地域上的分布较广，以上油气藏的分布情况造成了我国石油开采难度大，开采成本高的特点。传统的油田开发按技术进步的规律可分为一次采油、二次采油和三次采油3个阶段。一次采油阶段，石油通常会在地层压力的作用下自喷产出，或者使用常规泵将其抽出。当地层压力不足时，通过注水或非混相注气的方式补充地层压力，这个阶段称为二次采油阶段。然而，在许多油藏，特别是砂岩和页岩当中，石油会因毛细管力、表面张力等的作用被困在岩层的盲端、孔隙、裂缝中，单纯的注水和注气难以将其驱出，二次采油后期采出液含水率高达80％以上，采收率却只有30％左右，效率较低。因此，出现了利用物理、化学和生物等方法提高石油采收率的技术EOR，又称三次采油或强化采油。该技术可以在二次采油的基础上，将采收率进一步提高10百分点左右。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于纳米马达的石油开采方法及纳米马达应用，可以解决被困在岩层的盲端、孔隙或裂缝中的石油难以提取的问题；本专利技术的石油开采方法可以有效提升油田的采收率。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种基于纳米马达的石油开采方法，所述基于纳米马达的石油开采方法包括：步骤1：取由半个球面蒸镀有催化性金属层，另半个球面修饰有疏水亲油基团的球体制成的纳米马达，将该纳米马达与去离子水混合制得纳米马达悬浊液；步骤2：取过氧化氢溶液与纳米马达悬浊液混合后注入油井的地层中；步骤3：纳米马达表面蒸镀的催化性金属层催化过氧化氢分解，产生氧气浓度梯度使纳米马达进行运动；步骤4：纳米马达在地层中运动时，纳米马达表面修饰的疏水亲油基团与油滴结合，带有油滴的纳米马达在地层液体中运动；步骤5：将带有油滴的纳米马达从油井中抽出，然后将带有油滴的纳米马达置于离心机内采用震荡离心的方式进行离心分离，使得油滴和纳米马达分离，提取油滴，收集纳米马达重复利用即可。所述过氧化氢溶液为体积分数5％～30％的过氧化氢溶液。所述球体的直径为500nm-40μm。所述催化性金属层和疏水亲油基团的厚度皆为15nm。所述催化性金属层为金、铂或者催化过氧化氢溶液分解的金属中的一种。所述球体为聚苯乙烯球、二氧化硅球或者PMMA球中的一种。一种纳米马达在石油开采中的应用，将纳米马达与油滴结合，带有油滴的纳米马达在地层液体中运动并将带有油滴的纳米马达从油井中抽出，使得油滴和纳米马达分离，提取油滴。所述纳米马达为由半个球面蒸镀有催化性金属层，另半个球面修饰有疏水亲油基团的球体。所述疏水亲油基团可以为任意具有疏水亲油特性的物质。本专利技术的有益效果为：本专利技术的一种基于纳米马达的石油开采方法可以解决被困在岩层的盲端、孔隙或裂缝中的石油难以提取的问题；本专利技术的石油开采方法可以有效提升油田的采收率；本专利技术的纳米马达，可进行重复回收利用，且制备方法较为简单。附图说明图1是本专利技术纳米马达的结构示意图；图2是本专利技术纳米马达在油井地层中的工作原理图；图3是本专利技术在采油工程中的应用示意图。图中：球体1；催化性金属层2；疏水亲油基团3；岩层4；储油孔隙5；未携带油滴纳米马达6；携带油滴纳米马达7；水井8；油井9；油层10。具体实施方式下面结合附图1-3对本专利技术作进一步详细说明。具体实施方式一：如图1所示，一种基于纳米马达的石油开采方法，所述基于纳米马达的石油开采方法包括：步骤1：取由半个球面蒸镀有催化性金属层2，另半个球面修饰有疏水亲油基团3的球体1制成的纳米马达，将该纳米马达与去离子水混合制得纳米马达悬浊液；步骤2：取过氧化氢溶液与纳米马达悬浊液混合后注入油井的地层中；步骤3：纳米马达表面蒸镀的催化性金属层2催化过氧化氢分解，产生氧气浓度梯度使纳米马达进行运动；步骤4：纳米马达在地层中运动时，纳米马达表面修饰的疏水亲油基团3与油滴结合，带有油滴的纳米马达在地层液体中运动；步骤5：将带有油滴的纳米马达从油井中抽出，然后将带有油滴的纳米马达置于离心机内采用震荡离心的方式进行离心分离，使得油滴和纳米马达分离，提取油滴，收集纳米马达重复利用即可。具体实施方式二：所述过氧化氢溶液为体积分数5％-30％的过氧化氢溶液。具体实施方式三：如图1所示，所述球体1的直径为500nm-40μm。具体实施方式四：如图1所示，所述催化性金属层2和疏水亲油基团3的厚度皆为15nm。具体实施方式五：如图1所示，所述催化性金属层2为金、铂或者催化过氧化氢溶液分解的金属中的一种。具体实施方式六：如图1所示，所述球体1为聚苯乙烯球、二氧化硅球或者PMMA球中的一种。具体实施方式七：如图1所示，一种纳米马达在石油开采中的应用，将纳米马达与油滴结合，带有油滴的纳米马达在地层液体中运动并将带有油滴的纳米马达从油井中抽出，使得油滴和纳米马达分离，提取油滴。所述纳米马达为由半个球面蒸镀有催化性金属层2，另半个球面修饰有疏水亲油基团3的球体1。具体实施方式八：如图1所示，所述疏水亲油基团3可以为任意具有疏水亲油特性的物质。如图2所示，本专利技术的纳米马达在地层中工作时，将过氧化氢溶液与纳米马达悬浊液混合后注入至岩层4内部地层中液体后，由于纳米马达蒸镀有催化性金属层2的半球面具有催化过氧化氢分解的能力，因此通过催化性金属层2与过氧化氢溶液反应，产生的氧气浓度梯度会使纳米马达向着某一随机的方向运动，纳米马达的运动方向受到地层中液体运动方向的影响；纳米马达在地层液体中会到达传统驱油方式无法到达的储油孔隙5和储油裂缝之中，未携带油滴纳米马达6的疏水亲油基团会与油滴相结合；结合后，携带油滴纳米马达7继续做随机运动，随着油井地层中液体运动，最终会离开储油孔隙5或者储油裂缝；直至带有携带油滴纳米马达7的溶液从油井中被抽出，利用震荡离心等方式将纳米马达表面附着的油滴提取下来，纳米马达可以重复利用。如图3所示，本专利技术的纳米马达在采油工程中应用时，可以将过氧化氢溶液与纳米马达悬浊液混合后通过油田附近的水井8投入，并进入至油层10中，在油液的采集后，可以将其通过油井9抽出，最后进行固液离心分离处理。当然，上述说明并非对本专利技术的限制，本专利技术也不仅限于上述举例，本
的普通技术人员在本专利技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于纳米马达的石油开采方法，其特征在于，所述基于纳米马达的石油开采方法包括：步骤1：取由半个球面蒸镀有催化性金属层(2)，另半个球面修饰有疏水亲油基团(3)的球体(1)制成的纳米马达，将该纳米马达与去离子水混合制得纳米马达悬浊液；步骤2：取过氧化氢溶液与纳米马达悬浊液混合后注入油井的地层中；步骤3：纳米马达表面蒸镀的催化性金属层(2)催化过氧化氢分解，产生氧气浓度梯度使纳米马达进行运动；步骤4：纳米马达在地层中运动时，纳米马达表面修饰的疏水亲油基团(3)与油滴结合，带有油滴的纳米马达在地层液体中运动；步骤5：将带有油滴的纳米马达从油井中抽出，然后将带有油滴的纳米马达置于离心机内采用震荡离心的方式进行离心分离，使得油滴和纳米马达分离，提取油滴，收集纳米马达重复利用即可。

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米马达的石油开采方法，其特征在于，所述基于纳米马达的石油开采方法包括：步骤1：取由半个球面蒸镀有催化性金属层(2)，另半个球面修饰有疏水亲油基团(3)的球体(1)制成的纳米马达，将该纳米马达与去离子水混合制得纳米马达悬浊液；步骤2：取过氧化氢溶液与纳米马达悬浊液混合后注入油井的地层中；步骤3：纳米马达表面蒸镀的催化性金属层(2)催化过氧化氢分解，产生氧气浓度梯度使纳米马达进行运动；步骤4：纳米马达在地层中运动时，纳米马达表面修饰的疏水亲油基团(3)与油滴结合，带有油滴的纳米马达在地层液体中运动；步骤5：将带有油滴的纳米马达从油井中抽出，然后将带有油滴的纳米马达置于离心机内采用震荡离心的方式进行离心分离，使得油滴和纳米马达分离，提取油滴，收集纳米马达重复利用即可。2.根据权利要求1所述的一种基于纳米马达的石油开采方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液为体积分数5％-30％的过氧化氢溶液。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周德开，刘合，李豫龙，金旭，李隆球，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23