一种基于纳米颗粒与Gemini表面活性剂的稳定泡沫体系及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种基于纳米颗粒与Gemini表面活性剂的稳定泡沫体系及其制备方法。一种基于纳米颗粒与Gemini表面活性剂的稳定泡沫体系，其特征在于，所述泡沫体系由如下重量份数的原料复配得到：不同碳链长度的Gemini表面活性剂0.05-2份，纳米二氧化硅颗粒0.5-2份，水100份；所述不同碳链长度的Gemini表面活性剂为CH3-(CH2)nN+-CH2-CH2-+N(CH2)n-CH3·2Br-，11≤n≤15，n为正整数；所述纳米二氧化硅颗粒的粒径为20～280nm。本发明专利技术得到的稳定的泡沫体系在70℃和90℃下均能较长时间存在，在常温下能存在达近一个月。纳米二氧化硅与Gemini表面活性剂的相互作用，改变了纳米颗粒表面性质，例如疏水性能，从而提高了纳米颗粒在气泡液膜的吸附能力，增加泡沫的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田开发采油工程
更具体地，涉及一种基于纳米颗粒与Gemini表面活性剂的稳定泡沫体系及其制备方法。
技术介绍
泡沫驱作为一种EOR技术，能够在地层中控制驱替介质的流动性，降低驱替介质与被驱替相的流度比，从而改善波及效率，提高驱油效率。然而泡沫作为一种热力学上不稳定的分散体系，这种不稳定性给泡沫的应用带来了巨大影响，不仅仅是在石化领域，在化妆、食品以及其它工业领域都受到限制。特别是在高温下，泡沫的稳定性将大大降低。纳米颗粒可以很好的在地层中进行流动，此外纳米颗粒能够改变流体与地层岩石之间的界面性质，从而提高石油采收率。在泡沫的形成中，活性物质在气液界面的吸附，以及液膜与界面的性质是影响泡沫稳定性的重要因素，而纳米颗粒能够在液膜与界面之间产生单层或双层的吸附层，起到很好的稳定效应。此外，纳米颗粒具有较高的热稳定性。因此，纳米颗粒稳定的泡沫体系将在包括石油领域在内的许多领域都有其应用前景。表面活性剂与颗粒能够通过静电作用改变颗粒的表面性质，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于纳米颗粒与Gemini表面活性剂的稳定泡沫体系，其特征在于，所述泡沫体系由如下重量份数的原料复配得到：不同碳链长度的Gemini表面活性剂  0.05‑2份，纳米二氧化硅颗粒                0.5‑2份，水                             100份；所述不同碳链长度的Gemini表面活性剂为：CH3‑(CH2)nN+‑CH2‑CH2‑+N(CH2)n‑CH3·2Br‑，11≤n≤15，n为正整数；所述纳米二氧化硅颗粒的粒径为20～280nm。

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米颗粒与Gemini表面活性剂的稳定泡沫体系，其特征在
于，所述泡沫体系由如下重量份数的原料复配得到：
不同碳链长度的Gemini表面活性剂  0.05-2份，
纳米二氧化硅颗粒                0.5-2份，
水                             100份；
所述不同碳链长度的Gemini表面活性剂为：
CH3-(CH2)nN+-CH2-CH2-+N(CH2)n-CH3·2Br-，11≤n≤15，n为正整数；
所述纳米二氧化硅颗粒的粒径为20～280nm。
2.如权利要求1所述的一种基于纳米颗粒与Gemini表面活性剂的稳定
泡沫体系的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)纳米二氧化硅颗粒的制备
将催化剂加入到无水乙醇中，室温搅拌均匀得到混合溶液；将正硅酸乙
酯加入到上述混合溶液中，在25～60℃下连续搅拌12h以上，分离提纯即可得
纳米二氧化硅颗粒；
2)不同碳链长度的Gemini表面活性剂的制备
称取四甲基乙二胺、1-溴代烷烃加入到无水乙醇中，在50-80℃回流反应
36-72h，之后在60-80℃旋转蒸发1-2h，得到粗产物；将粗产物重结晶、干燥，
即得到不同碳链长度的Gemini表面活性剂；
3)基于纳米颗粒与Gemini表面活性剂的稳定泡沫体系的制备
配制纳米二氧化硅水溶液，将Gemini表面活性剂加入到二氧化硅水溶液
中，磁力搅拌0.5-1h，之后超声0.5-1h，控制温度为25-30℃，静置3-7天，
即可得到稳定的泡沫体系。
3.根据权利要求2所述的一种基于纳米颗粒与Gemini表面活性剂的稳
定泡沫体系的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述催化剂为氨水、正丁
胺或正丙胺；所述催化剂与无水乙醇的体积比为1：15-20；所述正硅酸乙酯
的加入量...

【专利技术属性】
技术研发人员：路遥，厉江华，武立斌，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11