本发明专利技术提供了一种封端聚醚改性的纳米二氧化硅驱油剂的制备方法，包括如下步骤：将金属硅粉与水按质量比1:5-1:2混合，加入碱剂，形成pH值为8-10的混合液，在60-90℃条件下加入金属硅粉持续反应，得到浓度为1-20wt％的纳米二氧化硅溶液，加酸调节pH值至4.0-5.0，形成第一反应液；将封端烯丙醇聚氧烷基醚、六氯合铂酸与三氧基氢硅烷按摩尔比1：(0.005-0.01)：1混合进行偶联反应，得到浓度为90-95wt％的硅烷偶联剂，并稀释至浓度为1-20wt％，作为第二反应液；将第二反应液加入第一反应液中进行改性反应，得到驱油剂，其中纳米二氧化硅与硅烷偶联剂的质量比为1：0.05-1：0.1。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于三次采油中的化学驱油剂领域，涉及一种封端聚醚改性的纳米二氧化硅驱油剂及其制备方法。
技术介绍
随着经济技术的飞速发展，原油的需求量越来越大，原油已成为制约我国经济发展的一个重要因素。油藏在经历了一次采油和二次采油后，仍然有大量的剩余油在地层中无法被开采出来。在这种情况下，三次采油逐渐成为应用广泛，提高采收率的一种采油方式。特别在我国，目前三次采油已成为老油田降低含水、提高原油采收率的主要措施之一。影响原油采收率有两个主要因素，一个是波及系数，另外一个是洗油效率。聚合物驱油可以通过提高注入液的粘度，提高波及系数，从而达到提高采收率的目的。中国专利CN1152587A公开了一种聚合物驱油剂的制备方法，该方法制得的均相复合驱油剂溶液在低浓度下有显著的增粘效果。中国专利CN1611562A公开了一种三元聚合物驱油剂及其制备方法和应用，该专利技术的三元聚合物驱油剂可有效提高采油过程中驱油剂的抗温和耐盐性能。但是，聚合物驱油剂只能采出剩余油中的可动油，对其中的不动油没有作用。而表面活性剂可以降低油水间的界面张力，降低残余油的滞留力，可以通过提高洗油效率来提高原油的采收率。中国专利CN1327026A公开了一种含长碳链脂肪酰胺改性的木质素磺酸盐的化学驱油剂，提供一种含长碳链脂肪酰胺的木质素磺酸盐的化学驱油剂，可以使原油-水具有宽浓度范围内的超低界面张力。中国专利CN1352224A公开了一种高效率驱油剂，其主要由辛基苯磺酸钠阴离子表面活性剂、表面活性剂助剂、表面活性剂增效剂、表面活性剂增溶剂组成，能明显地降低稠油的结构粘度，降低油水界面张力，提高洗油效率，从而提高采收率。但表面活性剂在地层吸附滞留量大，成本较高，从而限制了其应用。文献《聚合物/甜菜碱表面活性剂提高水驱后残余油采收率研究》(中国石油大学学报，2007,31(6):74-78)提到，聚合物/表面活性剂复合驱油剂，虽然可以结合两者的优点来提高采油效率，但聚合物/表面活性剂复合驱油剂对表面活性剂的选择和要求较为苛刻，同时，表面活性剂的加入会降低注入水的表观粘度。关于纳米二氧化硅在驱油中的应用，中国专利申请CN102965094A公开了一种树枝聚合物/SiO2纳米驱油剂及其制备方法，该驱油剂能够建立较高的阻力系数和残余阻力系数，从而提高原油采收率。中国专利CN1818008A公开了一种驱油剂及其制备方法，该驱油剂采用石油磺酸盐和改性二氧化硅在反应釜中反应制备而成，其产品可使油水界面张力降低至1×10-4mN·m-1以下，从而提高了原油采收率。文献《SiO2/PEG分散体系动态剪切流变行为》(物理化学学报，2008，24(3):433-436)研究发现，一定浓度的纳米二氧化硅体系，在一定的剪切条件下会出现增稠的现象。如果单独采用纳米二氧化硅和表面活性剂的复配来提高采油效率，在体系进入地层的过程中，会由于岩层的色谱分离作用导致两者的分离。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种封端聚醚改性的纳米二氧化硅驱油剂及其制备方法，该驱油剂能够增加注入液的粘度，同时又能较大程度降低油水界面的张力，还能避免岩层的色谱分离效应。为了达到上述专利技术目的，本专利技术提供一种封端聚醚改性的纳米二氧化硅驱油剂的制备方法，包括如下步骤：将金属硅粉与水按质量比为1:5-1:2混合，再加入碱剂，形成pH值为8-10的混合液，再在60-90℃条件下加入金属硅粉持续反应，得到质量浓度为1％-20％的纳米二氧化硅溶液；加酸调节所述纳米二氧化硅溶液的pH值至4.0-5.0，形成第一反应液；将封端烯丙醇聚氧烷基醚与六氯合铂酸混合，再加入三氧基氢硅烷，进行偶联反应，得到质量浓度为90％-95％的封端烯丙醇聚氧烷基醚硅烷偶联剂；将所述硅烷偶联剂稀释至质量浓度为1％-20％，作为第二反应液；将所述第二反应液缓慢加入所述第一反应液中进行改性反应，得到封端聚醚改性的纳米二氧化硅驱油剂；其中，所述封端烯丙醇聚氧烷基醚、六氯合铂酸与三氧基氢硅烷的摩尔比为1：(0.005-0.01)：1；所述第一反应液中的纳米二氧化硅与所述第二反应液中的硅烷偶联剂的质量比为1：0.05-1：0.1。在上述制备方法中，优选的，在加入金属硅粉(分批加入)持续反应结束后，将所得混合物进行过滤，滤渣为未反应的金属硅粉，可重复利用，滤液为纳米二氧化硅溶液。在上述制备方法中，优选的，所述六氯合铂酸以其异丙醇溶液与封端烯丙醇聚氧烷基醚混合，再加入三氧基氢硅烷，进行偶联反应。更优选的，所述偶联反应在保护气下进行，所述保护气为氮气；稀释硅烷偶联剂的溶剂为乙醇。在上述制备方法中，优选的，所述碱剂包括氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或几种的组合；所述酸包括醋酸、盐酸和枸橼酸中的一种或几种的组合；所述三氧基氢硅烷包括三甲氧基氢硅烷或三乙氧基氢硅烷。在上述制备方法中，优选的，所述硅烷偶联剂的端基为封端烯丙醇聚氧烷基醚；所述封端烯丙醇聚氧烷基醚的分子结构式为：CH2＝CH-CH2O(CH2CH2CH2O)m-(CH2CH2O)nOR'，R'表示-CH3、-C2H5、-OC2H4OCH3、-OSi(CH3)3中的任一种，且0≤m≤20，0≤n≤20，m+n≥1，m和n均为整数；所述三氧基氢硅烷的结构式为：R表示-CH3或-C2H5。在上述制备方法中，优选的，所述硅烷偶联剂的结构式为：R表示-CH3或-C2H5，R'表示-CH3、-C2H5、-OC2H4OCH3、-OSi(CH3)3中的任一种，且0≤m≤20，0≤n≤20，m+n≥1，m和n均为整数。在上述制备方法中，优选的，所述封端聚醚改性的纳米二氧化硅驱油剂的结构式为：R'表示-CH3、-C2H5、-OC2H4OCH3、-OSi(CH3)3中的任一种，且0≤m≤20，0≤n≤20，m+n≥1，m和n均为整数。在上述制备方法中，优选的，所述偶联反应的温度为80-95℃，时间为3-9小时。更优选的，所述偶联反应的反应式为：R表示-CH3或-C2H5，R'表示-CH3、-C2H5、-OC2H4OCH3、-OSi(CH3)3中的任一种，且0≤m≤20，0≤n≤20，m+n≥1，m和n均为整数。在上述制备方法中，优选的，所述改性反应的温度为60-90℃，时间为3-8小时。更优选的，所述改性反应的反应式为：R表示-CH3或-C2H5，R'表示-CH3、-C2H5、-OC2H4OCH3、-OSi(CH3)3中的任一种，且0≤m本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种封端聚醚改性的纳米二氧化硅驱油剂的制备方法，包括如下步骤：将金属硅粉与水按质量比为1:5‑1:2混合，再加入碱剂，形成pH值为8‑10的混合液，再在60‑90℃条件下加入金属硅粉持续反应，得到质量浓度为1％‑20％的纳米二氧化硅溶液；加酸调节所述纳米二氧化硅溶液的pH值至4.0‑5.0，形成第一反应液；将封端烯丙醇聚氧烷基醚与六氯合铂酸混合，再加入三氧基氢硅烷，进行偶联反应，得到质量浓度为90％‑95％的封端烯丙醇聚氧烷基醚硅烷偶联剂；将所述硅烷偶联剂稀释至质量浓度为1％‑20％，作为第二反应液；将所述第二反应液缓慢加入所述第一反应液中进行改性反应，得到封端聚醚改性的纳米二氧化硅驱油剂；其中，所述封端烯丙醇聚氧烷基醚、六氯合铂酸与三氧基氢硅烷的摩尔比为1：(0.005‑0.01)：1；所述第一反应液中的纳米二氧化硅与所述第二反应液中的硅烷偶联剂的质量比为1：0.05‑1：0.1。
【技术特征摘要】
1.一种封端聚醚改性的纳米二氧化硅驱油剂的制备方法，包括如下步骤：
将金属硅粉与水按质量比为1:5-1:2混合，再加入碱剂，形成pH值为8-10的混
合液，再在60-90℃条件下加入金属硅粉持续反应，得到质量浓度为1％-20％的纳米
二氧化硅溶液；
加酸调节所述纳米二氧化硅溶液的pH值至4.0-5.0，形成第一反应液；
将封端烯丙醇聚氧烷基醚与六氯合铂酸混合，再加入三氧基氢硅烷，进行偶联反
应，得到质量浓度为90％-95％的封端烯丙醇聚氧烷基醚硅烷偶联剂；
将所述硅烷偶联剂稀释至质量浓度为1％-20％，作为第二反应液；
将所述第二反应液缓慢加入所述第一反应液中进行改性反应，得到封端聚醚改性
的纳米二氧化硅驱油剂；
其中，所述封端烯丙醇聚氧烷基醚、六氯合铂酸与三氧基氢硅烷的摩尔比为1：
(0.005-0.01)：1；所述第一反应液中的纳米二氧化硅与所述第二反应液中的硅烷偶
联剂的质量比为1：0.05-1：0.1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱剂包括氢氧化钠、氢
氧化钾和氨水中的一种或几种的组合；所述酸包括醋酸、盐酸和枸橼酸中的一种或几
种的组合；所述三氧基氢硅烷包括三甲氧基氢硅烷或三乙氧基氢硅烷。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂的端基
为封端烯丙醇聚氧烷基醚；所述封端烯丙醇聚氧烷基醚的分子结构式为：
CH2＝CH-CH2O(CH2CH2CH2O)m-(CH2CH2O)nOR'，R'表示-CH3、-C2H5、-OC2H4OCH3、
-OSi...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁彬，罗健辉，贺丽鹏，耿向飞，彭宝亮，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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