一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系制造技术

本发明专利技术公开一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.1～0.3wt％、稳泡剂0.01～0.32wt％、氯化钠0.5～1wt％以及其余量为水。本发明专利技术在具体应用时，纳米纤维素可以作为驱油泡沫体系强化剂直接进行应用；将纳米纤维素与表面活性剂复配构建强化泡沫体系。本发明专利技术首次将具有表面活性的纳米纤维素应用于三次采油中，相对于现有的驱油强化泡沫体系，该材料具有无污染，可降解等特点，成本相对更低，可以有效解决当前驱油体系的两大问题，可以有效提高原油采收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系。
技术介绍
石油开采过程分一次采油、二次采油和三次采油三个阶段。一次和二次采油均为物理方法采油，通常可以采出30％～40％的原油。我国的主要油田(大庆、胜利、辽河等)已经进入二次采油的后期阶段，并逐步向三次采油阶段过渡。三次采油常用的方法有表面活性剂驱、聚合物驱、复合驱、泡沫驱等。泡沫驱是提高采收率的重要手段，而如何构建性能优良的强化泡沫体系则是泡沫驱提高采收率的研究重点。目前现阶段，在我国常用的增强泡沫体系性能的主要方法是向泡沫体系中加入黄原胶或者聚合物，现有方法主要是通过提高起泡液的粘度来增强泡沫体系的性能，起泡液粘度提高后可以有效的增加强化泡沫体系的析液半衰期，但目前使用黄原胶和聚合物构建的强化泡沫体系主要有以下两个问题，一是，黄原胶的价格高昂，体系成本较高；二是，使用聚丙烯酰胺类聚合物会造成严重的环境污染。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种采收率高、低污染、低成本的由纳米纤维素构建的强化泡沫体系。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.1～0.3wt％、稳泡剂0.01～0.32wt％、氯化钠0.5～1wt％以及其余量为水。进一步的是，由以下重量百分比计的组分组成：由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、稳泡剂0.1wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.2wt％。进一步的是，所述稳泡剂为纳米纤维素。进一步的是，所述起泡剂为非离子表面活剂。专利技术有益效果：本专利技术在具体应用时，纳米纤维素可以作为驱油泡沫体系强化剂直接进行应用；将纳米纤维素与表面活性剂复配构建强化泡沫体系。本专利技术首次将具有表面活性的纳米纤维素应用于三次采油中，相对于现有的驱油强化泡沫体系，该材料具有无污染，可降解等特点，成本相对更低，可以有效解决当前驱油体系的两大问题，可以有效提高原油采收率。附图说明图1是本专利技术的中纳米纤维素不同浓度对泡沫体系的起泡体积和析液半衰期的影响示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做更进一步的说明。本专利技术的一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，包括以下组成成分：起泡剂：泡沫是气体分散于液体中所形成的分散体系，其中气体是分散相，液体是连续相，水不能形成稳定的泡沫，只能瞬间存在，所以要形成稳定的泡沫，除了气液接触之外，还必须加入具有起泡能力的起泡剂，其中起泡剂为非离子表面活性剂，且非离子表面活性剂为在水溶液中不产生离子的表面活性剂，由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不易受强电解存在的影响，也不易受酸、碱的影响。稳泡剂：稳定性是泡沫研究和应用的核心问题。单一表面活性剂溶液的起泡性虽然很好，但是泡沫稳定性一般都较差，不能满足油田矿场试验应用的需要，为了提高泡沫的稳定性，需要加入稳泡剂，稳泡剂的加入能提高泡沫薄膜的质量，增加薄膜的粘弹性，减小泡沫的透气性，从而增大泡沫的稳定性。其中稳泡剂选用纳米纤维素及其改性产品，改性产品主要为高电荷阴离子改性、甲基丙磺酸改性、以及疏水改性，具体成分可为上述纳米纤维素中的某一类或者多种的共用。本专利技术在具体应用时，纳米纤维素可以作为驱油泡沫体系强化剂直接进行应用；将纳米纤维素与表面活性剂复配构建强化泡沫体系，相对于现有的驱油强化泡沫体系，该材料具有无污染，可降解等特点，成本相对更低，可以有效解决当前驱油体系的两大问题，可以有效提高原油采收率。无机盐：为了提高泡沫体系与油藏流体的配伍性和适用性，泡沫体系中可加入无机盐，其中无机盐选用氯化钠，氯化钠作为模拟地层水调节矿化度用。水：以上组成成分加入水中，形成水溶液。水溶液中各组成成分按重量百分比计为：起泡剂0.1～0.3wt％、稳泡剂0.1～0.32wt％、氯化钠0.5～1wt％以及其余量为水。即本专利技术的一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系可以为以下组分组成：起泡剂0.1wt％、纳米纤维素0.01wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.39wt％；或为以下组分组成：起泡剂0.3wt％、纳米纤维素0.32wt％、氯化钠1wt％以及水99.28wt％。本泡沫体系中所用各种组成为市售产品，均有商业来源，其中纳米纤维素均购自天津浩加纳米纤维素科技有限公司，产品名称为微纤化纤维素NFC，其直径都在2纳米左右，长度为0.8～1.1微米。其中实验评价泡沫体系的性能主要有两个指标：一是泡沫的析液半衰期，二是起泡体积。泡沫析液半衰期的测量方式是，先配制好100毫升用于起泡的混合溶液，然后经过高速搅拌器搅拌1分钟，得到一定体积的泡沫，将泡沫移入量筒，随着时间的推移，泡沫会逐渐破裂，从而有液体析出，析出50毫升液体的时间即为泡沫体系的析液半衰期。搅拌后得到的泡沫体积即为起泡体积。所以如图1所示，为了使泡沫体系析液半衰期和泡沫体积的效果最佳，优选的实施方式是由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、稳泡剂0.1wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.2wt％。其中起泡剂为非离子活性表面剂，稳泡剂为纳米纤维素。实施例1一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、纳米纤维素0.01wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.29wt％。本泡沫体系的制备过程为：加入一定浓度的定量的非离子表面活性剂溶液，之后加入与配方上对应的氯化钠溶液，然后加入纳米纤维素溶液，最后加入水补齐。得到混和溶液100毫升，将所得到的混合溶液用高速搅拌器搅拌，转速为3000-5000r/min，搅拌时间一分钟，得到强化泡沫。该泡沫体系的析液半衰期为310秒，起泡体积为460毫升。实施例2一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、纳米纤维素0.1wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.2wt％。本泡沫体系的制备过程为：加入一定浓度的定量的非离子表面活性剂溶液，之后加入与配方上对应的氯化钠溶液，然后加入纳米纤维素溶液，最后加入水补齐。得到混和溶液100毫升，将所得到的混合溶液用高速搅拌器搅拌，转速为3000-5000r/min，搅拌时间一分钟，得到强化泡沫。该泡沫体系的析液半衰期为540秒，起泡体积为520毫升。实施例3一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、纳米纤维素0.15wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.15wt％。本泡沫体系的制备过程为：加入一定浓度的定量的非离子表面活性剂溶液，之后加入与配方上对应的氯化钠溶液，然后加入纳米纤维素溶液，最后加入水补齐。得到混和溶液100毫升，将所得到的混合溶液用高速搅拌器搅拌，转速为3000-5000r/min，搅拌时间一分钟，得到强化泡沫。该泡沫体系的析液半衰期为450秒，起泡体积为300毫升。实施例4现有的强化泡沫体系，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.2wt％、氯化钠0.5wt％以及水99.75wt％。本泡沫体系的制备过程为：加入一定浓度的定量的非离子表面活性剂溶液，之后加入与配方上对应的氯化钠溶液，最后加入水补齐。得到混和溶液100毫升，将所得到的混合溶液用高速搅拌器搅拌，转速为3000-5000r/min，搅拌时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，其特征在于，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.1～0.3wt％、稳泡剂0.01～0.32wt％、氯化钠0.5～1wt％以及其余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，其特征在于，由以下重量百分比计的组分组成：起泡剂0.1～0.3wt％、稳泡剂0.01～0.32wt％、氯化钠0.5～1wt％以及其余量为水。2.根据权利要求1所述的一种由纳米纤维素构建的强化泡沫体系，其特征在于，由以下重量百分比计的组分组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏兵，李昊，温洋兵，李沁芝，卢来明，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51