一种用于稠油开采的生物纳米制剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于稠油开采的生物纳米制剂及其制备方法和应用，以质量份计，该用于稠油开采的生物纳米制剂由以下组分组成：微生物发酵液20～50份，脂肪醇聚氧乙烯醚5～15份，烷基糖苷5～15份，碳酸二甲酯15～20份，月桂醇硫酸酯钠1～10份以及有机溶剂2～15份。本发明专利技术通过引入特定条件下制备的微生物发酵液，并与其他组分混合后作为解堵剂使用，该生物纳米制剂在0～280℃条件下不仅能够很好的对胶质沥青质和蜡质等物质进行溶解，同时还能进行乳化分散，显著提高了解堵效果；混合组分均无毒无害，制备工艺简单，有利于工业大规模生产使用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于稠油开采的生物纳米制剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及稠油资源开采
，特别涉及一种用于稠油开采的生物纳米制剂及其制备方法和应用。
技术介绍
目前，在油田的石油开采过程中往往会出现因为原油中有机重质组分(如蜡质、沥青质)在地层或者管道表面积累，从而使得水或者原油流通通道变窄，有效渗透率降低，严重影响石油开采。通常这种有机堵塞状况较为普遍地出现在稠油和高凝油的开采过程中。我们把地面密度大于0.943，且地下粘度大于50mPa·S的原油叫稠油；把凝固点高于35℃，且含蜡量大于30％的原油称为高凝油，它们均是区别于普通原油的油气资源，这两种油气资源在全世界的储量与普通原油相当。同时稠油由于沥青质和胶质含量较大，所以具有粘度高、密度大的特点；高凝油含蜡高，尤其是在地层与地表温度差别大的情况，蜡质析出明显；常常于近井地带或井筒堵塞、流动性差，所以难以正常开采。为了清除油井有机堵塞或降低稠油粘度，目前一般采用加入稀释剂或者解堵剂的方式。其中，加入稀释剂的方法，对于粘度较大的稠油，需要加入的稀释剂的量很大，其经济性较差，而为了降低开采成本，一般采用加入清蜡剂的方法。油溶性清蜡剂按作用机理主要分为以下两种类型。一种是降凝剂类型的聚合物或缩合物，通过破坏原油中蜡的结晶，使一些高蜡高凝点原油粘度显著降低，如芳香烃、a-烯烃、聚丙烯酸酯等都属于这种类型。这类物质通常只需要几十到几百ppm就可以显著降低原油粘度，但仅适用于蜡含量较高的原油，而且只在较低温度有效，通常高于60℃以上就失去降粘作用。另一种是沥青质分散剂类型的化合物，其作用机理是利用分子结构中极性基团与沥青质、胶质的相互作用，降低沥青质分子间的范德华力，并破坏偶极作用力和氢键，使重叠堆砌的片状平面聚集体和交织的空间网络结构被拆散，达到解堵的目的。这类解堵剂由于含有毒有害物质，环保性和安全性较差，而且，稠油的粘度随着温度的降低而增加。现有的解堵剂，使用的温度环境都较高，一般要求60℃及以上，对于环境温度较低时，效果很差。故需要提出一种新的制剂用于解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于稠油开采的生物纳米制剂及其制备方法和应用，用于解决现有技术中解堵剂解堵效果不理想且环保性较差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的第一解决方案为：一种用于稠油开采的生物纳米制剂，以质量份计，用于稠油开采的生物纳米制剂由以下组分组成：微生物发酵液20～50份，脂肪醇聚氧乙烯醚5～15份，烷基糖苷5～15份，碳酸二甲酯15～20份，月桂醇硫酸酯钠1～10份以及有机溶剂2～15份。其中，微生物发酵液为菌种Pseudomonas、Bacillus、Candidas、Pantoea中的一种或多种在特制培养基中发酵所得到的产物，微生物发酵液的成分种类包括糖脂类、脂肽类、多糖类、二元酸类、二元醇类中的一种或多种的混合物。优选的，特制培养基以质量百分数计包括：0.5～10％的植物油，0.5～2.0％的玉米糖浆或维生素，0.1～1.0％的KH2PO4，0.01～0.5％的NaNO3，0.1～0.2％的酵母粉，0.1～0.2％的黄原胶，其余为水；特制培养基的pH值为6～8。优选的，特制培养基以质量百分数计包括：0.5～2.5％的葡萄糖或蔗糖，0.1～0.5％维生素，0.1～0.5％的KH2PO4，0.01～0.1％的NaNO3，0.1～0.2％的酵母粉，其余为水；特制培养基的pH值为6～7。优选的，脂肪醇聚氧乙烯醚为环氧乙烷数目处于3～12的脂肪醇聚氧乙烯醚。优选的，有机溶剂为甲烷、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、环己醇、戊醇、柠檬烯、戊二烯中的一种或多种的混合物。优选的，有机溶剂为菌种Clostridium的发酵液。为解决上述技术问题，本专利技术提供的第二解决方案为：一种如前述第一解决方案中用于稠油开采的生物纳米制剂的制备方法，其步骤包括：选取菌种，在特制培养基中制备微生物发酵液；将脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷和碳酸二甲酯加入微生物发酵液中，加热至50℃并搅拌20min，冷却后依次加入月桂醇硫酸酯钠和有机溶剂，混合均匀后得到用于稠油开采的生物纳米制剂。其中，当以菌种Pseudomonas和Bacillus为制备微生物发酵液的菌株时，在特制培养基中制备微生物发酵液的过程具体包括：按质量百分数0.5～10％的植物油、0.5～2.0％的玉米糖浆或维生素、0.1～1.0％的KH2PO4、0.01～0.5％的NaNO3、0.1～0.2％的酵母粉、0.1～0.2％的黄原胶以及水配制特制培养基，且特制培养基的pH值为6～8；将菌种Pseudomonas、Bacillus置于特制培养基中，于20～37℃条件下边通气边搅拌反应72～90h，得到初级发酵液，其中搅拌速度为100～300rpm，通气量为0.1～0.6vvm；将初级发酵液经高速离心除去菌株和残余植物油，得到中间层液体；将中间层液体经有机纤维膜除去悬浮颗粒和絮体，在40～60℃条件下澄清并浓缩，得到微生物发酵液。为解决上述技术问题，本专利技术提供的第三解决方案为：一种如前述第一解决方案中用于稠油开采的生物纳米制剂的应用，该用于稠油开采的生物纳米制剂作为解堵剂加入到含有稠油或高凝油油砂中，且该用于稠油开采的生物纳米制剂添加浓度为0.5～20％。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术一种用于稠油开采的生物纳米制剂及其制备方法和应用，通过引入特定条件下制备的微生物发酵液，并与其他组分混合后作为解堵剂使用，该生物纳米制剂在0～280℃条件下不仅能够很好的对胶质沥青质和蜡质等物质进行溶解，同时还能进行乳化分散，显著提高了解堵效果；此外混合组分均无毒无害，制备工艺简单，有利于工业大规模生产使用。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。对于本专利技术所提出的第一解决方案，提供了一种用于稠油开采的生物纳米制剂，以质量份计，该生物纳米制剂由以下组分组成：微生物发酵液20～50份，脂肪醇聚氧乙烯醚5～15份，烷基糖苷5～15份，碳酸二甲酯15～20份，月桂醇硫酸酯钠1～10份以及有机溶剂2～15份。下面对各组分的优选物质进行详细描述。本实施方式中，微生物发酵液的成分种类包括糖脂类、脂肽类、多糖类、二元酸类、二元醇类中的一种或多种的混合物。具体地，微生物发酵液为菌种Pseudomonas、Bacillus、Candidas、Pantoea中的一种或多种在特制培养基中发酵所得到的产物，其作用在于，通过该微生物发酵液的加入，能够对胶质沥青质和蜡质等物质进行乳化分散，以提高解堵效果。上述微生物发酵液存在如下优势：1)对于现有技术中常用的化学表面活性剂来说，通常需要1000ppm以上的浓度才能对胶质、蜡质、沥青质等含有杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于稠油开采的生物纳米制剂，其特征在于，以质量份计，所述用于稠油开采的生物纳米制剂由以下组分组成：微生物发酵液20～50份，脂肪醇聚氧乙烯醚5～15份，烷基糖苷5～15份，碳酸二甲酯15～20份，月桂醇硫酸酯钠1～10份以及有机溶剂2～15份。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于稠油开采的生物纳米制剂，其特征在于，以质量份计，所述用于稠油开采的生物纳米制剂由以下组分组成：微生物发酵液20～50份，脂肪醇聚氧乙烯醚5～15份，烷基糖苷5～15份，碳酸二甲酯15～20份，月桂醇硫酸酯钠1～10份以及有机溶剂2～15份。


2.根据权利要求1中所述的用于稠油开采的生物纳米制剂，其特征在于，所述微生物发酵液为菌种Pseudomonas、Bacillus、Candidas、Pantoea中的一种或多种在特制培养基中发酵所得到的产物，所述微生物发酵液的成分种类包括糖脂类、脂肽类、多糖类、二元酸类、二元醇类中的一种或多种的混合物。


3.根据权利要求2中所述的用于稠油开采的生物纳米制剂，其特征在于，所述特制培养基以质量百分数计包括：0.5～10％的植物油，0.5～2.0％的玉米糖浆或维生素，0.1～1.0％的KH2PO4，0.01～0.5％的NaNO3，0.1～0.2％的酵母粉，0.1～0.2％的黄原胶，其余为水；所述特制培养基的pH值为6～8。


4.根据权利要求2中所述的用于稠油开采的生物纳米制剂，其特征在于，所述特制培养基以质量百分数计包括：0.5～2.5％的葡萄糖或蔗糖，0.1～0.5％维生素，0.1～0.5％的KH2PO4，0.01～0.1％的NaNO3，0.1～0.2％的酵母粉，其余为水；所述特制培养基的pH值为6～7。


5.根据权利要求1中所述的用于稠油开采的生物纳米制剂，其特征在于，脂肪醇聚氧乙烯醚为环氧乙烷数目处于3～12的脂肪醇聚氧乙烯醚。


6.根据权利要求1中所述的用于稠油开采的生物纳米制剂，其特征在于，所述有机溶剂为甲烷、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、环己醇、戊醇、柠檬烯、戊二烯中的一种或多种的混合物。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏文杰，石磊，仝立华，刘衍彤，
申请(专利权)人：新疆新易通石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65