一种智能纳米驱油剂及其制备方法与应用技术

本申请公开了一种智能纳米驱油剂及其制备方法与应用。所述智能纳米驱油剂包括蒙脱土硅酸盐片层和阳离子置换层；所述阳离子置换层位于在所述蒙脱土硅酸盐片层之间；所述阳离子置换层包括亲水端和亲油端；所述亲水端靠近所述蒙脱土硅酸盐片层；所述亲油端远离所述蒙脱土硅酸盐片层；所述阳离子置换层来自季铵盐表面活性剂；季铵盐表面活性剂包括甜菜碱和长链烷基卤化铵。所述智能纳米驱油剂具有活性高、乳化效果明显、界面活性较高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种智能纳米驱油剂及其制备方法与应用
本申请涉及一种智能纳米驱油剂及其制备方法与应用，属于石油开采领域。
技术介绍
目前，稠油热采已经成为热门研究话题，但是随着油层条件的复杂以及开采深度的增加，稠油油藏的采收率逐渐降低。如何提高石油采收率是目前的研究热点。化学驱是提高采收率的一个重要方法。目前用于稠油开采的驱油剂基本是通过复配而得到的复合型驱油剂，其缺点是不耐高温、不耐高盐且在高温高盐下粘度降低速率超快并且合成过程复杂且通过复配之后的复合型驱油剂界面张力高且原油乳化能力差，因此驱油剂应具备良好的耐温耐盐性能，超低的界面张力，超强的乳化能力等性能。此外，地层条件变化多端，导致驱油效果变差，采油率降低，成本较高。专利CN105505365A公开了一种复合驱油剂，该复合驱油剂含有：非离子型低聚表面活性剂、驱油用聚合物和水。其含有的聚醚类聚合物对地层环境污染较为严重且通过单独的复配完成。专利申请CN103422840A公开了一种采用阴、阳离子复合表面活性剂的驱油方法，可在30-150℃的驱油温度条件下，原油采收率提高10％以上，但是其采用复配表面活性剂，色谱分离现象极易发生，且驱油效果较差。专利申请CN103032055A公开了一种使用含磺酸盐阴非表活剂组合物的驱油方法，其驱油剂为烷基苯酚聚氧乙烯醚苯磺酸盐、聚合物及水配制的组合物，可适应于85℃以下的藏中，界面张力较低，但高温稠油油藏的驱油效果却并未提及。蒙脱土(Montmorillonite，简称MMT)是一种天然的硅酸盐材料，来源广，成本低，性能好，能够降低聚合物表面活性剂的界面张力，甚至可直接与表面活性剂复配后用于三次采油。但是复配过程需要二次反应，蒙脱土本身不具备界面活性，降低工作效率。考虑到各种药剂之间的配伍性以及体系的稳定性，复配过程可能存在一些弊端。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，根据本申请的一个方面，提供了一种智能纳米驱油剂，所述智能纳米驱油剂为一种耐高温、耐高盐、两亲性活性纳米驱油剂，能降低低渗油藏中注水压力，增加注水量，并且具有较高的乳化能力，从而可以提高采油率。一种智能纳米驱油剂，所述智能纳米驱油剂包括蒙脱土硅酸盐片层和阳离子置换层；所述阳离子置换层位于在所述蒙脱土硅酸盐片层之间；所述阳离子置换层包括亲水端和亲油端；所述亲水端靠近所述蒙脱土硅酸盐片层；所述亲油端远离所述蒙脱土硅酸盐片层；所述阳离子置换层来自季铵盐表面活性剂；所述季铵盐表面活性剂包括甜菜碱和长链烷基卤化铵。可选地，所述长链烷基卤化铵的碳原子数为4-18。可选地，所述长链烷基卤化铵选自长链烷基氯化铵、长链烷基溴化铵中的任一种。可选地，所述长链烷基卤化铵包括十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的任一种。可选地，所述甜菜碱选自十六烷基羟磺基甜菜碱、十四烷基二甲基甜菜碱、十二烷基二羟乙基甜菜碱、十八烷基二甲基甜菜碱中的任一种。根据本申请的另一个方面，提供一种如上述任一项所述的智能纳米驱油剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将含有蒙脱土、甜菜碱和长链烷基卤化铵的混合物进行离子交换，即可得到所述智能纳米驱油剂。可选地，所述制备方法包括以下步骤：1)蒙脱土溶于水获得溶液Ⅰ；2)长链烷基卤化铵溶于水获得溶液Ⅱ；3)溶液Ⅱ中加入甜菜碱获得溶液III；4)溶液Ⅰ与溶液III混合、反应，获得智能纳米驱油剂。可选地，所述蒙脱土包括疏水纳米蒙脱土。可选地，所述步骤2)的具体步骤为：将水加热至30-80℃，加入长链烷基卤化铵，获得溶液Ⅱ。可选地，所述步骤2)将水加热温度的上限选自40℃、50℃、80℃；下限选自30℃、40℃、50℃。可选地，所述步骤4)的具体步骤为：溶液Ⅰ加热至30-80℃，加入溶液III混合，反应，反应时间为6-12h，反应温度为30-80℃，得智能纳米驱油剂。可选地，所述步骤4)溶液Ⅰ加热温度的上限选自50℃、70℃、80℃；下限选自30℃、50℃、70℃。可选地，所述步骤4)反应时间上限选自9h、10h、11h、12h；下限选自6h、8h、9h、10h。可选地，所述步骤4)所述溶液III加入的方式为滴加，所述加入速率为1d/5s-1d/10s。所述1d/5s为每5s滴一滴；所述1d/10s为每10s滴一滴。可选地，所述溶液Ⅰ中蒙脱土的浓度为1000-10000ppm。可选地，所述溶液Ⅰ中蒙脱土的浓度上限选自5000ppm、6000ppm、8000ppm、10000ppm；下限选自1000ppm、2000ppm、3000ppm、5000、8000ppm。可选地，所述溶液III中的长链烷基卤化铵的浓度为50-1000ppm。可选地，所述溶液III中的长链烷基卤化铵的浓度上限选自100ppm、300ppm、500ppm、1000ppm；下限选自50ppm、100ppm、300ppm、500ppm。可选地，所述溶液III中的甜菜碱的浓度为50-1000ppm。可选地，所述溶液III中的甜菜碱的浓度上限选自80ppm、100ppm、600ppm、1000ppm；下限选自50ppm、80ppm、100ppm、600ppm。可选地，所述溶液Ⅰ与溶液III的体积比(ml/ml)为100：(5～20)。可选地，所述溶液Ⅰ与溶液III的体积比(ml/ml)为100：(10～20)。可选地，所述溶液Ⅰ与溶液III的体积比(ml/ml)为100：(15～20)。可选地，所述溶液Ⅰ与溶液III的体积比(ml/ml)为100：(10～15)。根据本申请的另一个方面，提供一种上述任意一项技术方案所述的智能纳米驱油剂或根据上述所述任意一项技术方案所述的制备方法制备得到的智能纳米驱油剂在提高石油采收率中的应用。本申请能产生的有益效果包括：1)本申请所提供的一种智能纳米驱油剂，所述智能纳米驱油剂为一种耐高温、耐高盐、两亲性活性纳米驱油剂，能降低低渗油藏中注水压力，增加注水量，并且具有较高的乳化能力，从而可以提高采油率。2)本申请所提供的一种智能纳米驱油剂，所述智能纳米驱油剂具有两亲活性，即同时兼具亲水亲油性，能够在油藏孔道运移过程中，改变岩石的润湿性，从而降低注水压力。3)本申请所提供的一种智能纳米驱油剂的制备方法，所述制备方法具有简单、耗时短、环境污染小，所得智能纳米驱油剂活性高、乳化效果明显、界面活性较高等优点，克服了传统工艺复配存在的过程时间长，而且所得驱油剂耐温耐盐性差、驱油效果差、抗稀释性差等缺点。附图说明图1为实施例1所得的样品M1红外测试，表明插层成功。图2为实施例8所进行的乳化性能测试图，其中图2a为药剂a的乳化效果图，图2b为药剂b的乳化效果图，图2c为药剂c的乳化效果图，图2d为药剂d的乳化效果图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能纳米驱油剂，其特征在于，所述智能纳米驱油剂包括蒙脱土硅酸盐片层和阳离子置换层；/n所述阳离子置换层位于在所述蒙脱土硅酸盐片层之间；/n所述阳离子置换层包括亲水端和亲油端；/n所述亲水端靠近所述蒙脱土硅酸盐片层；/n所述亲油端远离所述蒙脱土硅酸盐片层；/n所述阳离子置换层来自季铵盐表面活性剂；/n所述季铵盐表面活性剂包括甜菜碱和长链烷基卤化铵。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能纳米驱油剂，其特征在于，所述智能纳米驱油剂包括蒙脱土硅酸盐片层和阳离子置换层；
所述阳离子置换层位于在所述蒙脱土硅酸盐片层之间；
所述阳离子置换层包括亲水端和亲油端；
所述亲水端靠近所述蒙脱土硅酸盐片层；
所述亲油端远离所述蒙脱土硅酸盐片层；
所述阳离子置换层来自季铵盐表面活性剂；
所述季铵盐表面活性剂包括甜菜碱和长链烷基卤化铵。


2.根据权利要求1所述的智能纳米驱油剂，其特征在于，所述长链烷基卤化铵选自长链烷基氯化铵、长链烷基溴化铵中的任一种。


3.根据权利要求1所述的智能纳米驱油剂，其特征在于，所述长链烷基卤化铵包括十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的任一种。


4.根据权利要求1所述的智能纳米驱油剂，其特征在于，所述甜菜碱选自十六烷基羟磺基甜菜碱、十四烷基二甲基甜菜碱、十二烷基二羟乙基甜菜碱、十八烷基二甲基甜菜碱中的任一种。


5.一种如权利要求1-4任一项所述的智能纳米驱油剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将含有蒙脱土、甜菜碱和长链烷基卤化铵的混合物进行离子交换，即可得到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓青春，史建民，王耀国，
申请(专利权)人：宁波锋成先进能源材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33