【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田堵水调剖，具体涉及的是一种改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、原油开采经过多年的水驱开发，我国的低渗透油气田已处于油田开发中后期，油层含水量极高，原油收率极低。因此，如何有效封堵地层水、降低采出液含水率、增加产油量已经成为我国主力油田亟需解决的关键技术问题。凝胶堵水调剖是目前油田普遍应用以提高油田采收率的一种技术，它是通过将凝胶放置在靠近井筒的高渗透、被水淹没的地层中，以降低目标层对驱油液的渗透率，从而改变流动剖面，将注入的高压水驱转移到油层井中未被波及的残余油量含量更高的区域，最终提高油田的采收率。在凝胶堵水调剖剂中，尤以聚丙烯酰胺水凝胶具有制备简单、价格低廉、综合效益高等特点，在油田开采中被广泛用于调剖堵水以减少产水量从而提高采油率。聚丙烯酰胺凝胶体系主要由大分子聚合物和交联剂组成，交联剂分子将两个相邻的大分子聚合物分子相连接，通过众多的分子间类似于缔合效果的反应，最终在微观层面上形成三维网状结构。由于聚丙烯酰胺凝胶这种独特的微观三维网状结构，因此在物质层面上具有类固态的形状。
2、现有的凝胶堵水剂基本上能满足各类油藏条件下堵水剂的需求，但由于采油条件越来越苛刻，能满足某些特殊需求的品种，如：耐高温、高矿度化、耐硬水、高强度的凝胶依然比较稀缺。许多凝胶的性能低，不具备足够的强度以适用于复杂的油层中。此外，由于凝胶堵水剂的用量大，只有廉价的凝胶才有使用价值。目前，许多性能优异的凝胶成本高、价格贵并不适合开采使用。由于凝胶堵水剂的用量极大，目前的许多凝胶产
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶及其制备方法和应用；本专利技术通过向传统的氧化石墨烯改性聚丙烯酰胺凝胶中加入醛基改性的nmsio2，不仅解决了nmsio2容易团聚和分散稳定性差的缺点，而且改变了凝胶的流变性、增强了机械强度，使其适用于更加复杂的储层环境。
2、本专利技术首先提供了一种改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶，其由包括如下组分的原料制成：氧化石墨烯、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、改性纳米二氧化硅、聚乙烯亚胺、引发剂和水；
3、以水的总质量计，氧化石墨烯0.2wt.％～5.0wt％、丙烯酰胺5.0wt.％～15.0wt.％、聚丙烯酰胺0.1wt％～1.0wt.％、改性纳米二氧化硅0.2wt.％～3wt.％、聚乙烯亚胺0.1wt.％～0.5wt.％、引发剂0.01wt.％～0.12wt.％。
4、上述的改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶，所述改性纳米二氧化硅为醛基改性的纳米二氧化硅；具体可为丙烯醛改性的纳米二氧化硅；
5、所述引发剂为偶氮二异丁腈或过硫酸钾(kps)。
6、上述的改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶，以水的总质量计，氧化石墨烯0.2wt.％、丙烯酰胺10wt.％、聚丙烯酰胺0.3wt.％、改性纳米二氧化硅0.5wt.％、聚乙烯亚胺0.2wt.％、引发剂0.02wt.％。
7、所述醛基改性的纳米二氧化硅的制备方法为本领域常用方法，具体包括如下步骤：将苯乙烯、水、过硫酸钾和烯丙基三乙氧基硅烷混合，惰性气氛下反应(具体的，反应温度为80℃)，反应后冷却至室温然后加入丙烯醛溶液和过硫酸钾溶液，惰性气氛下反应(具体的，反应温度为80℃)，反应后进行离心和洗涤，对离心后的液体分层，去掉上清液，将剩余液体真空干燥，得到所述醛基改性的纳米二氧化硅。
8、本专利技术还提供了上述改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
9、将所述氧化石墨烯、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、改性纳米二氧化硅和聚乙烯亚胺于水中混合，在惰性气氛下加入所述引发剂进行反应，得到所述改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶。
10、上述的制备方法中，所述反应的温度为80～140℃，时间为24～96h。
11、具体的，所述反应的温度为120℃，时间为48h。
12、上述的制备方法中，所述引发剂加入时体系的温度为60～65℃；具体可为60℃；
13、所述惰性气氛为氮气或氩气气氛。
14、最后，本专利技术提供了上述的改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶在油气田中提高采收率的应用。
15、或，上述的改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶在油气田中作为堵水调剖剂的应用。
16、本专利技术通过向丙烯酰胺(aam)和聚乙烯亚胺(pei)凝胶体系中掺杂醛基修饰的nmsio2-氧化石墨烯不仅加快了凝胶的成胶速度，而且缩短了凝胶的成胶时间，提高了凝胶的热稳定性；同时也使凝胶的流变性能改变，增强了凝胶的黏弹性、屈服应力及蠕变-回复性能，增强了凝胶的机械强度，进而提高聚丙烯酰胺凝胶的适用范围，克服了油田使用的常规凝胶的局限性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶，其由包括如下组分的原料制成：氧化石墨烯、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、改性纳米二氧化硅、聚乙烯亚胺、引发剂和水；
2.根据权利要求1所述的改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶，其特征在于：所述改性纳米二氧化硅为醛基改性的纳米二氧化硅；具体可为丙烯醛改性的纳米二氧化硅；
3.根据权利要求1或2所述的改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶，其特征在于：以水的总质量计，氧化石墨烯0.2wt.％、丙烯酰胺10wt.％、聚丙烯酰胺0.3wt.％、改性纳米二氧化硅0.5wt.％、聚乙烯亚胺0.2wt.％、引发剂0.02wt.％。
4.权利要求1-3中任一项所述的改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述反应的温度为80～140℃，时间为24～96h。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于：所述引发剂加入时体系的温度为60～65℃；
7.权利要求1-3中任一项所述的改性纳米
8.权利要求1-3中任一项所述的改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶在油气田中作为堵水调剖剂的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶，其由包括如下组分的原料制成：氧化石墨烯、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、改性纳米二氧化硅、聚乙烯亚胺、引发剂和水；
2.根据权利要求1所述的改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶，其特征在于：所述改性纳米二氧化硅为醛基改性的纳米二氧化硅；具体可为丙烯醛改性的纳米二氧化硅；
3.根据权利要求1或2所述的改性纳米二氧化硅-氧化石墨烯双颗粒复合水凝胶，其特征在于：以水的总质量计，氧化石墨烯0.2wt.％、丙烯酰胺10wt.％、聚丙烯酰胺0.3wt.％、改性纳米二氧化硅0.5wt.％、聚乙烯亚胺0.2wt.％、引发剂0...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨矞琦，梅述钘，张海鹏，刘坚，丁林杰，何喆，吴杨，何吉祥，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。