System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种耐温抗盐磁性纳米流体及其制备方法和应用技术_技高网

一种耐温抗盐磁性纳米流体及其制备方法和应用技术

技术编号:40540111 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-05 18:55
本发明专利技术属于功能纳米材料和油田化学品技术领域,提出了一种耐温抗盐磁性纳米流体及其制备方法和应用,包括以下物质:磁性核壳结构纳米颗粒Fe3O4@TiO2,含量为0.01~0.2wt%,其余为水。磁性纳米流体可耐温抗盐,其中的磁性核壳结构纳米颗粒Fe3O4@TiO2具有粒径小、稳定分散的特点,且具有可回收和重复利用的特性,渗吸排驱实验后利用磁铁回收率高达96%,为超低渗油藏高效开发的“巨大”难题提供了有效的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能纳米材料和油田化学品,涉及一种耐温抗盐磁性纳米流体及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着石油行业的不断发展,开采的不断深入,超低渗油藏的比例逐渐上升,其高效开发已成为我国石油行业的重点。因此,如何有效地提高超低渗油藏的原油采收率成为急需解决的难题。目前注水开发、水力压裂是超低渗油藏的主要开发方式,但原油多赋存于纳米级孔隙或微裂缝中,并且油藏孔隙连通性差,不利于流体的流动,一般化学驱无法达到好的开发效果。随着纳米技术的逐渐发展,纳米流体在石油领域的应用也越来越广泛。纳米流体粒径小,流动性好,可以到达超低渗油藏的孔隙及微裂缝中,在岩石与油的接触区域产生一个楔形薄膜,这种结构会产生向前的推力,增强纳米流体的铺展,结合体系产生的降低毛细管压力、润湿性反转及相渗改变滞后效应等辅助作用,能将油从岩石表面剥离下来,达到提高采收率的目的。

2、cn114774096a公开了一种低渗透油藏驱油用耐温抗盐纳米渗吸排驱剂及其制备方法和应用,主要有纳米表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和低碳醇构成,具有较好的耐温抗盐性能、制备工艺简单、成本低廉的特点,但其纳米材料的粒径范围是小于200nm,不适合用于超低渗油藏微纳孔隙原油的开发。cn113292981a公开了一种耐温抗盐非均相纳米复合驱油体系及其制备方法和应用,其复合驱油体系包含预交联凝胶颗粒、速溶聚合物和纳米渗吸剂等主要组分,体系具有较高的黏度和黏弹性,可以在低渗储层中发挥作用,但其成本较高,不适合用于推广应用。因此,研发小尺寸低成本纳米流体,发挥其高效渗吸排驱作用,对于超低渗油藏提高采收率具有重要意义。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题,本专利技术的目的是提供一种耐温抗盐磁性纳米流体及其制备方法和应用。磁性纳米流体可耐温抗盐,其中的磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2具有粒径小、稳定分散的特点,且具有可回收和重复利用的特性,渗吸排驱实验后利用磁铁回收率高达96%,大幅降低了使用成本。

2、为了实现本专利技术目的,本专利技术的技术方案如下:

3、本专利技术首先提供一种耐温抗盐磁性纳米流体,包括有以下物质:磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2,含量为0.01~0.2wt%,其余为水。

4、由于耐温抗盐磁性纳米流体在进入地层后会受到一定程度的稀释,因此优选磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2的含量为0.05~0.2wt%,最优选为0.1wt%。

5、进一步地,磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2的制备方法包括如下步骤:

6、(1)将纳米fe3o4溶于乙醇中,超声至稳定分散,接着缓慢加入钛酸四丁酯和氨水,室温下机械搅拌5h;

7、(2)反应产物在25℃下放置20h,利用磁铁分离,用超纯水洗涤,并在55℃真空干燥得到磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2。

8、本专利技术按照以上制备方法制备得到的磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2的粒径小于20nm。

9、进一步地,耐温抗盐磁性纳米流体中的水是含k+、na+、mg2+、ca2+和cl-的水,其中k+和na+的总浓度不超过40000mg/l,ca2+和mg2+的总浓度不超过5000mg/l,水的总矿化度不超过90000mg/l。

10、作为优选的,耐温抗盐磁性纳米流体的水是含k+、na+、mg2+、ca2+和cl-的水,其中k+和na+的总浓度为1000~40000mg/l,ca2+和mg2+的总浓度为100~5000mg/l,水的总矿化度为2000~90000mg/l,若水的总矿化度超过该范围,将会使磁性纳米流体的团聚增加。

11、另外,本专利技术还提出一种上述提及的耐温抗盐磁性纳米流体的制备方法,具体的步骤如下:

12、(1)将磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2与水配制成母液;

13、(2)使用时,将母液在搅拌条件下加水稀释,获得所需浓度的耐温抗盐磁性纳米流体。

14、进一步的,本专利技术还提供了耐温抗盐磁性纳米流体在超低渗油藏渗吸排驱方面的应用。

15、本专利技术所提供的耐温抗盐磁性纳米流体尤其适用于温度为20~120℃,以及矿化度为0~90000mg/l地层条件的超低渗油藏。

16、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:

17、(1)本专利技术提供的磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2,具有超小尺寸的特征,粒径低于20nm,与超低渗油藏纳微孔喉匹配性高,易进入纳微孔喉,对孔喉伤害小。

18、(2)本专利技术提供的磁性纳米流体,环境友好型,自分散,易配制。

19、(3)本专利技术提供的磁性纳米流体,耐温抗盐,稳定性好,可满足温度20~120℃,矿化度0~90000mg/l的地层条件。

20、(4)本专利技术提供的磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2具有可回收和重复利用的特性,渗吸排驱实验后利用磁铁回收率高达96%。

21、(5)本专利技术针对目前超低渗油藏基质孔隙原油动用效率低以及纳米流体使用成本高的技术问题,创新地提出一种耐温抗盐磁性纳米流体及其制备方法和应用,其中的磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2具有粒径小、稳定分散的特点,且具有可回收和重复利用的特性,渗吸排驱实验后利用磁铁回收率高达96%,为超低渗油藏高效开发的“巨大”难题提供了有效的解决方案。

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【技术保护点】

1.一种耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,包括以下物质:磁性核壳结构纳米颗粒Fe3O4@TiO2,含量为0.01~0.2wt%,其余为水。

2.根据权利要求1所述的耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,磁性核壳结构纳米颗粒Fe3O4@TiO2的含量为0.1wt%。

3.根据权利要求1或2所述的耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,磁性核壳结构纳米颗粒Fe3O4@TiO2的制备方法如下:

4.根据权利要求3所述的耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,磁性核壳结构纳米颗粒Fe3O4@TiO2的粒径小于20nm。

5.根据权利要求4所述的耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,水是含K+、Na+、Mg2+、Ca2+和Cl-的水,其中K+和Na+的总浓度不超过40000mg/L,Ca2+和Mg2+的总浓度不超过5000mg/L,水的总矿化度不超过90000mg/L。

6.根据权利要求5所述的耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,所述的水是含K+、Na+、Mg2+、Ca2+和Cl-的水,其中K+和Na+的总浓度为1000~40000mg/L,Ca2+和Mg2+的总浓度为100~5000mg/L,所述水的总矿化度为2000~90000mg/L。

7.一种制备权利要求5所述的耐温抗盐磁性纳米流体的方法,其特征在于,制备方法如下:

8.权利要求1~7任一项所述的耐温抗盐磁性纳米流体在超低渗油藏渗吸排驱方面的应用。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,超低渗油藏的地层条件为温度处于20~120℃之间。

10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,超低渗油藏的地层条件为矿化度处于0~90000mg/L之间。

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【技术特征摘要】

1.一种耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,包括以下物质:磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2,含量为0.01~0.2wt%,其余为水。

2.根据权利要求1所述的耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2的含量为0.1wt%。

3.根据权利要求1或2所述的耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2的制备方法如下:

4.根据权利要求3所述的耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,磁性核壳结构纳米颗粒fe3o4@tio2的粒径小于20nm。

5.根据权利要求4所述的耐温抗盐磁性纳米流体,其特征在于,水是含k+、na+、mg2+、ca2+和cl-的水,其中k+和na+的总浓度不超过40000mg/l,ca2+和mg2+的总浓度不超过5000m...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵明伟马振峰戴彩丽吴一宁李琳徐忠正高明伟
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

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