[发明专利]疏水性纳米二氧化硅乳化堵水剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种疏水性纳米二氧化硅乳化堵水剂及其制备方法与应用， 具体地，涉及一种用于油井开发中堵水调剖的疏水性纳米二氧化硅乳化堵水 剂，和制备该疏水性纳米二氧化硅乳化堵水剂的方法，以及该疏水性纳米二 氧化硅乳化堵水剂在油井中进行堵水的应用。

背景技术

油田开发过程中，堵水调剖是“稳油控水”的一项重要技术手段。目前 油井堵水剂主要有两大类，一是非选择性堵剂，二是选择性堵剂。由于非选 择性堵剂无选择性，对于多层系开发的地层，容易造成油层伤害，严重影响 油井产能，并且封堵施工工艺复杂，工序繁多，作业成本高。而常用的选择 性堵剂如聚合物、泡沫等选择性有限，封堵能力不强，堵水成功率也不高。

乳化原油堵水剂利用原油遇水乳化后形成高黏乳液体系，达到封堵高渗 水流通道的目的，属于选择性堵剂。乳化原油堵水剂具有较好的选择性，遇 水时通过乳化作用形成黏度较高的油包水乳液，堵塞渗水通道，而遇原油时 被稀释、黏度下降，不影响原油渗流通道。乳化原油堵水剂同时也具有较高 的封堵强度，原油乳化后黏度可增加数倍，达到数百mPa·s，而且在地层岩 缝中由于存在油水界面的毛细管“贾敏”效应，使乳液封堵效果进一步提高。

CN101824979A公开了一种稠油蒸汽吞吐井乳化法调剖堵水方法，其中 将抗高温油包水型乳化剂随蒸汽同时注入或在吞吐井注蒸汽前注入经蒸汽 吞吐开采的稠油油藏底层；其中，所述抗高温油包水乳化剂主要包括HLB 值小于6的阴离子型、阳离子型、非离子型或复合型表面活性剂。该方法中 的乳化剂具有较强的耐温能力，但限于在高温工况下的注蒸汽井实施。

CN102061153介绍了一种油井堵水用原油乳化剂，其原料为二甲胺、环 氧氯丙烷和水。该乳化剂需二甲胺与环氧氯丙烷先反应，反应过程不易控制 易影响获得乳化剂的质量和实施效果。

CN102329600A公开了一种油井纳米颗粒封窜堵水剂，含有氧化钙、氧 化硅、氧化铝、氧化铁、三乙醇胺、KCl、Na₂SiO₃、膨润土、丙酮和甲醛缩 聚物、铁铬木质素磺酸盐和水，该堵水剂通过先将氧化钙、氧化硅、氧化铝、 氧化铁、Na₂SiO₃、膨润土及丙酮和甲醛缩聚物先研磨至颗粒粒径达到 1-100nm，并将三乙醇胺、KCl、铁铬木质素磺酸盐和水混合溶解为溶液，然 后将研磨的产物与溶液混合得到。该方法组成较复杂实施繁琐，不适于实际 使用。

CN1704559A公开了一种高强度易溶解纳米堵水剂，由纳米氧化硅、纳 米氧化铁、纳米碳酸钙、纳米氧化铝、超细水泥及助剂组成。该剂组成复杂 不利于实施应用。

CN1760312A公开了一种植物油田堵水材料，其中包括烘干海藻、聚醚 多元醇、甲苯二异氰酸酯、天然橡胶、二氧化硅、聚乙二醇(400)、碳酸钙 (100目)和橡胶助剂，该材料需要通过以下工艺生产：将聚醚多元醇加入 反应釜升温120℃，真空脱水30分钟，之后降温至50℃，加入甲苯二异氰 酸酯升温到85℃，搅拌2小时，然后降温至40℃出料，作为A组分备用。 将天然橡胶和经粉碎为80目的海藻、二氧化硅、聚乙二醇、碳酸钙以及橡 胶助剂与A组分混和，在压胶机上混炼均匀后，在120℃硫化30分钟，经 橡胶粉碎机粉碎为80目，即为植物油田堵水材料。该方法复杂不适于油田 堵水使用。

由此可见，获得组成简单、乳液稳定、易应用实施的堵水剂仍是油井开 发所需要的。

发明内容

本发明的目的是为了获得乳液稳定性好且有较高黏度的堵水剂并克服 现有技术的堵水剂组成复杂和不易实施的缺陷，提供了一种疏水性纳米二氧 化硅乳化堵水剂及其制备方法与应用。

为了实现上述目的，本发明提供一种疏水性纳米二氧化硅乳化堵水剂， 该疏水性纳米二氧化硅乳化堵水剂含有疏水性纳米二氧化硅和结构式为 R₁COOR₂的酯；以所述疏水性纳米二氧化硅乳化堵水剂的总重量为基准，疏 水性纳米二氧化硅的含量为0.5-20重量％，所述酯的含量为80-99.5重量％， 其中R₁为C1-C20的烃基基团，R₂为C1-C10的烃基基团。