[发明专利]稳定化的包含离子的纳米粒子组合物

说明书

本发明公开了：一种组合物，其包含包覆纳米粒子和离子，其中包覆纳米粒子包含纳米粒子、连接体和稳定化基团；制造和使用该组合物的方法；和包含该组合物的系统。所述连接体包含结合基团、间隔部分和端基。结合基团共价键合到纳米粒子并且端基中的至少一个共价键合到至少一个稳定化基团。本发明还公开了：一种组合物，其包含交联的包覆纳米粒子和离子，其中交联的包覆纳米粒子包含纳米粒子和包覆层，包覆层包含连接体、交联剂和稳定化基团；制造和使用该组合物的方法；和包含该组合物的系统。

技术领域

本申请要求在2015年7月13日提交的美国临时申请序列号62/191,871的申请日权益。美国临时申请序列号62/191,871的内容通过引用以其全部结合作为本申请的一部分。技术领域

本文件涉及在地下地层的处理中使用的用于增强烃流体采收的方法和组合物。

概述

在本公开中提供了一种处理地下地层的方法。所述方法包括在地下地层中放置组合物，所述组合物包含包覆纳米粒子和离子。所述包覆纳米粒子包含纳米粒子、连接体和稳定化基团。所述连接体包含结合基团、间隔部分和端基。而且，所述结合基团共价键合到所述纳米粒子并且所述端基中的至少一个共价键合到至少一个稳定化基团。

在一些实施方案中，所述组合物还包含水性液体。所述水性液体可以包括水、卤水、产出水、返排水、微咸水、淡水、Arab-D-卤水、海水、矿泉水和其他各不相同的盐度和矿物浓度的水中的至少一种。所述水性液体可以包括钻井液、压裂液、导流液、注入液(injection fluid)和循环漏失处理液中的至少一种。

在一些实施方案中，所述方法还包括获得或提供所述组合物。所述组合物的所述获得或提供可以发生在地表上方。所述组合物的所述获得或提供可以发生在所述地下地层中。

在一些实施方案中，所述方法是对所述地下地层钻井的方法。在一些实施方案中，所述方法是对所述地下地层压裂的方法。在一些实施方案中，所述方法是性能控制(conformance control)的方法。在一些实施方案中，所述方法是对所述地下地层进行地下成像的方法。在一些实施方案中，所述方法是在所述地下地层中的含水层修复(aquiferremediation)的方法。

在一些实施方案中，所述包覆纳米粒子具有大于90℃的低临界溶解温度(“LCST”)。

在一些实施方案中，所述包覆纳米粒子具有小于约100纳米(nm)的流体力学半径。在一些实施方案中，当在合成海水中浓度为约2,000份/百万(ppm，如本文所使用的1ppm等于1mg/L)时，所述包覆纳米粒子当在所述合成海水中在90℃加热8天后具有小于约250nm的流体力学半径。在一些实施方案中，当在合成Arab-D卤水中浓度为约2,000ppm时，所述包覆纳米粒子当在该2,000ppm浓度的合成Arab-D卤水中在90℃加热8天后具有小于约250nm的流体力学半径。在一些实施方案中，当在合成Arab-D卤水中浓度为约1,000ppm时，所述包覆纳米粒子当在该1,000ppm浓度的合成Arab-D卤水中在90℃加热8天后具有小于约250nm的流体力学半径。

在一些实施方案中，在类似条件下，在类似组合物中，所述包覆纳米粒子的流体力学半径小于没有所述一个或多个稳定化基团的类似纳米粒子的流体力学半径。例如，在合成海水或合成Arab-D卤水中的类似组合物中，所述包覆纳米粒子的流体力学半径可以小于没有所述一个或多个稳定化基团的类似纳米粒子的流体力学半径。