[发明专利]一种磁性纳米驱油剂及其制备方法

说明书

本发明属于石油化工领域，提供了一种磁性纳米驱油剂及其制备方法。该磁性纳米驱油剂为接枝有表面活性剂的改性磁性纳米骨料，所述改性磁性纳米骨料为偶联剂改性的磁性纳米骨料。该制备方法包括：1)将磁性纳米骨料分散于有机溶剂中，再与偶联剂混合反应，制得偶联剂改性的磁性纳米骨料混合液；2)将偶联剂改性的磁性纳米骨料混合液与表面活性剂混合反应，制得所述磁性纳米驱油剂。本发明磁性纳米驱油剂的水溶液可以作为原油驱替液，起到提高原油采收率的作用，且磁性纳米驱油剂具有较好的磁聚集效应，能够提高洗油效率，有利于采出液破乳，实现油污水的有效分离和净化，且制备方法简单易行。

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体涉及一种磁性纳米驱油剂及其制备方法。

背景技术

我国大部分注水开发的中高渗透率老油田已进入高含水、高采出程度的“双高”开发阶段。在我国对石油需求越来越大的背景下，加大对剩余油的开发显得尤为重要。加大剩余油开发即提高对原油的采收率，一般从提高波及系数和提高洗油效率两个方面进行：提高波及系数包括改变渗透率的非均质性、改变液流方向、提高微观波及系数等；提高驱油效率的方法有改变毛细管数、改变岩石润湿性等。正是基于这些原理的三次采油技术，在提高原油的采收率方面起到积极作用。

目前使用较多的二元及三元复合驱的一个技术关键是形成超低界面张力，但研究表明，超低界面张力不能长距离保持，驱替效率对总采收率的贡献随运移距离的增长而被快速削弱，可以认为在油藏中的驱油很大一部分是在“非超低”状态下的驱油贡献。三次采油提高采收率幅度仍然有限，且不适用所有油田，驱后仍有约40％以上的原油未被动用，并且剩余油的分布更加高度分散，同时面临成本高、采出液乳化严重，破乳分离困难等问题，亟需研发采油新材料和新技术。

从岩石微观角度分析，含油地层是多孔结构，具有各种尺寸的孔隙和孔道，岩石的化学物质成分复杂，这些因素共同决定着地层流体和注入流体同岩石的相互作用效果。把石油从油藏中驱替到采油井，不是一种简单驱替水置换油的力学过程，而是复杂的物理过程和化学过程，在这一过程中起决定性作用的是地层流体和注入流体同岩石之间的微观作用。

纳米液体(Nanofluid)驱油是一种新兴的采油技术，它以水溶液为传递介质，在水中形成几百个到几十个甚至几个纳米的小颗粒，具有很大的比表面积和表面能，大大降低了水/油/固界面张力，使得注入流体在冲刷孔隙的过程中，岩石表面原油易于剥落成小油滴而被驱替液驱替出来。鉴于纳米液体驱油具有很高的界面活性，加之纳米材料本身独特的小尺寸效应和表面效应，纳米液体驱油技术有望作为技术储备，在提高原油采收率方面发挥重要作用，成为具有发展前景的提高原油采收率的新技术。

专利文献CN1696240A公开了一种化学驱油剂，具体是由偶联剂改性的无机纳米粉体与石油磺酸盐表面活性剂复配的驱油体系，其中石油磺酸盐占比40-80％，使用时将二者按此比例复配。

专利文献CN101570686A采用纳米级的二氧化硅对磺酸盐接枝改性，得到纳米改性环烷基磺酸盐驱油剂。当其用量为质量分数为0.3，能使油水界面张力降低至5×10^-4mN·m^-1。

专利文献CN101857801A公开了一种纳米驱油剂及其制备方法，其按照质量百分比由0.5％～3％的碱、1％～5％的聚硅纳米材料、1％～5％的表面活性剂、0.5％～5％聚合物以及余量水配置而成。

专利文献CN102965094A通过自由基聚合反应合成出树枝聚合物，再采用共混法由树枝聚合物和SiO₂制备出树枝聚合物/SiO₂纳米驱油剂，该驱油剂的特点在于具有良好的耐温耐盐性能、抗剪切性能以及注入性能，能够建立较高的阻力系数和残余阻力系数。