[发明专利]一种提高驱油效率的纳米颗粒泡沫体系及其制备方法

说明书

本发明涉及一种提高驱油效率的纳米颗粒泡沫体系及其制备方法。该体系按照逐渐加入发泡剂、屏蔽剂、增强剂、稳定剂和纳米颗粒的过程进行配制，五种组分的质量百分比为：发泡剂70％～80％，稳定剂10％～15％，增强剂0.5％～5％，屏蔽剂0.5％～5％，纳米颗粒5％～10％。通过本方法形成的新型泡沫体系在温度为60℃，矿化度为6000mg/l的油藏条件下起泡体积可达到300ml，消泡半衰期可以达到400min。通过该方法可显著提高泡沫体系的稳定性，与常规泡沫体系相比消泡半衰期可提高20％左右。在实验温度60℃条件下，采用气液比(2：1)，注入速度(1.5ml/min)进行先水驱1.0PV后泡沫驱的驱油实验，注入泡沫段塞1.0PV后，泡沫驱可提高驱油效率达到30％左右。

技术领域

本发明涉及一种提高驱油效率的纳米颗粒泡沫体系及其制备方法，属于石油工程提高采收率技术和实验流体力学领域。

背景技术

作为一种重要的战略资源，石油在国民经济发展中起着十分重要的作用。随着我国经济的快速增长，我国对石油的需求量越来越大。但目前我国许多油田开发已经进入中后期，油田的开发难度逐渐增大，原油产量逐渐下滑，这样就造成了原油供给与需求之间的矛盾非常严重。目前我国的原油产量远远不能满足国民经济快速发展的需要，大量的原油需要依赖进口获得(超过60％)。所以发展提高采收率技术，寻找一种保持油田高效持续稳定生产的方法，已成为保证石油工业可持续发展和国民经济稳定增长的战略性任务。

泡沫驱油技术是一项富有创造性的提高采收率新方法，它不仅具有调剖和驱油的双重功能，而且还克服了气驱易气窜的缺点。泡沫驱油技术成本低，安全可靠，适用的油藏种类、深度、范围较为广泛，尤其适用于高含水、非均质严重、存在裂缝或大孔道的油藏，是相对较廉价、具有很好发展前景的提高采收率方法之一。但目前油田常用泡沫体系在油藏高温高压高矿化度条件下稳定性较低，严重限制了该技术的现场的应用。

发明内容

本发明的目的是克服了现有技术的不足，提出一种提高驱油效率的纳米颗粒泡沫体系及其制备方法，该体系采用固相二氧化硅纳米颗粒强化常规表面活性剂泡沫体系的稳定性，在高温和高矿化度条件下稳定性较强，可以明显提高泡沫驱过程的驱油效率。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提高驱油效率的纳米颗粒泡沫体系，在常规泡沫体系中加入屏蔽剂、增强剂和纳米颗粒；按照逐渐加入发泡剂、屏蔽剂、增强剂、稳定剂和纳米颗粒的过程进行配制，五种组分的质量百分比为：发泡剂70％～80％，稳定剂10％～15％，增强剂0.5％～5％，屏蔽剂0.5％～5％，纳米颗粒5％～10％。

所述纳米颗粒为亲水型的二氧化硅颗粒，其平均粒径为10nm～50nm。所述发泡剂为十二烷基磺酸钠(AS)，增强剂为吐温-80(Tween-80)，屏蔽剂为十二烷基硫酸钠(K-12)，稳定剂为聚丙烯酰胺(PAM)。适用温度为15～80℃；适用矿化度为2000～8000mg/l。

一种提高驱油效率的纳米颗粒泡沫体系的制备方法，主要包括如下步骤：

1)将稳定剂缓慢倒入装有水的烧杯中，加入过程中逐渐晃动烧杯，避免稳定剂聚并；使用玻璃棒缓慢搅拌溶液30～90min，使溶液中的稳定剂逐渐溶胀，分散完成后静止放置10～24小时，使稳定剂充分溶胀后待用；

2)将纳米颗粒粉体倒入装有水的烧杯中，使用玻璃棒搅拌5～10min，使纳米颗粒粉体分散均匀；将配置好的溶液放入高速乳化机中以8000～15000r/min条件下搅拌3～5min，最后将溶液放入超声波震荡仪，分散纳米颗粒溶液10～20min待用；

3)将发泡剂粉体倒入装有水的烧杯中，使用玻璃棒搅拌5～10min，使发泡剂粉体分散均匀；加入屏蔽剂粉末，使用玻璃棒搅拌5～10min，使屏蔽剂粉末分散均匀后滴入增强剂液体，使用玻璃棒缓慢搅拌3～5min，使滴入增强剂液体分散均匀；