[发明专利]基于石墨颗粒协同稳定的强化泡沫体系及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于石墨颗粒协同稳定的强化泡沫体系及其制备方法，属于油气田开发工程技术领域。所述基于石墨颗粒协同稳定的强化泡沫体系由以下质量浓度百分比的组分制成：阴离子表面活性剂0.3‑1％，阳离子表面活性剂0.2‑1％，石墨颗粒0.5‑1％，溶剂补足至100％；所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。本发明强化泡沫体系制备工艺简单，可实现大规模快速制备，是适于油气井应用的泡沫体系，能显著提高采收率，环保。

技术领域

本发明涉及油气田开发工程技术领域，特别是指一种基于石墨颗粒协同稳定的强化泡沫体系及其制备方法。

背景技术

泡沫驱作为一种提高原油采收率的技术手段应用广泛，至今已经有近60年的应用历史。泡沫可以引起气相相对渗透率降低，延缓气体指进。泡沫质量是决定泡沫驱油效率的关键因素。然而泡沫作为一种热力学上不稳定的分散体系，这种不稳定性给泡沫的应用带来了巨大影响。国内外的学者们围绕如何提高泡沫稳定性进行了大量研究，也提出了许多方法。

研发新型的起泡剂是一种重要的方法。目前对起泡剂的研发主要集中在表面活性剂的合成或复配。之前研究发现适当的延长烷基链有助于增加泡沫的稳定性。由于表面活性剂自身化学特性的限制，虽然可以产生足够的起泡体积，但是其稳定性较差。为了增加气泡的稳定性，在起泡剂中加入聚丙烯酰胺、聚丙甲基纤维素、树脂等聚合物，通过提高基液的粘度，降低泡沫流动性，从而达到稳泡的效果。

中国专利文件ZL201210223060.0公开了一种油气田用添加纳米颗粒的复合泡沫体系及其制备方法。复合泡沫体系由阴离子表面活性剂，改性二氧化硅纳米颗粒，反离子盐及水组成。利用该复合泡沫体系产生的泡沫，比普通表面活性剂稳定的泡沫半衰期长，但是又比加入稳泡剂产生泡沫的起泡体积大。但是该体系中所用纳米颗粒制备过程复杂，造价昂贵，无法在油气田开发领域大规模应用。

中国专利文件ZL201510600689.6公开了一种油气田用新型无机微细颗粒强化泡沫体系及其制备方法。该方法所用的新型无机微细颗粒为大气中捕集筛选到的粒径≤2.5μm的细颗粒物，能给与油茶皂甙和月桂酰基谷氨酸钠组成的表面活性剂复配形成稳定泡沫体系，并且该类微细颗粒来源广泛，多为燃煤电厂固体废弃物，将其应用于油田提高采收率可实现其资源化利用，但是该类微细颗粒受各批次煤炭种类、成分及燃烧程度的影响较为明显，成分组成较为复杂多变，使得其与表面活性剂复配协同稳定泡沫的效果难以控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、性能稳定、制备方法简单，且能显著提高采收率，环保的基于石墨颗粒协同稳定的强化泡沫体系及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，提供一种基于石墨颗粒协同稳定的强化泡沫体系，由以下质量浓度百分比的组分制成：阴离子表面活性剂0.3-1％，阳离子表面活性剂0.2-1％，石墨颗粒0.5-1％，溶剂补足至100％；

其中：所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。

进一步的，所述基于石墨颗粒协同稳定的强化泡沫体系，由以下质量浓度百分比的组分制成：阴离子表面活性剂0.3-0.7％，阳离子表面活性剂0.2-0.5％，石墨颗粒0.5-1％，溶剂补足至100％。

进一步的，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠和/或脂肪醇醚硫酸钠；所述十二烷基硫酸钠和脂肪醇醚硫酸钠的质量比为1:1；所述溶剂为水。

进一步的，所述石墨颗粒为不大于200目的磷片石墨，润湿角为95°-105°。

石墨矿为我国优势矿藏，我国天然石墨储量巨大，占世界储量的46.7％。且石墨精粉价格便宜，仅为2000-3000元/吨，原料来源广泛，价格便宜，具有广泛的应用前景。

另一方面，本发明还提供上述基于石墨颗粒协同稳定的强化泡沫体系的制备方法，包括：