[发明专利]一步法制备超气湿性纳米微晶纤维素的方法及应用

说明书

本发明涉及一步法制备超气湿性纳米微晶纤维素的方法及应用。本发明将纳米微晶纤维素颗粒分散于水与醇溶剂的混合溶剂中，得分散液；在催化剂存在条件下，向分散液中缓慢滴加表面活性剂N‑全氟辛酰基‑N‑氨乙基丙酸或全氟烷基磺酰氟，50‑70℃反应3‑10h，即得超气湿性纳米微晶纤维素。本发明实现了一步法制备超气湿性纳米微晶纤维素，该方法解决了传统方法耗时长，成本高，工艺复杂，难以量产等诸多难题。本发明的纳米微晶纤维素具有超气湿性能，应用于凝析气藏采收时，可将岩心表面由液湿性反转为超气湿性，即水和油在岩心表面接触角大于等于150°，改善井筒附近区域的润湿性，提高相对渗透率，增强流体在井筒附近区域的渗流能力。

技术领域

本发明涉及一步法制备超气湿性纳米微晶纤维素的方法及应用，属于提高气藏增产的石油化工技术领域。

背景技术

目前国内油田的产量不容乐观，最早发现的诸多大型油田已经基本进入中后期，新发现的超大型油气田数量也在减少，总体产量呈下降趋势。未来油气供应链将越来越多的依赖非常规油气资源，非常规油气储量丰富，是油气产业中重要的组成部分，也是实现油气产量快速提升的增长点。我国对非常规油气资源的开发及商业化也做出了诸多部署和规划，目的是通过对非常规油气资源的充分开发和利用进一步有效缓解过度依赖进口油气的供应压力，从而保障能源安全。凝析气藏作为油气资源的重要组成部分，储量丰富，然而，在开发的过程中，当井底压力低于气相的露点压力时，气相会凝结成液相并聚集在井筒附近的区域，使得井筒附近渗透率降低，造成气井产能严重下降。气湿反转作为解决此问题的有效方法之一，可显著增强流体在井筒附近区域的渗流能力，提高凝析气藏的产量。中国专利文献CN201410083943.5提供了一种混合氟碳表面活性剂处理剂实现岩心表面气湿反转的方法，分别是由0.05-0.3％的壬基酚聚氧乙烯醚、两性表面活性剂和碳氢表面活性剂组成，可将岩心表面的润湿性仅仅由液湿性反转为中性气湿，不能很好地适用于低渗透油气藏。中国专利文献CN201510055967.4公开了一种含氟两亲性嵌段聚合物气湿反转剂，该产品通过乳液聚合而制备，具有明显的憎水憎油性，优良的成膜性，能与油气藏多孔介质紧密结合。但是该乳液聚合物溶解性差，工艺复杂，不具备批量生产和现场应用的可行性，且气湿反转效果有限。中国专利文献CN201110353364.4公开了一种由阳离子氟碳表面活性剂FC911、十六烷基三甲基溴化铵和水组成的体系，可将岩心表面的润湿性由液湿性反转为中性气湿，但是该方法用量大，制备步骤繁琐，且效果不佳，难于现场推广。

综上所述，现有技术主要是通过化学剂将岩心表面仅仅从原始的液湿性反转为气湿性，并没有达到超气湿状态，而且所用产品工艺复杂，用量大，有效期短，制备步骤繁琐，且效果不佳，难于现场推广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一步法制备超气湿性纳米微晶纤维素的方法及应用，解决了传统方法耗时长，工艺复杂，用量大的问题，克服了在制备过程中存在难以量产和使用有毒溶剂的难题。该方法简单易行，效率高，分布均匀，易于量产。

本发明的技术方案如下：

一步法制备超气湿性纳米微晶纤维素的方法，包括以下步骤：

将纳米微晶纤维素颗粒分散于水与醇溶剂的混合溶剂中，得分散液；在催化剂存在条件下，向分散液中缓慢滴加表面活性剂N-全氟辛酰基-N-氨乙基丙酸或全氟烷基磺酰氟，50-70℃反应3-10h，即得超气湿性纳米微晶纤维素。

根据本发明优选的，所述纳米微晶纤维素的粒径为50-100nm。

根据本发明优选的，所述分散采用超声分散，超声分散的时间为30-40min。

根据本发明优选的，所述醇溶剂为乙醇、丙三醇或乙二醇；进一步优选的，所述醇溶剂为乙醇。

根据本发明优选的，所述混合溶剂中水与醇溶剂的质量比为(8-20):1；进一步优选的，所述混合溶剂中水与醇溶剂的质量比为10:1。