[发明专利]一种高活性纳米驱油剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高活性纳米驱油剂，该驱油剂以甲苯为溶剂，采用硅烷偶联剂接枝改性纳米二氧化硅，得到硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅；然后以甲苯为溶剂，采用聚氧乙烯醚表面修饰硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅，过滤，干燥得到硅基纳米流；最后以丙三醇为溶剂，硅基纳米流和烷醇酰胺或(与)烷基糖苷熟化得到高活性纳米驱油剂。所述高活性纳米驱油剂可以直接采用油田污水(产出水)配注。高活性纳米流溶液与原油的界面张力达到10^‑2～10^‑4mN/m数量级；协同改善油藏的润湿性，降低原油黏附功并诱导形成Pickering乳化液，控制水‑油界面流动比，大幅度提高原油采收率，油藏应用涵盖高、中、低渗油藏，大幅度提高原油采收率。

技术领域

本发明涉及油田开采技术领域，尤其是一种高活性纳米驱油剂及其制备方法。

背景技术

在油田开发开采中，三次采油是非常重要的一个阶段，在此阶段中，普通的增产措施已经难以达到预期的增产效果。研究表明，二元复合驱是三次采油提高采收率的一个有效方法。

二元体系有着双重作用，一方面能够降低油水界面张力和改变润湿性；另一方面还能控制驱替相与被驱替相之间的流度。“双管齐下”提升微观洗油效率和宏观波及体系。无碱二元复合驱(SP)是目前化学驱提高采收率(EOR)中最具有前景的新兴绿色技术。其避免了三元复合驱(ASP)中碱对于地层的污染损害，以及碱腐蚀、结垢结垢、粘土运移堵塞等问题，具有良好的降水增油效果，同时也降低了成本。例如，蒲万芬等在油藏温度(70℃)的条件下，通过在室内模拟实验，研究双子表面活性剂NNMB与疏水缔合聚合物NAPS与原油的界面张力。结果表明NAPS浓度对NNMB无明显影响；但在二元体系中加入一定量的NaCl可以达到降低界面张力的效果。此种二元复合驱适用于矿化度高的地层，并且能取得不错的采收效果。

但是二元体系中对表面活性剂性能要求严格，其必须在无碱条件下使得界面张力降低至超低(10^-2～10^-3mN/m)，同时表面活性剂的性能稳定，不受地层因素的影响或者影响很小。

相比传统的化学驱油提高原油采收率技术，改性的纳米粒子分散体系用于化学驱油具有良好的增产、增注效果。近五年来，中国的低渗油藏探明储量已占总探明储量的70％，低渗-致密油气资源已成为开采开发的主体。低渗油气藏储油层孔径小、渗流阻力大，导致水驱增产困难。新型纳米驱油剂对于低渗油藏提高注水效率、实施增产措施有着很高的适用性，这类新型驱油剂可以解决油气藏开发中的工程难题，如低渗储层注入性差、复杂地层适应性差、储层损害等。

由于纳米流体的特性使其具有更加优秀的性质：纳米粒子在运动状态下分散性好且稳定，粒子之间不易团簇；在运动状态下有着良好的抗剪性好、耐盐性好以及热稳定性，避免了表面活性剂在高温高矿化度地层生成沉淀这一问题；其次，纳米流体粒径更小，使得其可以进入更微小的孔隙吼道并产生作用；纳米粒子还可以改变水分子团簇结构，水分子间存在氢键，水分子会受氢键缔合为大分子团，纳米粒子运动会影响水分子的运动状态，提高水的注入能力，可以解决低渗区域波及困难这一问题，扩大波及体积。

发明内容

本发明的目的是提供一种高活性纳米驱油剂。

本发明提供的高活性纳米驱油剂，由如下制备方法制得：

(1)将纳米二氧化硅分散在甲苯中，在油浴80℃，搅拌30min，得到分散液；在油浴80℃条件下向分散液中加入硅烷偶联剂，密封搅拌，在油浴80℃进行接枝反应24h，提纯、干燥得到硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅。所述纳米二氧化硅粒径分布为10-100nm；所述硅烷偶联剂为十二烷基三甲氧基硅烷或γ―氨丙基三乙氧基硅烷。

(2)将步骤(1)得到的硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅分散在甲苯中，在油浴80℃，搅拌30min，然后加入聚氧乙烯醚，密封搅拌，在油浴80℃进行表面修饰24h，提纯、干燥得到硅基纳米流。所述聚氧乙烯醚的重均分子量为10000-20000g/mol。