[发明专利]一种煤基碳量子点驱油剂及其在油气开采中的应用

说明书

本发明提供了一种煤基碳量子点驱油剂及其在油气开采中的应用，属于纳米驱油技术领域。本发明提供的驱油剂为煤基碳量子点或者煤基碳量子点与基液组成的混合液；所述煤基碳量子点的粒径为1.0～10.0nm。本发明提供的驱油剂有利于在油气开采中实现降本增效及绿色可持续发展；煤基碳量子点容易进入纳米孔喉并在其中有效运移，适合开采储层致密的纳米油气资源；煤基碳量子点比表面积大，表面还含有丰富的羧基、羟基和环氧基等官能团，有利于改善驱油剂的驱油效果；煤基碳量子点与基液组成的混合液作为驱油剂，具有稳定的荧光性，且发光波长可调变，有利于追踪孔隙介质中流体的运移规律，借此研究驱油剂的驱油机理。

技术领域

本发明涉及纳米驱油技术领域，尤其涉及一种煤基碳量子点驱油剂及其在油气开采中的应用。

背景技术

纳米油气是指储集在纳米级孔喉结构中的油气资源，主要包括页岩油、页岩气、煤层气、致密油、致密气等，是我国石油工业未来的重点发展方向。由于纳米油气储层物性差、地层能量低、能量补充困难，导致其增产稳产困难，最终采收率通常低于10％。为经济高效可持续地开采纳米油气，亟须攻关纳米驱油技术以提高纳米油气的采收率。

目前，纳米液体驱油技术是一种新兴的采油技术，它一般以水溶液为载体，将几至几十纳米的纳米颗粒均匀稳定地分散在水溶液中，这些纳米颗粒通常具有很大的比表面积和表面能，能够降低油-水界面张力以及改变固体表面润湿性，使得注入流体在冲刷孔隙的过程中，将岩石表面原油剥落成小油滴而被躯替出来。鉴于纳米液体驱油具有很高的界面活性，在提高原油采收率方面发挥着重要作用。这种技术虽然具有巨大潜力，但是存在纳米驱油剂制备成本高，制备方法复杂，且驱油效果有待提升的缺陷。如中国专利N201710566647.4公开了一种磁性纳米驱油剂及其制备方法，该方法需要采用表面活性剂对磁性纳米颗粒表面进行改性，改性过程复杂，且表面活性剂的使用增加了制备成本，同时制备的纳米驱油剂的驱油效果需要进一步提升。

近年来，在材料科学与工程领域发现了一种称为碳量子点的新型碳纳米材料，它不仅具备纳米材料尺寸小(小于10nm)、比表面积大、易化学改性、光致发光性的特点，还具备碳材料无毒性、生物相容性好的优点，而且其原料来源丰富、制备工艺简单，使其在生物医药、光电材料、环境监测等领域展现出广阔的应用前景，然而碳量子点在石油工业的应用尚未在国内外获得关注。因此，有必要研发一种价格低廉且驱油效果好的碳量子点，并研究所述碳量子点在油气开采中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤基碳量子点驱油剂及其在油气开采中的应用，本发明提供的煤基碳量子点驱油剂用于驱油时具有驱油效果好的优势。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种煤基碳量子点驱油剂，为煤基碳量子点或者煤基碳量子点与基液组成的混合液；所述煤基碳量子点的粒径为1.0～10.0nm。

优选地，所述煤基碳量子点的碳源包括煤和/或煤基衍生物。

优选地，所述混合液中煤基碳量子点的浓度为0.1～5.0wt％时的Zeta电位为-30.2～-90.8mV。

优选地，所述基液包括清水、盐水、离子液体、聚合物溶液、表面活性剂溶液和有机溶剂中的一种或多种。

优选地，所述混合液具有荧光性，且发光波长可调变。

本发明还提供了上述技术方案所述的煤基碳量子点驱油剂在油气开采中的应用，所述油气开采包括常规油气以及纳米油气的开采。

优选地，所述煤基碳量子点驱油剂适用于二次采油或三次采油。

优选地，所述应用的方法为使用煤基碳量子点驱油剂对油气进行驱替。

优选地，所述煤基碳量子点驱油剂对油气进行驱替时的注入工艺包括连续注入、吞吐、与其他驱油剂交替或混合注入。