[发明专利]包含离子的多糖包覆纳米粒子组合物

说明书

本发明公开了一种组合物，其包含包覆纳米粒子和离子，所述包覆纳米粒子包含纳米粒子和交联的碳水化合物系包覆层，并且所述离子选自由以下各项组成的组：Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺、Be²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、和它们的混合物；制备和使用该组合物的方法；以及包含该组合物的系统。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2015年7月13日提交的美国临时申请序列号62/191,881的申请日权益。美国临时申请序列号62/191,881的内容通过引用以其全部结合作为本申请的一部分。

技术领域

本文件涉及在地下地层的处理中使用的用于增强烃流体采收的方法和组合物。

概述

在本公开中提供了一种处理地下地层的方法。所述方法包括在地下地层中放置纳米粒子组合物。所述纳米粒子组合物包含(i)包覆纳米粒子，所述包覆纳米粒子包含纳米粒子和交联的碳水化合物系包覆层，和(ii)选自由以下各项组成的组中的离子：Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺、Be²⁺、Mg2⁺、Ca2⁺、Sr²⁺、Ba2⁺、和它们的混合物。

在一些实施方案中，所述纳米粒子组合物还包含水性液体。例如，所述纳米粒子组合物可以包括水、卤水、产出水、返排水、微咸水、淡水、Arab-D-卤水、海水、矿泉水和其他各不相同的盐度和矿物浓度的水中的至少一种。所述水性液体可以包括钻井液、压裂液、导流液和循环漏失处理液中的至少一种。

在一些实施方案中，所述方法还包括获得或提供所述组合物。所述组合物的所述获得或提供可以发生在地表上方。所述组合物的所述获得或提供可以发生在所述地下地层中。

在一些实施方案中，纳米粒子是二氧化硅纳米粒子、稀土上转换纳米粒子、或聚合物纳米粒子。例如，纳米粒子可以是聚苯乙烯纳米粒子或碳质纳米粒子如炭黑纳米粒子、碳纳米管、石墨烯纳米粒子、或石墨烯小板。

在一些实施方案中，纳米粒子是金属氧化物纳米粒子。例如，金属氧化物纳米粒子可以是氧化铁纳米粒子、氧化镍纳米粒子、或氧化钴纳米粒子。纳米粒子可以包含金属氧化物，所述金属氧化物包含Zn、Cr、Co、Dy、Er、Eu、Gd、Gd、Pr、Nd、In、Pr、Sm、Tb、Tm、以及它们的组合。在一些实施方案中，纳米粒子是超顺磁纳米粒子。在一些实施方案中，所述纳米粒子包含氟化物。例如，所述纳米粒子可以包含上转换稀土纳米粒子如掺杂的YF₄纳米粒子。

在一些实施方案中，包覆纳米粒子具有约10纳米(“nm)至约1,000nm的粒度。

在一些实施方案中，交联的碳水化合物系包覆层包含碳水化合物，所述碳水化合物包括单糖、低聚糖、多糖、和它们的混合物。在一些实施方案中，多糖选自由以下各项组成的组：藻酸盐、壳聚糖、凝胶多糖、葡聚糖、衍生化的葡聚糖、乳化胶(emulsan)、半乳糖葡萄糖聚糖(galactoglucopolysaccharide)、胞外多糖、葡糖纤维(glucuronan)、N-乙酰基-葡糖胺、N-乙酰基-衍生寡糖(heparosan)、透明质酸、开菲尔(kefiran)、香菇多糖、果聚糖、莫兰胶(mauran)、支链淀粉、硬葡聚糖、裂裥菌素、斯氏胶(stewartan)、琥珀酰聚糖(succinoglycan)、黄原胶、定优胶(diutan)、韦兰胶(welan)、淀粉、衍生化的淀粉、罗望子、黄芪胶、瓜尔豆胶、衍生化的瓜尔豆胶(例如，羟基丙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶、或羧甲基羟基丙基瓜尔胶)、茄替胶、阿拉伯树胶、刺槐豆胶、纤维素、和衍生化的纤维素。例如，多糖可以是葡聚糖。