[发明专利]一种用于提高采收率的表面改性纳米二氧化硅纳米流体

说明书

本发明公开了一种用于提高采收率的表面改性纳米二氧化硅纳米流体，将酸酐修饰的表面改性纳米二氧化硅分散于水中得到分散液，所述酸酐修饰的表面改性纳米二氧化硅在分散液中所占的质量百分数为0.01‑1％，所述分散液以氢氧化钠的水溶液在40‑100℃调节pH值至9‑11，即得。发明提供的酸酐修饰的表面改性纳米二氧化硅及提高采收率用纳米流体，其制备方法简单，可不添加任何分散剂便可自分散与水中，分散性与稳定性良好，原材料成本低廉，易在现场配制并大规模推广，能够有效提高低渗透油藏的原油采收率。

技术领域

本发明涉及功能纳米材料和油气田开发中的采油化学技术领域，尤其是一种用于提高采收率的表面改性纳米二氧化硅纳米流体。

背景技术

石油作为一种高效广泛的能源在国民经济中有着不可替代的作用，随着国民经济的高速发展，石油能源的需求也在不断提高。油气勘探与开发的不断进展，易开采油藏储量也随之不断减少，因此对低渗透油气资源勘探开发的比重日益增加，对低渗透油气储层的开采技术也提出了更高的要求。近些年来，新探明的超低渗油藏含有极为丰富的储量，但针对超渗透油气藏的开采技术国内仍处于探究状态，发展先进的石油开采技术从而大幅度提高复杂地质油藏(低渗及超低渗油藏)的产量是成为目前我国石油工业的主要技术研究领域之一。目前国内开发的油气储层气测渗透率超过50毫达西，属于中高渗，常采用注水方式进行二次采油。当储层的渗透率为低渗时，尤其是超低渗储层，由于孔喉极为细微，常规注水开采也难以保持注采平衡，因此，如何提高此类油藏的原油采收率是当前亟需解决的问题之一。

近几年来，随着纳米材料在油气田开发领域的拓展与试用，正日益受到重视。利用纳米材料配置成纳米流体作为驱油剂也成为一种新兴的采油技术。纳米流体以水溶液为传递介质，在水中形成几百个到几十个甚至几个纳米的小颗粒，这种纳米颗粒具有很大的比表面积和表面能，从而降低油水界面张力，流体进入储层孔隙之后，能够使原油易于剥离，形成小油滴，并随着驱替液驱替出来。纳米流体驱油具备使用浓度较低、见效快、驱油效果明显等优点，也是目前“新材料驱替”提高采收率和降压增注的研究热点之一。

传统的纳米流体水溶液由常规亲水型纳米二氧化硅配制而成，这种纳米二氧化硅表面包覆大量羟基，颗粒间由于羟基的氢键作用易聚集成团，降低甚至破坏纳米流体的稳定性。因此，将纳米二氧化硅表面进行改性从而去羟基，提高纳米流体的分散性和稳定性是目前改性纳米二氧化硅分散体系的主要研究方式之一。目前现有的一些表面改性纳米二氧化硅能够有效的改善纳米流体分散性与稳定性等问题，但是仍存在合成过程复杂，合成环境要求苛刻，原材料昂贵等问题，对推广纳米流体在低渗储层中的现场应用仍然存在一定障碍。有文献报道一种表面修饰的纳米二氧化硅及纳米流体，是将纳米二氧化硅与巯基硅烷反应，得到巯基化纳米二氧化硅，之后与单不饱和脂肪酸进行点击反应，获得单不饱和脂肪酸表面修饰的纳米二氧化硅。但该方法提供的改性纳米二氧化硅步骤繁琐，合成工艺较为复杂，需二次反应才可制得产物，且提高原油采收率较低，其工业化产品推广与应用较为不便。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于提高采收率的表面改性纳米二氧化硅纳米流体。本发明的纳米流体，制备方法简单，原材料成本低廉，易在现场配制并大规模推广，提高低渗透油藏的原油采收率。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种用于提高采收率的表面改性纳米二氧化硅纳米流体，将酸酐修饰的表面改性纳米二氧化硅分散于水中得到分散液，调节分散液pH值至9-11，即得。

优选的，所述酸酐修饰的表面改性纳米二氧化硅为羧基化纳米二氧化硅，通过纳米二氧化硅与酸酐类有机物进行酯化反应后、经真空干燥得到。

优选的，所述酸酐类有机物为丁二酸酐、戊二酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐或偏苯三甲酸酐中的一种。

优选的，所述纳米二氧化硅为亲水型表面羟基化纳米二氧化硅。