[发明专利]一种由磁性纳米颗粒稳定的驱油乳状液

说明书

本发明涉及一种油气田开发技术领域，针对现有驱油乳状液热稳定性差和易出现油水分离的问题，公开了一种由磁性纳米颗粒稳定的驱油乳状液，包括：改性的磁性纳米Fe₃O₄@SiO₂颗粒、表面活性剂和聚合物，其制备方法为：将改性的磁性纳米Fe₃O₄@SiO₂颗粒、表面活性剂、聚合物和去离子水混合组成水相溶液，超声混合30‑60 min，形成混合溶液；b.把油相加入上述混合溶液中，转速均质10‑15min，得到混合均匀的油水体系，室温静置24h‑72h，分离出多余的油相和水相，即可得到成品。本发明提供一种由磁性纳米颗粒稳定的驱油乳状液，高温高盐条件下具有良好的稳定性，该驱油乳状液能够显著提高低渗透油藏采收率。

技术领域

本发明涉及油气田开发材料技术领域，尤其是涉及一种由磁性纳米颗粒稳定的驱油乳状液。

背景技术

传统的乳状液驱油是将乳化剂(表面活性剂或具有表面活性的聚合物)与原油在高速搅拌下形成的乳状液注入地层，驱替水驱后的残余油。室内及现场实践表明，乳状液驱替可以有效降低地层中的残余油量，采收率可以提高10％左右。但是由于传统乳状液的长距离运移性能以及热稳定性能较差，不能在驱油中得到广泛应用。近年来，由于纳米材料技术的进步，发展了一种由纳米固体颗粒作为乳化剂而形成的驱油乳状液，专利号CN201810462744.3，名称为一种具有磁响应性能的复合乳化剂，该发明的乳化剂包含未经任何改性的商品纳米Fe₃O₄颗粒和酶所组成。纳米Fe₃O₄颗粒的原生粒径为20～200nm，使用浓度为0.05％～5.0％(以水相为基准)；所用脂肪酶为蛋白类酶、核酸类酶，以水相为基准的使用浓度为0mg/mL～20mg/mL。该乳化剂和由其稳定的乳状液具有磁响应性能：室温下，乳状液经过具有一定磁场强度的区域，该复合乳化剂即可从乳状液界面上脱离并发生聚集，从而导致乳状液破乳，但该复合乳化剂仍具有界面活性，将分离后的体系均质可重新得到稳定的乳状液。

该发明现有驱油乳状液中纳米粒子很容易聚集和沉淀，受环境温度和物质成分影响大，并且化学稳定性低，易氧化，同时容易出现油水相分离的现象，导致原油采收效果差。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的驱油乳状液热稳定性差和易出现油水分离的问题，提供一种由磁性纳米颗粒稳定的驱油乳状液，高温高盐条件下具有良好的稳定性，该驱油乳状液能够显著提高低渗透油藏采收率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种由磁性纳米颗粒稳定的驱油乳状液，包括：改性的磁性纳米Fe₃O₄@SiO₂颗粒、表面活性剂和聚合物。

改性的磁性纳米Fe₃O₄@SiO₂颗粒、表面活性剂和聚合物在驱油乳状液中均作为乳化剂，使乳液状态趋于稳定。

改性的磁性纳米Fe₃O₄@SiO₂颗粒在一定的润湿性下吸附于油/水界面，并在一定的相互作用力下进行重排，液滴间形成一个立体屏障，从而阻碍液膜排液和液膜破裂，即形成固体颗粒单层/多层膜，以稳定乳液。

表面活性剂分子的一端亲水，另一端亲油。在乳状液中，乳化剂分子在水、油两相的界面定向排列，极性基团指向水，非极性基团指向油，从而降低界面张力，增强乳状液的稳定性。另外，乳化剂分子紧密地定向排列在油一水界面上，形成一层保护膜，阻止了液滴的自动聚集，使乳状液趋于稳定。