[发明专利]一种纳米泡沫驱油剂及其制备方法

说明书

本发明属于油田采油技术领域，具体涉及一种纳米泡沫驱油剂及其制备方法。该驱油剂包括如下重量百分比的组分：阴离子表面活性剂10‑45％，两性离子表面活性剂7‑15％，油性纳米颗粒6‑12％，稳定剂5‑10％，分散剂1‑2％，余量为水。该驱油剂的制备方法为：通过固体石蜡和异辛酸制备油性纳米颗粒，再将油性纳米颗粒分散于水后与表面活性剂混匀，再加入稳定剂和水，制成纳米泡沫驱油剂。该纳米泡沫驱油剂能有效抑制气体扩散，增强液膜的机械稳定性和黏度，有效隔绝外部热量向内部传递，降低了分子热运动速率，大幅减缓了泡沫液膜析液速率，增强泡沫的稳定性，进而提高了驱油效率。

技术领域

本发明属于油田采油技术领域，具体涉及一种纳米泡沫驱油剂及其制备方法。

背景技术

随着世界能源需求的增加，石油的合理开发利用已引起人们的极大重视，对石油的开采量及开采效率的要求也越来越高。实现油气资源的高效开采，对于提高原油产量不仅具有现实意义，更具有重要的战略意义。地下原油经过一次和二次开采后，大部分原油仍残留在地层中，三次采油技术是利用化学剂进行强化采油的技术。其中，泡沫驱油由于其良好的封堵性能及对油水的选择性，被认为是一项很有发展前途的三次采油方式。低界面张力泡沫驱油体系能在降低油水界面张力、提高驱油效率的同时，又能提高波及效率，达到显著提高采收率的目的。但泡沫驱油也是阻力系数最高的技术，泡沫的遇油不稳定、短时间内消泡的现象使其难以形成有效封堵，会直接影响到泡沫在油藏多孔介质中的驱替时间、驱替距离等，进一步影响泡沫驱应用的成败。现有技术中通常采用泡沫复合驱的方式来提高泡沫稳定性，选择向泡沫体系中添加聚合物来增大泡沫液膜的机械强度和黏度，减缓泡沫的破灭速度。但是聚合物的加入会使得泡沫注入过程中注入压力过大，注入困难；并且聚合物容易残留在储层中，对油藏环境造成一定程度的损害，并且在低渗透率油藏中的适用性较差，因此需要一种新型泡沫驱油剂来有效改善其在油藏储层中的应用效果。

发明内容

针对现有泡沫驱油剂的泡沫遇油不稳定的问题，本发明提供了一种纳米泡沫驱油剂，通过油性纳米颗粒的加入，提高了泡沫驱油剂的泡沫稳定性。

本发明提供的纳米泡沫驱油剂，包括如下重量百分比的组分：阴离子表面活性剂10-45％，两性离子表面活性剂7-15％，油性纳米颗粒6-12％，稳定剂5-10％，分散剂1-2％，余量为水。

进一步的，所述阴离子表面活性剂为烷基磺酸钠盐；所述两性离子表面活性剂为甜菜碱；所述稳定剂为聚丙烯酰胺；所述分散剂为十二烷基三甲基溴化铵或十二烷基苯磺酸钠。烷基磺酸钠盐和甜菜碱具有易溶于水、发泡性能好的优点，它们的加入可以增强驱油剂的发泡性能和溶解性能，并且烷基磺酸钠盐中的磺酸根的存在，可使驱油剂具有很强的耐高温性能。

进一步的，所述纳米泡沫驱油剂包括如下重量百分比的组分：烷基磺酸钠盐30％，甜菜碱10％，油性纳米颗粒10％，聚丙烯酰胺7％，十二烷基三甲基溴化铵或十二烷基苯磺酸钠1.5％，余量为水。

上述纳米泡沫驱油剂的制备方法包括如下步骤：

(1)油性纳米颗粒的制备：

将固体石蜡和纳米颗粒分散于水中，使用高速乳化机搅拌将其乳化，乳化后将乳状液冷却，冲洗固化的石蜡乳滴表层未被吸附的纳米颗粒，将固化的石蜡乳滴真空干燥，然后将其分散至含有异辛酸的乙醇溶液中，反应后将石蜡乳滴滤出，用乙醇溶液冲洗石蜡乳滴表面以洗去未反应的异辛酸与未吸附的纳米颗粒，再采用四氯化碳溶解石蜡，之后对其进行离心和漂洗，干燥后收集留作备用。

其中，异辛酸修饰纳米微粒可以使其形成复合边界润滑膜，显著提高石蜡的失效载荷，从而使油性纳米颗粒表现出良好的抗磨性和较高的承载能力。

(2)驱油剂的制备：将油性纳米颗粒与分散剂分散于水中，将其放入高速乳化机中搅拌，搅拌完成后将溶液放入超声波震荡仪分散纳米颗粒溶液，分散完成后将溶液放入反应釜，加入阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂，待充分溶解后，加入稳定剂和水，搅拌均混匀，即得到纳米泡沫驱油剂。