[发明专利]一种用于驱油的碳基两亲纳米流及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于驱油的碳基两亲纳米流，以碳基纳米粉为原料，先后采用硅烷偶联剂和聚氧乙烯醚对其进行改性，得到碳基两亲纳米流；碳基纳米粉选自石墨粉、碳粉、石墨烯或氧化石墨烯中的一种。两亲纳米流的制备方法是：将碳基纳米粉分散于甲苯和二甲基甲酰胺等质量比的混合溶剂中，然后加入硅烷偶联剂，密封搅拌，在油浴96℃反应6h，抽滤、提纯、干燥得到硅烷偶联剂改性的碳基纳米粉；将硅烷偶联剂改性的碳基纳米粉分散于另一份甲苯和二甲基甲酰胺等质量比的混合溶剂中；加入聚氧乙烯醚，密封搅拌，在油浴90℃进行反应6h，抽滤、提纯、干燥得到碳基两亲纳米流。本发明的碳基两亲纳米流可以直接用油田注入水配制获得碳基两亲纳米流分散液。

技术领域

本发明涉及油田化学技术领域，尤其是用于驱油的碳基两亲纳米流及制备方法。

背景技术

自1991年Degennes在诺贝尔获奖致辞中首次提出Janus概念后，在化学组成性能方面具有不对称性的两亲粒子受到国内外学者广泛关注。近些年来，基于Janus粒子纳米材料类型多样，在力学、磁学、光学、能源工业等众多方面性能表现突出。由于碳具有大量同素异形体，特别是基于碳基的复合纳米材料的制备与研究成为学术界的研究热点，以往学者制备的碳基纳米流类型以及制备方法百家争鸣，虽然较初始材料功能化效果显著，但往往需要借助外界仪器设备，亦或人工给予材料本身属性外的合成诱发条件。

例如，肖鹏等人运用界面自组装的方法制备了碳纳米管(CNTs)超薄膜。进而通过自引发光接枝光聚合(S)子功能化修饰，研究其在传感器、晶体管领域的应用。实验结果有力的证明了利用超分子自组装可以简便高效的制备大面积导电碳基超薄膜，并能够选择性的单面接枝刺激响应高分子所得到的二维Janus杂化超薄膜可使刺激响应高分子和碳基薄膜协同发挥作用，大大拓展其在传感、晶体管等领域的应用。

江汉大学袁康设计了一种基于SiO₂模板来合成石墨烯基两亲纳米材料路线，合成出了一面修饰EDTA、一面修饰C18链的两亲石墨烯。他通过实验分析发现两亲石墨烯对重金属离子的富集能力是氧化石墨烯(GO)的2.4倍，表明Janus石墨烯是一种高效的重金属离子吸附剂，在环境净化方面有一定的应用前景。值得关注的是，他所合成的两亲石墨烯一面是亲水性的(EDTA面)，一面是疏水性的(C18面)，具有类似于表面活性剂的两亲性，他又对两亲石墨烯应用于油水分离的性能做了初步研究，结果表明两亲石墨烯在实现水中微量油滴的去除方面有较好的效果。

70年来，我国已经跃居全球成为能源生产第一大国。在石油方面虽总体储量基数大，但能源消耗需求日益增加，对外依赖程度早已上升过半，提高我国石油采收率是石油领域学者的初心和使命。传统三次采油继注水或注气驱，热力驱，微生物驱，聚合物驱油后，基于纳米流体提高采收率成为现阶段油田工作者研究的主旋律。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于驱油的碳基两亲纳米流及制备方法。

本发明提供的用于驱油的碳基两亲纳米流，以碳基纳米粉为原料，先后采用硅烷偶联剂和聚氧乙烯醚对其进行改性，得到碳基两亲纳米流。

所述碳基纳米粉选自石墨粉、碳粉、石墨烯或氧化石墨烯中的一种，三维中其中的任何一维最小尺度为1nm-100nm。

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种的组合。

所述聚氧乙烯醚的重均分子量为260-6000g/mol。

所述用于驱油的碳基两亲纳米流主要适用于注水开发油藏。直接用油田注入水配制获得碳基两亲纳米流分散液。而且，该碳基两亲纳米流与表面活性剂复配使用。

上述的碳基两亲纳米流的制备方法，步骤如下：