[发明专利]一种高效Janus型两亲硅基破乳剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高效Janus型两亲硅基破乳剂的制备方法，它涉及石油工业技术领域，其技术方案要点是，包括以下步骤：S1、制备Pickering石蜡；S2、制备接枝巯基的二氧化硅纳米颗粒；S3、制备接枝巯基和C8‑C18烷基的二氧化硅纳米颗粒；S4、制备接枝巯基、C8‑C18烷基和苯基的二氧化硅纳米颗粒；本发明还公开了一种通过上述制备方法所制备的高效Janus型两亲硅基破乳剂；通过本发明制备方法所制备的破乳剂具有破乳速度快、使用浓度低且高效的优点。

技术领域

本发明涉及石油工业技术领域，更具体地说，它涉及一种高效Janus型两亲硅基破乳剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着三次采油技术的飞速发展，原油采油率得到了极大地提高，其中使用表面活性剂驱油是油田最常用的技术手段之一。表面活性剂驱油的机理为：在表面活性剂的作用下，使原油的油/水界面张力大大降低，形成了原油乳状液，之后再通过后续一系列操作，从而实现地表中的原油的采收。虽然使用表面活性剂能够有效提高原油采油率，但是形成的原油乳状液稳定性高，破乳难度大，给后续油气的集输和炼制带来了诸多不利影响。因此，如何在后期实现原油乳状液的油水分离，成为目前迫切需要解决的问题。目前生产上一般是通过向原油乳状液中加入破乳剂实现原油乳状液的油水分离。

随着近年来纳米材料的发展以及在各个领域中的广泛运用，纳米二氧化硅作为一种常用的纳米材料，以其具有粒径小、纯度高、比表面积大、污染小以及表面改性方便等独特的特性，在石油工业领域也受到越来越多的关注。现有可参考申请公布号为CN112370817A的专利申请文件，公开了一种纳米SiO₂-TA162824复合破乳剂，上述通过无机物与有机物所制备的纳米SiO₂-TA162824复合破乳剂虽然破乳率高，但是对环境具有不利的影响。另外，现有可参考申请公布号为CN111892945A的专利申请文件，公开了一种氧化石墨烯/纳米SiO₂复合破乳剂，上述氧化石墨烯/纳米SiO₂复合破乳剂虽然在浓度为300mg/L下展现出良好的破乳效果，但是其使用浓度仍旧较高，使用量大，对环境容易造成污染。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提出一种高效Janus型两亲硅基破乳剂的制备方法，其具有操作简单，可工业化生产等优点；本发明的第二个目的在于提供一种高效Janus型两亲硅基破乳剂，其具有破乳速度快、使用浓度低且高效的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种高效Janus型两亲硅基破乳剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取以下重量份的物质：

亲水二氧化硅纳米颗粒1重量份；含氮阳离子表面活性剂0.0008-0.0016重量份；固体石蜡10重量份；巯基硅烷偶联剂1-2重量份；C8-C18硅烷偶联剂0.018-0.072重量份；芳香醇0.03重量份；

S2、制备Pickering石蜡：

S21、取亲水二氧化硅纳米颗粒超声分散于40重量份去离子水中，加入含氮阳离子表面活性剂，超声分散，得到混合溶液；

S22、于水浴条件下向步骤S21中所得的混合溶液中加入熔融后的固体石蜡，混合搅拌30min并超声乳化4min，得到Pickering乳液；之后将Pickering乳液冷却至25℃以下，依次经抽滤、洗涤、再次抽滤后，得到固体Pickering石蜡；然后将固体Pickering石蜡于25℃真空干燥12h，得到Pickering石蜡；

S3、制备接枝巯基的二氧化硅纳米颗粒：

S31、取步骤S22所得Pickering石蜡11重量份磨碎，加入到20重量份甲醇溶液中，之后再加入巯基硅烷偶联剂，在氮气保护下避光反应12h，得到反应溶液；