[发明专利]一种双亲氧化石墨烯稠油降粘剂的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种双亲氧化石墨烯稠油降粘剂的制备方法和应用，将含有氧化石墨烯、疏水改性剂、偶联剂和模板剂的混合物，反应，得到双亲氧化石墨烯稠油降粘剂。所述双亲氧化石墨烯稠油降粘剂由疏水改性剂改性氧化石墨烯制备得到，使其一面亲水、一面亲油，同时具有油溶性降粘剂和水溶性降粘剂的优点，同时又克服了他们的缺点，应用更加广泛。

技术领域

本发明涉及一种双亲氧化石墨烯稠油降粘剂的制备方法和应用，属于油气田开发领域。

背景技术

稠油降粘是一种有效的原油开采增产技术，对提高原油采收效率、降低开采成本具有十分重要的意义。目前，稠油降粘剂已经广泛应用在国内外多个油田，并在多个环节发挥关键作用。稠油降粘剂分为油溶性降粘剂和水溶性降粘剂。其中，油溶性稠油降粘剂主要通过破坏稠油大分子间的相互作用，使原本交联的分子链解离为独立的油滴高分子，从而使稠油的粘度降低，流动性增强，提高后续水驱和气驱过程中的波及面积，让更多的原油可以从地层中被采出。但油溶性的降粘剂一般使用成本较高，同时由于自身不溶于水，其注入过程会十分困难。水溶性降粘剂则主要通过降粘剂分子链的水油双亲作用，使得原油在驱体过程中发生乳化，形成粘度远低于原油但略高于矿化水的乳液。这些乳液与水的相互作用较强，可以在后续水驱的过程中被快速带离地层，使采油效率提升。水溶性降粘剂适应性较好，成本低，使用范围比油溶性降粘剂更广。

油溶性降粘剂主要由含苯环和杂原子的有机物组成，这些有机物的水溶性很差，但在原油中的溶解性却十分良好，通过相似基团间的吸引作用，可以有效地分散原油分子链。油溶性稠油降粘剂一般通过加成反应还有取代反应，以一般有机物为模板进行合成。

水溶性降粘剂则由一些表面活性剂组成，可以有效地乳化原油，形成粘度更低的乳液。因此，水溶性降粘剂的制备方式和一般表面活性剂的合成方式相似，但考虑到各类表面活性剂间的配伍性问题，在制备水溶性降粘剂之前需要对各个表面活性剂进行配伍性测试。

油溶性降粘剂的本质是一些与原油分子结构相似的有机物(比如二甲苯、煤油以及有机小分子合成共聚物等)，整个降粘过程可以类比为“油驱油”的模式，大量的使用易对环境造成影响，从绿色发展的角度来讲，并不是一条较为理想的道路。同时，油溶性降粘剂的使用成本较高，从经济角度出发劣势较为明显。

水溶性降粘剂依靠乳化作用实现降粘功能，但乳化过程又受很多因素影响，例如温度、矿化度、剪切力等，所以在不同的油田环境下，相同的水溶性降粘剂会表现出不同的降粘效果，普适性不强。其次，在实际环境下，外部剪切力是十分有限的，缺少必要的剪切力作用很难促使乳化过程的发生，这也是为何大部分水溶性降粘剂在实验室环境中效果接好(实验环境中一般可以给予较为充足的剪切力作用)，但现场应用却较差。

发明内容

本发明针对传统降粘剂所存在的一系列问题，旨在提出一种新型的降粘剂，该降粘剂区别于传统的油溶性降粘剂，具有很好的水溶性且成本较低；又区别于一般的水溶性降粘剂，适应于多种油藏，同时可在极低剪切力的作用下实现原油乳化，形成粘度较低的乳液；最后，该降粘剂基于碳材料，绿色环保，使用时的环境污染压力较小。

根据本申请的一个方面，公开了一种双亲氧化石墨烯稠油降粘剂的制备方法，包括：将含有氧化石墨烯、疏水改性剂、偶联剂和模板剂的混合物，反应，得到双亲氧化石墨烯稠油降粘剂。

可选地，所述疏水改性剂包括C₁₀～C₂₀烷基胺中的至少一种。

优选地，所述疏水改性剂选自十八烷基胺、十二烷基胺中的至少一种。

优选地，所述疏水改性剂选自十八烷基胺和十二烷基胺。

可选地，所述偶联剂包括硅烷偶联剂；

优选地，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560和KH570中的至少一种。