一种耐温型固体颗粒表面活性剂及制备方法和应用与流程

本发明涉及驱油，尤其涉及耐温型固体颗粒表面活性剂及制备方法。

背景技术：

1、随着油田开发程度的不断加深，化学驱的应用对象逐渐由条件较好的中低温油藏向条件较为恶劣的高温高盐油藏领域拓展，如大港南部、青海尕斯和中东碳酸盐岩油藏等。从现有技术水平来看，一般聚合物和表面活性剂的耐温极限不能满足大部分的高温高盐油藏条件，且类型非常单一，难以大规模开展聚合物驱及相关化学驱，因此研发合适的化学驱油体系，以满足高温高盐油藏化学驱提高采收率技术需求是目前全球性的迫切需要解决的问题。

2、将纳米颗粒材料应用于化学驱提高采收率领域近年来成为研究热点，其良好的热稳定性以及表面可修饰性为其在化学驱技术中的应用提供了前提。其中，对二维片状纳米颗粒材料的研究受到了广泛的关注，如美国休斯敦大学报道的将表面修饰的氧化石墨烯纳米颗粒用于化学驱提高驱油效率，中国石油大学(北京)报道的将表面修饰的二硫化钼纳米颗粒用于化学驱提高驱油效率。这些工作对于探索将纳米材料应用于石油开采领域做了很好的工作，但是研究中未涉及到高温条件，对高温高盐油藏化学驱的适用性未见报道。

3、根据之前的报道，小分子碳源化合物经高温水热反应及化学修饰后，具有高分散性、高界面活性和良好的耐温性。而尿素的加入，有利于形成键能更高的c-n键结构，相对c-c键结构更加稳定，并且能够进一步改善颗粒材料的亲水性。上述特征使其具有类似表面活性剂的性质，能够有效降低油水界面张力，乳化油相，且在高温条件下性质仍然保持稳定，满足中高温70-90℃油藏需求。基于此，产生了本发明。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种耐温型固体颗粒表面活性剂及制备方法和应用，该表面活性剂经高温(150℃以上)水热反应制得，热稳定性好；具有良好的界面活性，中高温(80℃)条件下降低界面张力性能良好，可作为固体颗粒表面活性剂应用于中高温油藏的化学驱油。

2、为实现上述目的，本发明提供一种耐温型固体颗粒表面活性剂，所述固体颗粒表面活性剂由小分子碳源化合物、尿素和烷基胺单体制备得到，所述小分子碳源化合物、所述尿素和所述烷基胺单体之间的质量比为(1-100):(1-10):1。

3、可选的，所述固体颗粒表面活性剂为包含有亲水基团和亲油基团的二维片状结构。

4、可选的，所述固体颗粒表面活性剂的尺寸范围为10nm-1μm。

5、可选的，所述固体颗粒表面活性剂能有序排列在水油界面形成皮克林乳液。

6、可选的，所述小分子碳源化合物包括以下任意一种：谷氨酸、柠檬酸和甘露糖二酸。

7、可选的，所述烷基胺单体包括以下任意一种：十二胺、十六胺和十八胺。

8、本发明还提供一种耐温型固体颗粒表面活性剂的制备方法，包括：

9、通过对小分子碳源化合物、尿素和烷基胺单体进行混合搅拌，获得混合物；

10、将所述混合物在空气环境下进行反应，获得生成物；

11、对所述生成物进行处理，获得所述固体颗粒表面活性剂；

12、其中，所述小分子碳源化合物、所述尿素和所述烷基胺单体之间的质量比为(1-100):(1-10):1。

13、可选的，所述混合搅拌的速率条件为500-2000rpm，所述混合搅拌的时间条件为60-600秒。

14、可选的，所述混合物在空气环境下进行反应的温度条件为150-300℃，反应时间为0.5-3h。

15、本发明还提供一种如上述任一项所述的基于固体表面颗粒的驱油剂的应用，其特征在于，所述驱油剂应用于中高温油藏化学驱。

16、本发明的技术效果和优点：

17、本发明提供一种耐温型固体颗粒表面活性剂及制备方法和应用，包括：所述固体颗粒表面活性剂由小分子碳源化合物、尿素和烷基胺单体制备得到，所述小分子碳源化合物、所述尿素和所述烷基胺单体之间的质量比为(1-100):(1-10):1。本发明直接使用小分子碳源化合物、尿素和烷基胺单体为合成原料进行反应，反应过程中无溶剂使用，能够制备出亲水/亲油性能可调节的二维片状纳米颗粒材料，具有良好的界面活性，可作为固体颗粒表面活性剂应用于中高温油藏的化学驱油。同时，该固体颗粒表面活性剂的热稳定好，界面活性受高温影响小。

18、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种耐温型固体颗粒表面活性剂，其特征在于，所述固体颗粒表面活性剂由小分子碳源化合物、尿素和烷基胺单体制备得到，所述小分子碳源化合物、所述尿素和所述烷基胺单体之间的质量比为(1-100):(1-10):1。

2.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述固体颗粒表面活性剂为包含有亲水基团和亲油基团的二维片状结构。

3.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述固体颗粒表面活性剂的尺寸范围为10nm-1μm。

4.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述固体颗粒表面活性剂能有序排列在水油界面形成皮克林乳液。

5.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述小分子碳源化合物包括以下任意一种：谷氨酸、柠檬酸和甘露糖二酸。

6.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，所述烷基胺单体包括以下任意一种：十二胺、十六胺和十八胺。

7.一种耐温型固体颗粒表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述混合搅拌的速率条件为500-2000rpm，所述混合搅拌的时间条件为60-600秒。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述混合物在空气环境下进行反应的温度条件为150-300℃，反应时间为0.5-3h。

10.一种如权利要求1-6任一项所述的基于固体表面颗粒的驱油剂的应用，其特征在于，所述驱油剂应用于中高温油藏化学驱。

技术总结本发明公开了一种耐温型固体颗粒表面活性剂及制备方法和应用，包括：所述固体颗粒表面活性剂由小分子碳源化合物、尿素和烷基胺单体制备得到，所述小分子碳源化合物、所述尿素和所述烷基胺单体之间的质量比为(1‑100):(1‑10):1。本发明直接使用小分子碳源化合物、尿素和烷基胺单体为合成原料进行反应，反应过程中无溶剂使用，能够制备出亲水/亲油性能可调节的二维片状纳米颗粒材料，具有良好的界面活性，可作为固体颗粒表面活性剂应用于中高温油藏的化学驱油。同时，该固体颗粒表面活性剂的热稳定好，界面活性受高温影响小。技术研发人员：彭宝亮,刘卫东,管保山,侯庆锋,王源源,李莹莹受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16