一种pickering乳化增黏调剖剂组合物及其制备方法和应用与流程

本发明属于油田采油，涉及一种pickering乳化增黏调剖剂组合物及其制备方法和应用，具体涉及一种janus sio2纳米颗粒/表面活性剂乳化增黏调剖剂组合物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、注水开采是油田最主要的开采方式，但长期注水开采会导致地层指进现象显著，注入水沿高渗通道向油井突进严重，导致注水开采效果日益变差。注入水的采油效果差严重影响了油田的经济发展，为进一步提高水驱开发效果，调剖技术受到了学者的关注。调剖技术作为一种控水稳油技术，能够有效封堵高渗透层，促使液流转向，从而调整吸液剖面，驱替地层剩余油。

2、通过油的pickering乳化和增稠技术，在不同的含水条件下可以形成不同粘度的油包水乳状液。高含水渗流通道形成高粘度油包水乳状液，可有效堵塞主导通道，调节油水剖面，扩大油藏的宏观波及体积。由于该体系具有表面活性，降低油水之间的界面张力，因此提高微观洗油效率。乳液的稳定性是该技术成功应用的保证。因此，明确乳状液反相及稳定性的关键影响因素对进一步提高采收率具有重要意义。虽然外部因素(含水量、温度、矿化度、ph、剪切速率等)和内部因素(树脂、沥青质、石油酸等)对相反转有一定的宏观影响，但决定乳液中何时发生相反转的真实因素主要是各种因素对乳化剂和稳定剂的影响。传统的pickering乳化增稠技术主要采用表面活性剂、表面均一改性纳米颗粒等作为乳化剂和稳定剂。然而，随着越来越多极端条件油藏的开采，对驱油剂的耐温耐盐性能提出了更高的要求，一般表面活性剂体系形成的乳液在高温、高盐条件下乳化能力及乳液稳定性较差，乳液体系调整吸液剖面，控制驱油剂流度的能力有限。

3、双亲性janus纳米颗粒可以在油水界面或气水界面形成稳定的吸附层，且可以与表面活性剂相同形成胶束，因此，与均质改性纳米颗粒和常规表面活性剂相比，janus纳米颗粒可以用于稳定pickering乳液，使pickering乳液在高温高矿化度条件下也保持较好的稳定性。通过对janus sio2纳米颗粒表面亲/疏水性能进行调控，使其更倾向于稳定w/o型pickering乳状液，使其具有在高含水渗流通道形成高粘度油包水乳状液的潜力。

技术实现思路

1、基于现有技术中存在的问题，本发明的第一目的在于提供一种pickering乳化增黏调剖剂组合物及其制备方法，本发明通过将janus sio2纳米颗粒与非离子表面活性剂联合使用，制得的janus sio2纳米颗粒/表面活性剂pickering乳化增黏调剖剂能够在高温(90℃)高盐(35000ppm)条件下稳定分散9小时以上，该调剖剂具有较好的乳化性能、乳液稳定性、乳液黏弹性；本发明的第二目的在于提供pickering乳化增黏调剖剂组合物的应用，具有较佳的调剖效果和提高采收率效果。

2、本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

3、一方面，本发明提供一种pickering乳化增黏调剖剂组合物，该调剖剂组合物包括janus sio2纳米颗粒、非离子表面活性剂和水。

4、所述janus sio2纳米颗粒和所述非离子表面活性剂的质量比可为1：(2～5)，优选1:3。

5、所述janus sio2纳米颗粒和所述非离子表面活性剂占所述pickering乳化增黏调剖剂组合物总质量的0.16～0.80wt％。

6、所述非离子表面活性剂为tween系列表面活性剂、聚氧乙烯醚型表面活性剂、span系列表面活性剂中的一种或多种。具体可包括：tween 60、span 80和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。

7、所述janus sio2纳米颗粒通过如下方法制备得到：二氧化硅纳米颗粒分散于水中获得分散液；分散液和液态石蜡混合水浴加热搅拌形成pickering乳液，冷却后获得小蜡球；向小蜡球中加入硅烷偶联剂进行改性，获得改性小蜡球；将改性小蜡球、酰胺化催化剂和c12～c18的饱和脂肪酸混合进行酰胺化反应，得到有机疏水链接枝的油水两亲纳米颗粒；去除有机疏水链接枝的油水两亲纳米颗粒中的石蜡得到两亲性janus sio2纳米颗粒。

8、其中，所述硅烷偶联剂包括硅烷偶联剂kh550。

9、所述酰胺化催化剂包括edc和/或nhs。

10、所述c12～c18的饱和脂肪酸包括月桂酸、十四烷酸、十六烷酸和十八烷酸中的一种或多种的组合。

11、所述janus sio2纳米颗粒表面水接触角为105°～120°。

12、本发明提供的pickering乳化增黏调剖剂组合物，在高温高盐油藏条件下能稳定分散，并且能够与原油pickering乳化形成w/o型乳液使乳液增黏。

13、在本发明的一个实施方案中，所述pickering乳化增黏调剖剂组合物由janussio2纳米颗粒、tween 60表面活性剂和水组成。

14、其中，所述janus sio2纳米颗粒和所述的tween 60表面活性剂质量比为1:3。

15、再一方面，本发明还提供上述pickering乳化增黏调剖剂组合物的制备方法，其包括：按照比例将非离子表面活性剂溶于水中，然后加入janus sio2纳米颗粒，超声分散，得到pickering乳化增黏调剖剂。

16、再一方面，本发明还提供上述pickering乳化增黏调剖剂组合物在油田采油中的应用。

17、具体地，所述应用为：所述调剖剂组合物或pickering乳化增黏调剖剂应用于高温高盐油藏提高采收率与调整吸液剖面，所述高温最高可达90℃，所述高盐最高可达35000ppm。

18、所述pickering乳化增黏调剖剂组合物可显著提高水相注入压力，降低水相渗透率，pickering形成w/o型乳液实现对油水的选择性封堵。

19、本发明的技术方案具有如下的有益效果：

20、(1)本发明的调剖剂中，janus sio2纳米颗粒/表面活性剂pickering乳化增黏调剖体系在高温(90℃)高盐(35000ppm)条件下可以稳定分散9小时以上并且可在地层条件下pickering乳化生成w/o型乳液，因此本发明的janus sio2纳米颗粒/表面活性剂pickering乳化增黏调剖体系具有应用于高温高盐油藏调剖及提高采收率的潜力；

21、(2)本发明通过非离子表面活性剂与janus sio2纳米颗粒的联合使用，使体系的乳化能力、乳液稳定性及乳液流变性得到显著增强，并且体系兼具环保、注入性能好等优点；

22、(3)本发明通过janus sio2纳米颗粒与表面活性剂的结合，形成了高效乳化且耐温耐盐的pickering乳化增黏调剖体系，该体系对纳米颗粒提高采收率效果的提升具有重要意义。

23、(4)本发明的调剖剂组合物在高温高盐油藏条件下的物理模拟调剖效果良好，能够显著提升水相的注入压力，并能够在岩心物理模拟常规水驱后进一步提高原油采收率。

技术特征：

1.一种pickering乳化增黏调剖剂组合物，其特征在于，包括：janus sio2纳米颗粒、非离子表面活性剂和水。

2.根据权利要求1所述的pickering乳化增黏调剖剂组合物，特征在于，所述janus sio2纳米颗粒、所述非离子表面活性剂的重量比为1：(2～5)，所述janus sio2纳米颗粒和所述非离子表面活性剂占所述pickering乳化增黏调剖剂组合物总质量的0.16～0.80wt％。

3.根据权利要求1所述的pickering乳化增黏调剖剂组合物，其特征在于，所述非离子表面活性剂为tween系列表面活性剂、聚氧乙烯醚型表面活性剂、span系列表面活性剂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的pickering乳化增黏调剖剂组合物，其特征在于，所述非离子表面活性剂为tween 60、span 80和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的pickering乳化增黏调剖剂组合物，其特征在于，所述janussio2纳米颗粒的表面水接触角为105°～120°。

6.根据权利要求5所述的pickering乳化增黏调剖剂组合物，其特征在于，所述驱油剂由janus sio2纳米颗粒、tween 60表面活性剂和水组成。

7.根据权利要求6所述的pickering乳化增黏调剖剂组合物，其特征在于，所述janussio2纳米颗粒和所述tween 60表面活性剂质量比为1:3；所述janus sio2纳米颗粒和所述tween 60表面活性剂的质量和占驱油剂总质量的0.48wt％。

8.权利要求1～7任一项所述的pickering乳化增黏调剖剂组合物的制备方法，其特征在于，包括：按照比例将非离子表面活性剂溶于水中，然后加入janus sio2纳米颗粒，超声分散，得到pickering乳化增黏调剖剂。

9.权利要求1～7中任一项所述的pickering乳化增黏调剖剂组合物或权利要求8所述的制备方法制备的pickering乳化增黏调剖剂组合物在油田采油中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述pickering乳化增黏调剖剂组合物应用于高温高盐油藏。

11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，所述高温高盐油藏的温度最高可达90℃，含盐量最高可达35000ppm。

技术总结本发明属于油田采油技术领域，涉及一种pickering乳化增黏调剖剂组合物及其制备方法和应用。其中，所述pickering乳化增黏调剖剂组合物包括Janus SiO<subgt;2</subgt;纳米颗粒、非离子表面活性剂和水；Janus SiO<subgt;2</subgt;纳米颗粒和所述非离子表面活性剂的质量比为1：(2～5)。由本发明的调剖剂组合物制得的Janus SiO<subgt;2</subgt;纳米颗粒/表面活性剂乳化增黏体系在高温(90℃)高盐(35000ppm)条件下可以稳定分散9小时以上。该体系通过Janus SiO<subgt;2</subgt;纳米颗粒与表面活性剂的结合，形成了高效乳化且耐温耐盐的pickering乳化增黏调剖体系，该体系对纳米颗粒提高采收率效果的提升具有重要意义。技术研发人员：徐国瑞,杨劲舟,李翔,刘丰钢,王浩颐,贾永康,王晓龙,张文喜,李建晔受保护的技术使用者：中海油田服务股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16