一种原位自生超疏水界面层减阻剂及其制备方法

本申请涉及油田化学试剂，尤其涉及一种原位自生超疏水界面层减阻剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着中高渗油藏资源的逐渐枯竭，低渗油藏资源逐渐成为原油稳产的主要资源类型；而针对油藏资源的开采主要以注水保压为主，但是该注水保压技术在低渗油藏具有适应性差、注入压力高、注水量不足以及油藏能量补充困难等问题，因此目前需要开发一种新的适用于低渗油藏的开采技术。纳米减阻技术通过向地层中注入纳米流体，而纳米流体中纳米粒子在岩石表面吸附后可形成疏水层，疏水层的形成可以降低岩石表面对水分子的吸引力及附着力，从而可以通过表面滑移作用大幅降低油藏的注水压力，同时还可以提高注水量及油藏补能效果。

2、现有纳米减阻技术包括：（1）降压增注类纳米减阻剂，主要是由疏水纳米颗粒、复合表面活性剂、助剂和水组成，其中疏水纳米颗粒为表面负载了含氟基团和长链烷基链的二氧化硅纳米中空球，该降压增注剂具有用量少、稳定性好、时效性强、吸附量少等优点，可有效降低低渗油藏注水压力；（2）超疏水型纳米减阻剂，其制备过程是：在真空条件下，将纳米二氧化硅进行干燥去除吸附水分，随后通过十七氟癸基三甲氧基硅烷改性得到超疏水纳米颗粒，该超疏水纳米颗粒空气中水滴接触角达到165°，可以促使该超疏水纳米颗粒在低渗油藏的降压增注方面表现优异，并且该超疏水型纳米减阻剂的减阻率达到了常规纳米材料的1.35倍以上。但是这些纳米减阻剂还存在一些瓶颈问题，而这些瓶颈问题极大地限制了纳米减阻剂在油藏的大规模应用。

技术实现思路

1、本申请提供了一种原位自生超疏水界面层减阻剂及其制备方法，以解决如下问题：如何提高纳米减阻剂在油藏的应用规模。

2、第一方面，本申请提供了一种原位自生超疏水界面层减阻剂，以质量分数计，所述减阻剂包括：

3、催化乳化剂：0.5%～3.0%，成核剂：1.0%～10%，交联剂：0.2%～1.0%，粘附强化剂：0.1%～1.0%，疏水强化剂：0.1%～2.0%，活化剂：0.3%～1.0%，余量为水及不可避免的杂质；

4、其中，所述活化剂包括乌洛托品和氯化铵的混合物。

5、可选的，所述乌洛托品和所述氯化铵的质量比为1:1～1:2。

6、可选的，所述催化乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠和/或石油磺酸钠。

7、可选的，所述成核剂包括八甲基环四硅氧烷和/或六甲基环三硅氧烷。

8、可选的，所述交联剂包括正硅酸乙酯和/或正硅酸甲酯。

9、可选的，所述粘附强化剂包括γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和/或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

10、可选的，所述疏水强化剂包括以下至少一种：

11、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷和十八烷基甲基二甲氧基硅烷。

12、第二方面，本申请提供了一种制备第一方面所述的减阻剂的方法，所述方法包括：

13、对催化乳化剂和活化剂进行混合，后向混合物中加入水，以得到混合水溶液；

14、对成核剂、交联剂、粘附强化剂和疏水强化剂进行混合，以得到混合油液；

15、对所述混合油液和所述混合水溶液进行混合，使所述成核剂、所述交联剂、所述粘附强化剂、所述疏水强化和所述催化乳化剂进行催化反应和乳化形成水包油乳状液后与所述活化剂之间发生原位自生反应，以得到减阻剂。

16、可选的，所述对所述混合油液和所述混合水溶液进行混合，使所述成核剂、所述交联剂、所述粘附强化剂、所述疏水强化和所述催化乳化剂进行催化反应和乳化形成水包油乳状液后与所述活化剂之间发生原位自生反应，以得到减阻剂，包括步骤：

17、向所述混合水溶液中滴加所述混合油液，并进行搅拌混合，使所述成核剂、所述交联剂、所述粘附强化剂、所述疏水强化和所述催化乳化剂分别进行催化反应和乳化形成水包油乳状液后与所述活化剂之间发生原位自生反应，以得到减阻剂；

18、其中，所述搅拌混合的转速为300r/min～500r/min。

19、可选的，所述搅拌混合的时间与所述混合油液滴加时间相同，所述滴加的时间为30min～60min。

20、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

21、本申请实施例提供的一种原位自生超疏水界面层减阻剂，该减阻剂包括：催化乳化剂：0.5%～3.0%，成核剂：1.0%～10%，交联剂：0.2%～1.0%，粘附强化剂：0.1%～1.0%，疏水强化剂：0.1%～2.0%，活化剂：0.3%～1.0%，余量为水及不可避免的杂质；活化剂可以包括乌洛托品和氯化铵的混合物，当超疏水界面层减阻剂以液相形态进入到地下储层中时，催化乳化剂、成核剂、交联剂、粘附强化剂和疏水强化剂之间形成稳定的水包油乳状液，而活化剂可以缓慢释放出含有盐酸的酸性组分，当酸性组分的含量足够时，足量的盐酸可以促使催化乳化剂活化产生阳离子催化作用，而活化后的催化乳化剂会引起成核剂开环，开环后的成核剂会与水解的交联剂发生缩聚反应以形成固体交联硅油纳米颗粒，另外疏水强化剂会在水解后参与缩聚反应并提高固体硅油纳米颗粒的疏水性，以及粘附强化剂会参与缩聚反应并在固体硅油纳米颗粒的表面形成一定数量的胺基，胺基可以在地下储层的水环境下和温度条件下会表现出阳离子基团特性，从而可以提高固体硅油纳米颗粒与地下储层的砂岩表面的粘附性，因此通过催化乳化剂、成核剂、交联剂、粘附强化剂、疏水强化剂和活化剂之间的相互作用，可以原位生成吸附性较好的固体硅油纳米颗粒，该固体硅油纳米颗粒可以吸附在岩石表面并形成超疏水界面层，该超疏水界面层可以依托界面滑移效应而大幅降低低渗油藏的注水阻力，从而可以提高低渗油藏的注水补能效果，进而可以使用该减阻剂提高纳米减阻剂在油藏的应用规模。

技术特征：

1.一种原位自生超疏水界面层减阻剂，其特征在于，以质量分数计，所述减阻剂包括：

2.根据权利要求1所述的减阻剂，其特征在于，所述乌洛托品和所述氯化铵的质量比为1:1～1:2。

3.根据权利要求1所述的减阻剂，其特征在于，所述催化乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠和/或石油磺酸钠。

4.根据权利要求1所述的减阻剂，其特征在于，所述成核剂包括八甲基环四硅氧烷和/或六甲基环三硅氧烷。

5.根据权利要求1所述的减阻剂，其特征在于，所述交联剂包括正硅酸乙酯和/或正硅酸甲酯。

6.根据权利要求1所述的减阻剂，其特征在于，所述粘附强化剂包括γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和/或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

7.根据权利要求1所述的减阻剂，其特征在于，所述疏水强化剂包括以下至少一种：

8.一种制备如权利要求1～7任一项所述的减阻剂的方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述混合油液和所述混合水溶液进行混合，使所述成核剂、所述交联剂、所述粘附强化剂、所述疏水强化和所述催化乳化剂进行催化反应和乳化形成水包油乳状液后与所述活化剂之间发生原位自生反应，以得到减阻剂，包括步骤：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述搅拌混合的时间与所述混合油液滴加时间相同，所述滴加的时间为30min～60min。

技术总结本申请涉及油田化学试剂技术领域，尤其涉及一种原位自生超疏水界面层减阻剂及其制备方法；以质量分数计，所述减阻剂包括：催化乳化剂：0.5%～3.0%，成核剂：1.0%～10%，交联剂：0.2%～1.0%，粘附强化剂：0.1%～1.0%，疏水强化剂：0.1%～2.0%，活化剂：0.3%～1.0%，余量为水及不可避免的杂质；其中，活化剂包括乌洛托品和氯化铵的混合物；该减阻剂可以以液相形态注入地层，具有注入性好且无储层伤害的风险，另外该减阻剂可以大幅度降低低渗油藏的水驱压力；同时该减阻剂无需使用柴油、煤油等油相携带，可以使用水相作为携带液，成本低廉且安全环保程度高。技术研发人员：杨洋,刘毅恒,杨杰元,梁克胜,钟颖,张浩,杨波受保护的技术使用者：成都理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/20