一种纳米小分子渗吸剂的制备方法与流程

本发明属于石油开采，具体涉及一种纳米小分子渗吸剂的制备方法。

背景技术：

1、石油作为一种不可再生资源，被广泛应用于发电、运输、化工和制造等领域，石油已经成为现阶段最重要的能源资源之一。而目前，中高渗油藏已经进入到石油开采的后期，中高渗油藏开采的成本和难度不断增加，而低渗油藏开采方式具有低压、低丰度、低品位、低孔渗的特点，开采难度非常大。

2、我国探明的石油储量中，低渗/超低渗油藏储量约占总储量的60%，具有巨大的资源潜力。但超低渗储层孔隙度和渗透率极低，孔喉结构复杂，地层中的流体置换主要依靠渗吸作用，即在界面张力、重力及孔道间毛管压力差等共同作用下，润湿相流体置换非润湿相流体。对于水湿超低渗储集层，渗吸剂在毛管压力作用下进入孔喉，通过自发渗吸作用置换并采出原油，大幅度提高采收率，成为超低渗储集层提高采收率的重要机理。

3、表面活性剂溶液因其低界面张力和良好的润湿反转能力，在超低渗储集层自发渗吸驱油中应用潜力较大。然而，对于超低渗储集层，表面活性剂在运移过程中吸附、滞留和沉淀损失较为严重，极大降低运移距离和驱油效果，导致采油成本增加、效率降低。为了解决上述问题，我们提出了一种纳米小分子渗吸剂的制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种纳米小分子渗吸剂的制备方法，解决了现有表面活性剂在运移过程中吸附、滞留和沉淀损失较为严重，极大降低运移距离和驱油效果，导致采油成本增加、效率降低的问题。

2、现阶段，对于超低渗储集层，表面活性剂在运移过程中吸附、滞留和沉淀损失较为严重，极大降低运移距离和驱油效果，导致采油成本增加、效率降低，针对上述问题，我们提出了一种纳米小分子渗吸剂的制备方法，简而言之，所述纳米小分子渗吸剂由阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、湿润剂、生物表面活性剂、辅助乳化剂、蒸馏水、防沉淀剂和增效剂组成，其利用防沉淀剂与阴离子型表面活性剂结合改性，从而保证了阴离子型表面活性剂的抗盐性能，避免作用时产生沉淀，同时制备复合型的生物表面剂能够改善纳米小分子渗吸剂的润湿性并降低界面张力，从而显著提高纳米小分子渗吸剂的驱油效率。

3、本发明是这样实现的，一种纳米小分子渗吸剂的制备方法，所述纳米小分子渗吸剂的制备方法，具体包括：

4、获取制备纳米小分子渗吸剂的原材料，其中，纳米小分子渗吸剂包括阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、湿润剂、生物表面活性剂、辅助乳化剂、蒸馏水、防沉淀剂和增效剂，分别合成制备阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、湿润剂、辅助乳化剂、防沉淀剂和增效剂；

5、取制备完毕的阴离子型表面活性剂，将阴离子型表面活性剂溶于蒸馏水中，然后向阴离子型表面活性剂水溶液中加入防沉淀剂，充分搅拌混合后，得到第一混合物，并将第一混合物置于反应容器中恒温30-40℃存放；

6、取制备的非离子型表面活性剂置于反应容器中，将增效剂在氮气的保护下与反应容器中非离子型表面活性剂复配混合后，升温至50-60℃，加入湿润剂，在200-600r/min转速搅拌反应1-2h，静置1h，得到第二混合物；

7、制备生物表面活性剂，将生物表面活性剂与辅助乳化剂混合复配，得到第三混合物；

8、取制得的第一混合物、第二混合物和第三混合物，在避光条件下置于三口烧瓶中，加入与第一混合物、第二混合物和第三混合物混合后等体积的交联剂，搅拌混合10-15min，然后加入蒸馏水，得到第四混合物；

9、取第四混合物加入到二氧化硅纳米水分散液中，制备得到纳米小分子渗吸剂；

10、其中，所述纳米小分子渗吸剂包括以下按照重量份的原料：阴离子型表面活性剂10-20份、非离子型表面活性剂20-35份、湿润剂1-10份、生物表面活性剂1-5份、辅助乳化剂1-5份、蒸馏水100-135份、防沉淀剂1-5份和增效剂2-10份。

11、优选地，所述纳米小分子渗吸剂包括以下按照重量份的原料：阴离子型表面活性剂12-18份、非离子型表面活性剂22-30份、湿润剂3-9份、生物表面活性剂2-4份、辅助乳化剂2-4份、蒸馏水110-120份、防沉淀剂2-4份和增效剂4-8份。

12、优选地，所述生物表面活性剂包括以下按照重量百分比的原料：海藻糖脂：20％;乳酸槐糖脂：20％; 1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐：40％;亲水型甘露糖赤藓糖醇脂：5％;枯草芽孢杆菌：5％;皂角苷：5％;梭链孢霉素：5％。

13、优选地，所述制备生物表面活性剂，将生物表面活性剂与辅助乳化剂混合复配的方法，具体包括：

14、取枯草芽孢杆菌和植物类诺卡氏菌为海藻糖脂的生产菌株，其中，植物类诺卡氏菌的登记保藏号为cpcc-203917，枯草芽孢杆菌的登记保藏号为cctccab-130168；

15、预制生物表面活性剂培养基，所述生物表面活性剂培养基发酵氮源为玉米浆、蛋白胨和酵母粉混合物，发酵碳源为玉米秸秆酸解液，生物表面活性剂培养基中培养液为碳酸氢钠、磷酸二氢盐、七水硫酸镁、甘油以及氯化钙混合物；

16、将枯草芽孢杆菌和植物类诺卡氏菌接种至生物表面活性剂培养基内进行发酵培养，在培养完毕后向培养基中加入皂角苷，得到生物活性第一组分，其中，发酵培养的ph控制为7.7-8，温度控制为30-55℃；

17、采用熊蜂生假丝酵母发酵产生乳酸槐糖脂，取发酵完毕的发酵液，采用萃取法对发酵液进行萃取提取，得到细乳酸槐糖脂组分，然后在30-35℃、200-240r/min的环境下加入梭链孢霉素，得到生物活性第二组分；

18、将亲水型甘露糖赤藓糖醇脂溶于三倍体积的甲醇中，然后向亲水型甘露糖赤藓糖醇脂溶液中滴加苹果酸对其进行酸化，酸化反应时间为10-30min，静置5-10min，滤除上层液体，得到生物活性第三组分；

19、在氮气保护下将甲苯与1-甲基咪唑在反应器中混合，然后在85-95℃环境下搅拌混合10-30min，停止氮气保护，然后采用氩气保护的条件向反应器中滴加氯丙烯，滴加完毕后静置10-15h，将反应器中混合液用60℃水泵抽干，得到1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐；

20、以1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐为底液，向1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐底液中依次加入生物活性第一组分、生物活性第二组分和生物活性第三组分，混合搅拌反应30-50min，得到生物表面活性剂。

21、优选地，所述制备生物表面活性剂，将生物表面活性剂与辅助乳化剂混合复配的方法，具体还包括：

22、获取生物表面活性剂，预制备辅助乳化剂，将辅助乳化剂与生物表面活性剂混合后采用30％的氢氧化钠调节ph至8.5-9，升温至50℃反应6-8h，实现生物表面活性剂与辅助乳化剂的混合复配；

23、其中，所述辅助乳化剂包括以下按照重量百分比的原料：span 80：40％;吲哚乙酸：10％;海藻酸钠连调剂：10％;液体石蜡：5％。

24、优选地，所述阴离子型表面活性剂以下按照重量百分比的原料：十二烷基苯磺酸钠：10％;脂肪醇醚硫酸钠：10％; n-甲基吡咯烷酮：30％;苯酚：10％;脂肪酸酯磺酸盐：20％;β-二酮：20％。

25、优选地，所述阴离子型表面活性剂的制备方法，包括：取原料中苯酚以及n-甲基吡咯烷酮混合，然后加入β-二酮辅助萃取，萃取得到石油磺酸盐；

26、向石油磺酸盐中加入甲醇辅助助溶，在氮气保护环境下向石油磺酸盐溶液中加入十二烷基苯磺酸钠以及脂肪醇醚硫酸钠；

27、然后向石油磺酸盐溶液中加入二倍体积的β-二酮，实现石油磺酸盐与未磺化油分离，得到阴离子型表面活性剂。

28、优选地，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂、异辛基咪唑啉以及烷基酚聚氧乙烯醚，且聚氧乙烯型非离子表面活性剂、异辛基咪唑啉以及烷基酚聚氧乙烯醚的质量比1:1:3。

29、优选地，所述防沉淀剂为有机膨润土、聚合硫酸铝和胶体纤维素的混合物，且有机膨润土、聚合硫酸铝和胶体纤维素的质量比1:1:2：

30、所述增效剂为柠檬酸钠和环烷酸的混合物，且柠檬酸钠和环烷酸的质量比为1:3。

31、优选地，所述湿润剂为己基-β-d-麦芽糖苷和甘油的混合物，且己基-β-d-麦芽糖苷和甘油的质量比为1:2-5。

32、与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：本发明中，利用防沉淀剂与阴离子型表面活性剂结合改性，从而保证了阴离子型表面活性剂的抗盐性能，避免作用时产生沉淀，同时制备复合型的生物表面剂能够改善纳米小分子渗吸剂的润湿性并降低界面张力，从而显著提高纳米小分子渗吸剂的驱油效率。

33、本发明实施例中，提供了纳米小分子渗吸剂的制备方法，在纳米小分子渗吸剂制备时，通过向阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、湿润剂、生物表面活性剂、辅助乳化剂、蒸馏水、防沉淀剂和增效剂混合溶液与二氧化硅纳米水分散液复配，实现对纳米小分子渗吸剂的纳米强化，从而组成的超低界面张力纳米流体，纳米小分子渗吸剂的“核壳结构”极易进入微纳米级孔喉，打碎、分散原油形成微小尺寸油滴，并进行增溶，弯曲界面压力差产生自驱力，提供自发渗吸动力，从而增大微纳米孔喉的原油渗流能力，显著提高自发渗吸采收率。

34、在本实施例中，生物表面活性剂原料中含有中性类脂衍生物的梭链孢霉素，梭链孢霉素与亲水型甘露糖赤藓糖醇脂协同作用，能够提高纳米小分子渗吸剂的稳定性，且生物表面活性剂具有耐温性，在高矿化度（24×104 mg/l）的恶劣条件下仍能发挥界面活性。同时在较低浓度下（0.2 wt%）即可实现超低界面张力（＜10-3 mn/m）和较强的润湿反转能力，与原油接触时迅速乳化原油，原位形成二次微乳液，增溶效果显著，同时生物表面活性剂与改性阴离子型表面活性剂协同配合，保证了纳米小分子渗吸剂其低毒、可生物降解、在极端条件下稳定性强以及环境友好的优点。