一种多酚基纳米级生物质乳化剂及其制备方法

本发明涉及生物纳米驱油，尤其是一种多酚基纳米级生物质乳化剂及其制备方法。

背景技术：

1、石油作为一种不可再生的化石资源在国民经济发展中发挥着重要作用。随着经济和科技的快速发展，石油的消耗量不断增加，石油供需矛盾日益加剧。为了满足日益增长的石油需求，提高采收率已成为油田增产的主要途径之一。对大多数油田而言，一次采油和二次采油的总采收率不足50％，部分原油仍在储层孔隙中。三次采油，也称为提高采收率(eor)，通过向储层注入气体、微生物、化学物质和/或热能等手段改造驱替相和油水界面性质来采油。作为提高采收率的常用技术手段，化学驱可分为聚合物驱、碱性驱、表面活性剂驱和三元复合驱，可以降低界面张力，改变润湿性状态，并通过流动性控制提高采油效率，具有简便、高效、低能耗等优点。

2、然而，在新增储量较大的特低/低渗透油田具有孔喉细小，孔隙结构复杂和非均质性强等特点，常规化学驱的应用因其有限的耐温性、耐盐性、恶劣环境下的稳定性以及成本问题和环境污染问题受到了限制。而乳化剂由于具有特殊的理化性质，能够改变油水界面的特性，降低油水之间的表面张力，使油水混合物在乳化剂的作用下形成稳定的乳状液。这种乳状液能够更加容易地从油层中采集出油，从而提高采油的效率。因此，乳化剂可以用作驱油剂，在未来可为石油行业提供有力支撑。在众多采油机制中，乳化是化学驱中最重要的机理之一。且以往大量的研究证实，乳液在多孔介质中的流动使其适用于强化石油开采，导致采油量的大幅增加。纳米流体的稳定性以及尺寸可控性能有效避免孔隙堵塞，具有提高采收率的能力。所以，寻找耐温耐盐性好、稳定性好、成本低、环境友好的新型纳米化学乳化剂具有重要意义。

技术实现思路

1、针对现有常规化学驱的应用因其有限的耐温性、耐盐性、恶劣环境下的稳定性以及成本问题和环境污染问题受到了限制的现状，本发明提供一种多酚基纳米级生物质乳化剂。

2、本发明提供的多酚基纳米级生物质乳化剂，制备方法如下：

3、s1、将干燥的黑荆树单宁粉末加入去离子水中，搅拌使黑荆树单宁最大限度溶解，然后加入丙酮，继续搅拌，使黑荆树单宁完全溶液，得到混合溶液；

4、s2、在搅拌条件下，将混合溶液缓慢滴加到另一份去离子水中，充分搅拌溶解，得到稀释溶液；

5、s3、所述稀释溶解经旋转蒸发器处理以去除丙酮，然后将得到的溶液超声均质，得到多酚基纳米级生物质乳化剂。所述乳化剂中黑荆树单宁的质量百分浓度为0.04-0.4％。

6、优选的是，步骤s1中，去离子水和丙酮的用量体积比为7:3。得到的混合溶液中黑荆树单宁的质量百分浓度为3-5％。

7、优选的是，步骤s2中，使用注射器将混合溶液缓慢滴加到另一份去离子水中。

8、优选的是，步骤s2中搅拌速度为400-600rpm，搅拌时间2-3h。

9、上述制备方法制成的乳化剂用作驱油剂，将乳化剂注入地层，乳化剂与地层原油作用形成水包油pickering乳液。通过调节ph控制pickering乳液的反复成乳和破乳，在碱性条件下，乳液发生破乳实现油水分离，进而实现乳化剂的循环利用。

10、本发明的多酚基纳米级生物质乳化剂提高采油效率的原理：首先，通过调节ph可以实现此pickering乳液的反复成乳和破乳，黑荆树单宁(简称bwt)纳米颗粒在碱性条件下会达到溶解状态，在酸性条件下会表现出分散不稳定性和更倾向于聚结，借此特性，可以进行循环利用，达到低成本、绿色环保地提高采收率。此外，一方面，所述pickering乳液具有较强的降低原油/水界面张力的能力，能有效地提高洗油效率；另一方面，所述pickering乳液具有较好的耐温耐盐性，可以克服低渗透油田的采出问题。

11、与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

12、(1)本发明构建了纳米级别的多酚基化学乳化剂，纳米流体的稳定性以及尺寸可控性能有效避免孔隙堵塞，可用作驱油剂，解决由低渗透致密油藏复杂的地质环境引起的采出难问题。

13、(2)本发明以黑荆树单宁为基的纳米乳化剂具有良好的耐热性和耐盐性，使其能够适应复杂的地质环境，如地温梯度各异、分布深度各异或高盐高温的油藏中，其化学降解速率受温度影响较小、驱油效率受高盐油层影响较小，稳定性良好。在模拟矿化水中和60℃下能保持长时间稳定，同时具有降低界面张力的特性。

14、(3)本发明制备的多酚基化学乳化剂，可通过调节ph实现pickering乳液的反复成乳和破乳，当ph值大于11时，乳状液发生破乳，实现油水分离，可以达到循环利用的目的，且操作简单，并且其回用过程不产生污染。

15、(4)本发明制备方法简单快速，bwt来源广泛，以bwt为基础原料制备的乳化剂性能显著优于其他多酚材料，如木质素和没食子酰基-3，6-双(s)-乙基)-儿茶素(简称seta)。

16、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种多酚基纳米级生物质乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.如权利要求1所述的多酚基纳米级生物质乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1得到的混合溶液中黑荆树单宁的质量百分浓度为3-5％。

3.如权利要求1所述的多酚基纳米级生物质乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，去离子水和丙酮的用量体积比为7:3。

4.如权利要求1所述的多酚基纳米级生物质乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，使用注射器将混合溶液缓慢滴加到另一份去离子水中。

5.如权利要求4所述的多酚基纳米级生物质乳化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中搅拌速度为400-600rpm，搅拌时间2-3h。

6.一种多酚基纳米级生物质乳化剂，其特征在于，采用如权利要求1-5任意一项所述制备方法制成。

7.一种多酚基纳米级生物质乳化剂的应用，其特征在于，将权利要求1-5任意一项所述制备方法制成的乳化剂用作驱油剂，将该乳化剂注入地层，乳化剂与地层原油作用形成水包油pickering乳液。

8.如权利要求7所述的多酚基纳米级生物质乳化剂的应用，其特征在于，通过调节ph控制pickering乳液的反复成乳和破乳，在碱性条件下，乳液发生破乳实现油水分离，进而实现乳化剂的循环利用。

技术总结本发明公开了一种多酚基纳米级生物质乳化剂及其制备方法，步骤S1、将干燥的黑荆树单宁粉末加入去离子水中，搅拌使黑荆树单宁最大限度溶解，然后加入丙酮，继续搅拌，使黑荆树单宁完全溶液，得到混合溶液；S2、在搅拌条件下，将混合溶液缓慢滴加到另一份去离子水中，充分搅拌溶解，得到稀释溶液；S3、所述稀释溶解经旋转蒸发器处理以去除丙酮，然后将得到的溶液超声均质，得到多酚基纳米级生物质乳化剂。该乳化剂用作驱油剂注入地层，乳化剂与地层原油作用形成水包油pickering乳液；通过调节pH控制pickering乳液的反复成乳和破乳，在碱性条件下，乳液发生破乳实现油水分离，进而实现乳化剂的循环利用。技术研发人员：尚娇娇,邵彤,顾坤鹏,何澜涛,李宗颐受保护的技术使用者：四川大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15