CN104152132A - 改性纳米二氧化硅稳泡剂及其制备方法 - Google Patents
改性纳米二氧化硅稳泡剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104152132A CN104152132A CN201410247833.8A CN201410247833A CN104152132A CN 104152132 A CN104152132 A CN 104152132A CN 201410247833 A CN201410247833 A CN 201410247833A CN 104152132 A CN104152132 A CN 104152132A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foam
- add
- maleic anhydride
- suds
- nanometer sio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 title claims abstract description 37
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 14
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 title abstract description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 35
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 19
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 5
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 42
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 238000005187 foaming Methods 0.000 abstract description 7
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000008208 nanofoam Substances 0.000 abstract 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 16
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 9
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 9
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 9
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 238000010795 Steam Flooding Methods 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/21—Cyclic compounds having at least one ring containing silicon, but no carbon in the ring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
本发明涉及改性纳米二氧化硅(纳米SiO2)稳泡剂及其制备方法。该纳米稳泡剂是由纳米SiO2经亲水改性得到的。具体方法是纳米SiO2经煅烧活化后，均匀分散于二甲基甲酰胺（DMF）中，纳米SiO2:DMF=1:10～1:30（质量比），然后加入马来酸酐，纳米SiO2:马来酸酐=1:1～1:3(质量比)，60～80℃搅拌反应3～5小时，加入亚硫酸钠饱和水溶液，马来酸酐:亚硫酸钠=1:1(摩尔比)，搅拌反应1小时，离心脱水、洗涤、干燥后制得。本发明得到的用于提高泡沫驱油体系稳泡性能的纳米稳泡剂具有制备工艺简单、发泡性能优良、稳泡性能良好的特点，特别是与有机高分子稳泡剂聚丙烯酰胺复配应用时，具有发泡性能及稳泡性能均优良的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米二氧化硅稳泡剂及其制备方法，特别是一种改性纳米二氧化硅稳泡剂及其制备方法。
背景技术
原油的开采可分为三个阶段：第一阶段是指原油靠地层的压力喷发出来，其采收率约为15%；在自喷的后期，可以将水由水井注入地层来维持地层压力，称为二次采油，其采收率大约为15%～20%；水驱后在地层的残余油仍然占60%～70%，它们是以不连续的油块被圈捕在油藏砂岩孔隙中，需要用物理和化学方法来驱出，这被称为三次采油。
三次采油方法主要有以下4种：（1）热力驱，主要有蒸汽驱，火烧油、蒸汽吞吐等。（2）混相驱，又叫气驱，主要有二氧化碳驱、惰性气体驱、轻烷烃混相驱、烟道气混相驱和氮气混相驱。（3）微生物驱，根据注入方式可将微生物驱分为微生物驱和微生物单井吞吐，根据微生物驱所使用的微生物菌种来源可将微生物驱分为内源菌采油和外源菌采油；（4）化学驱，主要有碱水驱，注浓硫酸驱，表面活性剂驱，聚合物驱，泡沫驱、表面活性剂、碱、聚合物二元或者三元混合驱以及泡沫混合驱。
泡沫驱作为一种新型的三次采油方法，由于具有高视粘度，阻力因子随油藏渗透率增大而增大，遇油破灭，遇水稳定，对油水具有选择性封堵能力等特性，在目前老油田高含水、高非均质条件，及聚合物驱后进一步提高油藏采收率等诸多领域具有重要意义。虽然目前的三次采油技术中，应用较多的是聚合物驱和热采方法，但随着三次采油的迅速发展、驱油理论研究及实验研究的不断深入和表面活性剂工业的迅速发展进步，可以预料泡沫驱油提高采收率技术将会有广阔的发展前景。
泡沫是一种气体在液体中的分散体系，气体为分散相，液体为分散介质。泡沫体系具有较大的界面面积和较高的表面能，具有减少界面面积使其能量降到最低的自发趋势，因此泡沫是热力学不稳定体系。根据热力学原理可知，纯液体是难以形成气泡的，除非有稳定剂存在。常用的泡沫稳定剂主要有三类：表面活性剂、高分子聚合物和固体颗粒。
表面活性剂具有优良的发泡和稳泡效果，表面活性剂分子可以吸附在气-液界面上降低表面张力，减缓扩散速率，起到稳定泡沫的作用。聚合物是一种性能优良的稳泡剂，聚合物的加入可以明显提高液体粘度，随着体系黏度增加，相同条件下液膜排液速度降低，气泡间的气体交换速度也降低，泡沫稳定性变好。但是聚合物的加入会使体系的发泡能力下降，且聚合物的耐温耐盐和抗剪切性能较差，不能完全满足泡沫驱稳定性的要求。颗粒稳泡是近年发展起来的新型稳泡方法，颗粒具有合适的亲水亲油性时能吸附在气-液界面上形成单层或多层吸附层，提高泡沫的聚并和歧化稳定性；颗粒在气泡间的薄液膜内形成层状结构，会提高泡沫的排液稳定性；与此同时颗粒稳定的泡沫与普通泡沫相比具有更好的耐温耐盐和抗剪切性能。
固体颗粒稳定泡沫的研究可以追溯到1913年，Hoffmann提出固体颗粒可以稳定泡沫和液膜。近年来，颗粒稳泡机理日趋成熟，很多学者开始关注颗粒稳泡的研究。刘多容等采用三相稳泡体系（起泡剂、聚合物和固体颗粒）提高泡沫体系在驱油过程中的稳定性。王腾飞等通过原位表面活化纳米氢氧化铝使其成为一种表面活性颗粒，具有良好的起泡和稳泡作用。崔燕贞制备了一种纳米CaCO3颗粒，并对其进行表面活化，从而能吸附在气/液界面并稳定泡沫。
纳米二氧化硅(纳米SiO2)表面含有大量羟基，但是由于大分子间强大的作用力，使其既不溶于水又不溶于有机溶剂，因此需要进行改性，才能实现其在有机溶剂或水中的相容性。纳米SiO2就其颗粒的维度，即粒径上来说，十分有利于其进入气泡的双重薄层，从而对泡沫的性质造成影响。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种改性纳米二氧化硅稳泡剂。
本发明的目的之二在于提供该稳泡剂的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用反应机理为：
根据上述反应机理，本发明采用如下技术方案：
一种改性纳米二氧化硅稳泡剂，其特征在于该稳泡剂是由纳米二氧化硅经磺酸钠基团及羧酸钠基团改性得到的，其结构式为：
。
一种制备上述的改性纳米二氧化硅稳泡剂的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将煅烧活化后的纳米SiO2均匀分散于二甲基甲酰胺（DMF）中，所述的纳米SiO2与DMF的质量比为1:10～1:30，然后加入马来酸酐，所述的纳米SiO2与马来酸酐的质量比为1:1～1:3，60～80℃搅拌反应3～5小时，加入亚硫酸钠饱和水溶液，所述的马来酸酐与亚硫酸钠的摩尔比为1:1，搅拌反应1小时，离心脱水、洗涤、干燥后制得。
上述的煅烧活化后的纳米SiO2的活化方法为：将纳米SiO2置于坩埚中，放入马弗炉，500℃活化处理2小时，置于干燥器中冷却待用。
上述的二甲基甲酰胺加入分子筛静置过夜，脱水待用。。
本发明通过对纳米SiO2进行亲水改性，得到稳泡性能优良的纳米稳泡剂。与聚合物稳泡剂相比，本发明中的纳米稳泡剂有如下优点：
1. 制备工艺简单，发泡性能优于聚合物，稳泡效果与聚合物稳泡性能相当；当纳米稳泡剂与聚合物复合时，稳泡效果明显优于两者单独使用时的稳泡效果。
2. 含纳米稳泡剂的发泡体系，得到的泡沫均匀细腻，稳定性好。
3. 纳米稳泡剂易于溶解分散，对设备管线均无腐蚀性，施工成本低。
4. 减少环境污染，不损害地层，与传统提高采收率技术相比，更加绿色环保，具有明显优势。
具体实施方式
下面举例说明本发明的内容，但不限于实施例的范围。
实施例一：称取1g 粒径为100nm的活化处理后的纳米SiO2，加入三角烧瓶中，加入20g脱水处理后的DMF，充分搅拌均匀，超声分散15min；称取3g马来酸酐，加入5g脱水处理后的DMF溶解，加入三角烧瓶中，混合均匀；将三口烧瓶置于磁力搅拌器上，恒温60℃搅拌反应5h。反应结束后，称取3.85g亚硫酸钠配成饱和水溶液，滴加入反应体系中，搅拌反应1h。所得反应产物离心分离洗涤，烘干，得到纳米稳泡剂，记为1#。
实施例二：称取1g 粒径为100nm的活化处理后的纳米SiO2，加入三角烧瓶中，加入10g脱水处理后的DMF，充分搅拌均匀，超声分散15min；称取3g马来酸酐，加入5g脱水处理后的DMF溶解，加入三角烧瓶中，混合均匀；将三口烧瓶置于磁力搅拌器上，恒温70℃搅拌反应3h。反应结束后，称取3.85g亚硫酸钠配成饱和水溶液，滴加入反应体系中，搅拌反应1h。所得反应产物离心分离洗涤，烘干，记为2#。
实施例三：称取1g 粒径为100nm的活化处理后的纳米SiO2，加入三角烧瓶中，加入10g脱水处理后的DMF，充分搅拌均匀，超声分散15min；称取3g马来酸酐，加入5g脱水处理后的DMF溶解，加入三角烧瓶中，混合均匀；将三口烧瓶置于磁力搅拌器上，恒温80℃搅拌反应5h。反应结束后，称取3.85g亚硫酸钠配成饱和水溶液，滴入反应体系内，搅拌反应1h。所得反应产物离心分离洗涤，烘干，记为3#。
实施例四：称取1g 粒径为100nm的活化处理后的纳米SiO2，加入三角烧瓶中，加入20g脱水处理后的DMF，充分搅拌均匀，超声分散15min；称取3g马来酸酐，加入5g脱水处理后的DMF溶解，加入三角烧瓶中，混合均匀；将三口烧瓶置于磁力搅拌器上，恒温60℃搅拌反应3h。反应结束后，称取3.85g亚硫酸钠配成饱和水溶液，滴入反应体系内，搅拌反应1h。所得反应产物离心分离洗涤，烘干，记为4#。
实施例五：称取1g 粒径为100nm的活化处理后的纳米SiO2，加入三角烧瓶中，加入20g脱水处理后的DMF，充分搅拌均匀，超声分散15min；称取3g马来酸酐，加入适量脱水处理后的DMF溶解，加入三角烧瓶中，混合均匀；将三口烧瓶置于磁力搅拌器上，恒温60℃搅拌反应4h。反应结束后，称取3.85g亚硫酸钠配成饱和水溶液，滴入反应体系内，搅拌反应1h。所得反应产物离心分离洗涤，烘干，记为5#。
实施例六：称取1g 粒径为100nm的活化处理后的纳米SiO2，加入三角烧瓶中，加入20g脱水处理后的DMF，充分搅拌均匀，超声分散15min；称取1g马来酸酐，加入3g脱水处理后的DMF溶解，加入三角烧瓶中，混合均匀；将三口烧瓶置于磁力搅拌器上，恒温60℃搅拌反应5h。反应结束后，称取1.28g亚硫酸钠配成饱和水溶液，滴入反应体系内，搅拌反应1h。所得反应产物离心分离洗涤，烘干，记为6#。
实施例七：称取1g 粒径为100nm的活化处理后的纳米SiO2，加入三角烧瓶中，加入20g脱水处理后的DMF，充分搅拌均匀，超声分散15min；称取2g马来酸酐，加入5g脱水处理后的DMF溶解，加入三角烧瓶中，混合均匀；将三口烧瓶置于磁力搅拌器上，恒温60℃搅拌反应5h。反应结束后，称取2.57g亚硫酸钠配成饱和水溶液，滴入反应体系内，搅拌反应1h。所得反应产物离心分离洗涤，烘干，记为7#。
实施例八：称取1g 粒径为10nm的活化处理后的纳米SiO2，加入三角烧瓶中，加入25g脱水处理后的DMF，充分搅拌均匀，超声分散15min；称取3g马来酸酐，加入5g脱水处理后的DMF溶解，加入三角烧瓶中，混合均匀；将三口烧瓶置于磁力搅拌器上，恒温60℃搅拌反应5h。反应结束后，称取3.85g亚硫酸钠配成饱和水溶液，滴入反应体系内，搅拌反应1h。所得反应产物离心分离洗涤，烘干，记为8#。
实施例九：称取1g 粒径为40nm的活化处理后的纳米SiO2，加入三角烧瓶中，加入25g脱水处理后的DMF，充分搅拌均匀，超声分散15min；称取3g马来酸酐，加入5g脱水处理后的DMF溶解，加入三角烧瓶中，混合均匀；将三口烧瓶置于磁力搅拌器上，恒温60℃搅拌反应5h。反应结束后，称取3.85g亚硫酸钠配成饱和水溶液，滴入反应体系内，搅拌反应1h。所得反应产物离心分离洗涤，烘干，记为9#。
实施例十：稳泡剂的稳泡性能评价，见表1和表2：
1. 在1000ml的烧杯中加入100ml水，然后称取一定量的稳泡剂（未改性纳米SiO2、改性纳米SiO2、分子量为300万的市售聚丙烯酰胺PAM），加入该烧杯中，充分溶解；
2. 加入 0.3g发泡剂AOS，搅拌溶解，得到发泡剂溶液；
3. 将发泡剂溶液高速搅拌（12000r/min）1min充分发泡后，停止搅拌；
4. 迅速将泡沫倒入1000mL量筒中，用塑料膜密封后，读取此时的泡沫体积，表示发泡剂的发泡能力；
5. 在室温和80℃的条件下，分别记录泡沫体积减少一半所需时间，作为泡沫的半衰期，表示稳泡剂的稳泡能力。
6. 以上实验重复测试三次取平均值作为最终结果。
注1：PAM（300万）记为10#；未改性纳米SiO2（100nm）记为11#；未改性纳米SiO2（40nm）记为12#；未改性纳米SiO2（10nm）记为13#。
注2：不加稳泡剂时，发泡体积为445mL。
注3：稳泡剂用量以稳泡剂在水中的质量百分比浓度表示。
注1：PAM（300万）记为10#；未改性纳米SiO2（100nm）记为11#；未改性纳米SiO2（40nm）记为12#；未改性纳米SiO2（10nm）记为13#。
注2：不加稳泡剂时，稳泡时间为436min。
注3：稳泡剂用量以稳泡剂在水中的质量百分比浓度表示。
注1：PAM（300万）记为10#；未改性纳米SiO2（100nm）记为11#；未改性纳米SiO2（40nm）记为12#；未改性纳米SiO2（10nm）记为13#。
注2：不加稳泡剂时，稳泡时间为22min。
注3：稳泡剂用量以稳泡剂在水中的质量百分比浓度表示。
Claims (4)
1.一种改性纳米二氧化硅稳泡剂，其特征在于该稳泡剂是由纳米二氧化硅经磺酸钠基团及羧酸钠基团改性得到的，其结构式为：
。
2.一种制备根据权利要求1所述的改性纳米二氧化硅稳泡剂的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将煅烧活化后的纳米SiO2均匀分散于二甲基甲酰胺（DMF）中，所述的纳米SiO2与DMF的质量比为1:10～1:30，然后加入马来酸酐，所述的纳米SiO2与马来酸酐的质量比为1:1～1:3，60～80℃搅拌反应3～5小时，加入亚硫酸钠饱和水溶液，所述的马来酸酐与亚硫酸钠的摩尔比为1:1，搅拌反应1小时，离心脱水、洗涤、干燥后制得。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的煅烧活化后的纳米SiO2的活化方法为：将纳米SiO2置于坩埚中，放入马弗炉，500℃活化处理2小时，置于干燥器中冷却待用。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的二甲基甲酰胺加入分子筛静置过夜，脱水待用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410247833.8A CN104152132B (zh) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | 改性纳米二氧化硅稳泡剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410247833.8A CN104152132B (zh) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | 改性纳米二氧化硅稳泡剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104152132A true CN104152132A (zh) | 2014-11-19 |
| CN104152132B CN104152132B (zh) | 2017-10-24 |
Family
ID=51877764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410247833.8A Expired - Fee Related CN104152132B (zh) | 2014-06-06 | 2014-06-06 | 改性纳米二氧化硅稳泡剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104152132B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104893699A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种纳米稳泡剂及其制备方法与应用 |
| CN108410440A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-17 | 中国石油大学(华东) | 一种用于提高采收率的表面改性纳米二氧化硅纳米流体 |
| CN109337662A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-02-15 | 饶会均 | 一种防冻发泡剂及其制备方法 |
| US10219670B2 (en) | 2014-09-05 | 2019-03-05 | Tennant Company | Systems and methods for supplying treatment liquids having nanobubbles |
| CN109609113A (zh) * | 2018-03-08 | 2019-04-12 | 中国石油大学(华东) | 一种耐温型复合清洁压裂液及其制备方法 |
| CN111635748A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-08 | 天津益创能源科技有限公司 | 一种具有堵水功能的粘弹性颗粒驱油剂 |
| CN112266780A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-26 | 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 | 一种改性纳米稳泡剂及其制备方法与应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1503819A (zh) * | 2001-01-08 | 2004-06-09 | 3M | 包括表面改性的纳米颗粒的泡沫体 |
| CN101687891A (zh) * | 2007-03-26 | 2010-03-31 | 迈图高新材料有限责任公司 | 表面活性有机硅氧烷化合物 |
| CN102746841A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-24 | 中国石油大学(华东) | 一种油气田用添加纳米颗粒的复合泡沫体系及其制备方法 |
| CN103194191A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-07-10 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于纳米二氧化硅材料的泡沫钻井液 |
-
2014
- 2014-06-06 CN CN201410247833.8A patent/CN104152132B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1503819A (zh) * | 2001-01-08 | 2004-06-09 | 3M | 包括表面改性的纳米颗粒的泡沫体 |
| CN101687891A (zh) * | 2007-03-26 | 2010-03-31 | 迈图高新材料有限责任公司 | 表面活性有机硅氧烷化合物 |
| CN102746841A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-24 | 中国石油大学(华东) | 一种油气田用添加纳米颗粒的复合泡沫体系及其制备方法 |
| CN103194191A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-07-10 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于纳米二氧化硅材料的泡沫钻井液 |
Non-Patent Citations (11)
| Title |
|---|
| BERNARD P. BINKS: "Origin of stabilisation of aqueous foams in nanoparticle-surfactant mixtures", 《SOFT MATTER》 * |
| FANG QING TANG: "The effect of Sio2 particals upon stabilization of foam", 《JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SIENCE》 * |
| 吴改红: "《聚乳酸纤维及其纺织品》", 30 May 2014 * |
| 朱友益: "《化学驱提高石油采收率技术基础研究及应用》", 30 December 2013 * |
| 李兆敏: "纳米颗粒提高泡沫稳定性机理研究", 《油田化学》 * |
| 燕永利: "纳米二氧化硅的表面疏水化改性及其乳化作用研究进展", 《日用化学工业》 * |
| 茹冕: "疏水型二氧化硅粒子对泡沫体系稳定性的影响", 《化工学报》 * |
| 路学成: "纳米二氧化硅粉体的表面改性研究进展", 《化工文摘》 * |
| 阚伟: "《物理化学理论与应用研究》", 30 April 2014 * |
| 陈云华: "纳米颗粒的化学改性方法研究现状", 《中国表面工程》 * |
| 黄勇: "纳米二氧化硅的表面改性及其应用进展", 《塑料助剂》 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10219670B2 (en) | 2014-09-05 | 2019-03-05 | Tennant Company | Systems and methods for supplying treatment liquids having nanobubbles |
| CN104893699A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种纳米稳泡剂及其制备方法与应用 |
| CN104893699B (zh) * | 2015-05-12 | 2018-01-05 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种纳米稳泡剂及其制备方法与应用 |
| CN108410440A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-17 | 中国石油大学(华东) | 一种用于提高采收率的表面改性纳米二氧化硅纳米流体 |
| CN109609113A (zh) * | 2018-03-08 | 2019-04-12 | 中国石油大学(华东) | 一种耐温型复合清洁压裂液及其制备方法 |
| CN109609113B (zh) * | 2018-03-08 | 2021-04-27 | 中国石油大学(华东) | 一种耐温型复合清洁压裂液及其制备方法 |
| CN109337662A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-02-15 | 饶会均 | 一种防冻发泡剂及其制备方法 |
| CN109337662B (zh) * | 2018-11-02 | 2021-12-28 | 铜陵同风园区发展有限公司 | 一种防冻发泡剂及其制备方法 |
| CN111635748A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-08 | 天津益创能源科技有限公司 | 一种具有堵水功能的粘弹性颗粒驱油剂 |
| CN112266780A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-26 | 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 | 一种改性纳米稳泡剂及其制备方法与应用 |
| CN112266780B (zh) * | 2020-10-13 | 2022-12-20 | 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 | 一种改性纳米稳泡剂及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104152132B (zh) | 2017-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104152132A (zh) | 改性纳米二氧化硅稳泡剂及其制备方法 | |
| CN104650828B (zh) | 润湿反转剂及其制备方法和储层保护剂组合物以及用于低渗透特低渗透储层的钻井液及应用 | |
| CN109609113A (zh) | 一种耐温型复合清洁压裂液及其制备方法 | |
| CN105399889A (zh) | 一种相变储能材料的杂化壁材纳米胶囊及其制备方法 | |
| CN101804986B (zh) | 一种以聚苯乙烯微球为模板制备壁厚可控的中空二氧化硅微球的方法 | |
| CN109439307A (zh) | 一种油气田用石墨烯铠甲强化的泡沫体系及其制备方法 | |
| US20200157406A1 (en) | Ultra-dry three-phase flue gas foam for oil-gas fields and preparation method thereof | |
| CN102926198A (zh) | 一种纺织浆料 | |
| CN103450856A (zh) | 一种无机水合盐基微胶囊复合相变材料及其制备和应用 | |
| CN109679643A (zh) | 一种页岩气开采用减氧空气/液态co2双界面层泡沫压裂液 | |
| CN101348254B (zh) | 一种中空纳米氧化硅球的制备方法 | |
| CN107201220B (zh) | 一种提高液态二氧化碳的粘度的方法 | |
| CN105110343A (zh) | 一种快速制备单分散有序介孔氧化硅空心球的方法 | |
| CN114058353B (zh) | 一种Janus改性二硫化钼纳米颗粒及其制备方法与驱油材料 | |
| CN107987813B (zh) | 一种聚合物负载型促凝剂及其制备方法和水泥浆 | |
| CN111548112A (zh) | 一种净水型免烧陶粒及制备方法 | |
| CN113789162A (zh) | 一种耐高温高强度泡沫调堵体系及其制备方法与应用 | |
| CN104549374A (zh) | 具有亲水表面的由纳米片组成的硒化镉花状微球及其制备方法和应用 | |
| CN101698737B (zh) | 一种有机/无机纳米磁性复合材料的制备方法 | |
| CN101934226A (zh) | 催化降解表面活性剂废水的无机复合材料及其制备方法 | |
| CN103055727B (zh) | 一种包含纳米SiO2粒子的气体分离杂化膜制备方法 | |
| CN108219186B (zh) | 基于聚乳酸诱导增稠效应制备微小孔径含氟多孔材料 | |
| CN105154033A (zh) | 一种钻井液用抗温抗盐型降滤失剂 | |
| CN116994846A (zh) | 一种夹心结构的核酸提取用硅基磁珠及其制备方法 | |
| CN112979198A (zh) | 一种改性蒙脱土自修复剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171024 Termination date: 20200606 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |