CN107603580A - 耐温耐盐低界面张力泡沫体系及其制备方法 - Google Patents
耐温耐盐低界面张力泡沫体系及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系及其制备方法，该泡沫体系按重量百分数计由如下组分组成：阴离子表面活性剂0.2‑0.8％、稳定剂.01‑0.1％、阻聚剂0.5‑1.0％、助剂0.4‑0.6％、矿化水余量；所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠；所述稳定剂选自改性纳米SiO2、改性纳米ZnO；所述阻聚剂为枸橼酸钠；所述助剂选自辛醇、丙酮、十二醇、乙二醇；所述矿化水为氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钙、六水硫酸镁和氯化钾的混合水溶液。本发明的耐温耐盐低界面张力泡沫体系起泡性能和稳泡性能好、界面活性高，具有原料廉价易得，而且制备方法简单、泡沫综合性能好。
Description
技术领域
本发明涉及油田化学应用技术领域，具体涉及一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系及其制备方法。
背景技术
我国大部分油田都进入中、高含水期，甚至是特高含水期，产量逐年递减，开发矛盾日渐突出。从我国油藏目前的特点来看，化学驱是有效的三次开采方式。化学驱包括聚合物驱、碱驱、阴离子表面活性剂驱和复合驱(二元复合驱和三元复合驱)等。注聚合物可以改善流度比、提高注入水的波及体积，改善非均质油藏的开发效果，但在驱替过程中高渗透条带仍然引起聚合物的突进，导致聚合物发生严重的串流，使聚合物驱油效率降低。同样，碱驱、阴离子表面活性剂驱、复合驱这些化学驱技术也容易受到储层非均质性的影响，地层中纵向上的流度差异较大，化学剂不能完全到达剩余油富集的部位，也就不能充分地驱替原油，同时碱的加入对地层伤害大，且容易引起结垢从而影响油井生产。
泡沫流体为非牛顿流体，具有低滤失、低密度、遇水稳定、遇油消泡等特性，随着渗透率的增大，泡沫的表观粘度增大，可以有效的调整高低渗层的流度差异，从而达到高低渗透层同时推进，可以实现地层等流度驱替，进而提高波及体积。泡沫流体中含有一定浓度的表面活性剂溶液，可降低油水界面张力和改善岩石孔隙表面润湿性，提高洗油效率，降低地层残余油饱和度。在应用中为提高泡沫的稳定性能，常加入一定量的聚合物作为稳泡剂，但是聚合物的加入会降低泡沫的起泡体积，对泡沫的可起泡性产生不利影响，而且聚合物的耐盐和抗剪切性能较差，聚合物残渣会对地层造成伤害。
发明内容
本发明目的在于克服上述背景技术的不足，而提供一种起泡性能好、稳泡性能强、界面活性高的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，本发明还提供了一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法。
为实现上述目的，本发明所提供的一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠；
所述稳定剂选自改性纳米SiO2、改性纳米ZnO；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂选自辛醇、丙酮、十二醇、乙二醇；
所述矿化水为氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钙、六水硫酸镁和氯化钾的混合水溶液。
优选地，所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠；
所述稳定剂选自改性纳米SiO2、改性纳米ZnO；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂选自辛醇、丙酮、十二醇、乙二醇；
所述矿化水为氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钙、六水硫酸镁和氯化钾的混合水溶液。
最佳地，所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠；
所述稳定剂选自改性纳米SiO2、改性纳米ZnO；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂选自辛醇、丙酮、十二醇、乙二醇；
所述矿化水为氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钙、六水硫酸镁和氯化钾的混合水溶液。上述所述矿化水按质量份数由10000份水、10-12份氯化钠、10-12份碳酸钠、10-12份硫酸钠、72-76份碳酸氢钠、7-9份氯化钙、16-18份六水硫酸镁和45-48份氯化钾混合而成。
上述技术方案中，所述矿化水的配置方法为：在10000份蒸馏水中加入11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠、11.49份硫酸钠、74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾，然后搅拌均匀即得。
上述技术方案中，所述改性纳米SiO2的粒径为20-30nm，接触角为60-70°；所述改性纳米ZnO的粒径为20-30nm，接触角为50-60°。
上述技术方案中，所述改性纳米SiO2的制备方法为：
1)将纳米SiO2粉体经过干燥至恒重后，加入乙醇配置成SiO2乳液，并超声振荡0.2～0.5小时，滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)或加γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)，同时缓慢滴加去离子水，经过升温、回流反应后，得到悬浊液；
2)将步骤1)所得的悬浊液依次经过超声洗涤、离心和干燥处理后，得到改性纳米SiO2；其中，改性剂选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的改性纳米SiO2命名为Si50，改性剂选用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)的改性纳米SiO2命名为Si70。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米SiO2制备过程中的步骤1)中，所述二氧化硅乳液中的二氧化硅的质量分数为10％。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米SiO2制备过程中的步骤1)中，以加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷后得到得悬浊液中的总质量为100％计，所述的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量分数为0.05-0.07％。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米SiO2制备过程中的步骤1)中，以加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷后得到得悬浊液中的总质量为100％计，所述的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量分数为0.06％。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米SiO2制备过程中的步骤1)中，以加入γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷后得到得悬浊液中的总质量为100％计，所述的γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的质量分数为0.07％。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米SiO2制备过程中的步骤1)中，所述升温是升温至65-75℃。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米SiO2制备过程中的步骤1)中，所述回流时间为0.5-1h。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米SiO2制备过程中的步骤1)中，所述回流时间为1h。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米SiO2制备过程中的步骤2)中，所述的洗涤溶剂为乙醇，洗涤次数为3-4次。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米SiO2制备过程中的步骤2)中，所述的离心速度为5000-10000r/s。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米SiO2制备过程中的步骤2)中，所述的干燥的温度为60-70℃，干燥时间为2-3h。
上述技术方案中，所述改性纳米ZnO的制备方法为：
1)将纳米ZnO粉体经过干燥至恒重后，加入乙醇配置成ZnO乳液，并超声振荡0.5～1小时，滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，同时缓慢滴加去离子水，经过升温、回流反应后，得到悬浊液；
2)将步骤1)所得的悬浊液依次经过超声洗涤、离心和干燥处理后，得到改性纳米ZnO。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米ZnO制备过程中的步骤1)中，所述ZnO乳液中的ZnO的质量分数为10％。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米ZnO制备过程中的步骤1)中，以加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷后得到得悬浊液中的总质量为100％计，所述的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量分数为0.05-0.07％。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米ZnO制备过程中的步骤1)中，以加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷后得到得悬浊液中的总质量为100％计，所述的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量分数为0.06％。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米ZnO制备过程中的步骤1)中，所述升温是升温至65-75℃。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米ZnO制备过程中的步骤1)中，所述回流时间为0.5-1h。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米ZnO制备过程中的步骤1)中，所述回流时间为1h。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米ZnO制备过程中的步骤2)中，所述洗涤溶剂为乙醇，洗涤次数为3-4次。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米ZnO制备过程中的步骤2)中，所述离心速度为5000-10000r/s。
根据本发明的优选实施方案，在改性纳米ZnO制备过程中的步骤2)中，所述的干燥的温度为60-70℃，干燥时间为2-3h。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于50-150r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将稳定剂、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡0.5-1h，使稳定剂分散均匀，即得纳米溶胶；
3)将步骤2)所得的纳米溶胶加入步骤1)的反应釜中，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于50-150r/min的搅拌速度下，搅拌0.5-1h搅拌均匀即可。
与现有技术相比，本发明存在如下优点：
其一，本发明通过在泡沫体系中加入合适改性纳米ZnO或改性纳米SiO2的纳米粒子，可与表面活性剂发生协同作用，使其强烈的吸附在气泡表面，减小泡沫间的接触面积，形成致密粒子化膜，抑制气泡的聚集和歧化，延长液膜的排液时间，同时又可在油水界面保持稳定，从而降低油水界面张力，起到增强泡沫性能和降低油水界面张力的作用。
其二，本发明的泡沫体系中无碱，从而降低了碱对地层和油井带来的伤害，有利于油田的可持续开采，而且本发明所采用的化合物均为工业化生产的精细化学品，原料易得，生产成本低。
其三，本发明的泡沫体系不含聚合物，不存在聚合物残渣会对地层造成伤害。
其四，本发明的泡沫体系所生成的泡沫在温度为45-85℃条件下，矿化度为16000mg/L、钙镁含量为500mg/L的条件下，泡沫性能优良，达到了中强泡沫强度。
其五，本发明的泡沫体系与矿化度为16000mg/L、钙镁含量为500mg/L的水配制成的溶液，与原油之间能达到≤10-2mN/m的低界面张力。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
实施例1：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠；
所述稳定剂为改性纳米SiO2(Si50)，改性纳米SiO2的制备方法为：
1)将纳米SiO2粉体经过干燥至恒重后，加入乙醇配置成SiO2乳液(SiO2乳液中纳米SiO2的质量分数为10％)，并超声振荡0.2～0.5小时，滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷的添加量与SiO2乳液的质量比为0.05-0.07：100，同时缓慢滴加去离子水，经过升温至65-75℃、回流0.5-1h反应后，得到悬浊液；
2)将步骤1)所得的悬浊液依次进行超声洗涤、离心和干燥处理后，得到改性纳米SiO2；
其中，超声洗涤具体为采用乙醇超声洗涤3-4次，离心速度为5000-10000r/s，干燥的温度为60-70℃，干燥时间为2-3h。
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为辛醇；
所述矿化水按质量份数由10000份水、11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠、11.49份硫酸钠、74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾混合而成。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于50r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将稳定剂、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡1h，使稳定剂分散均匀，即得纳米溶胶；
3)将2)中所得的纳米溶胶加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于50r/min的搅拌速度下，搅拌0.5h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为417mL，泡沫半衰期为24min，泡沫综合指数为7280mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到6.5×10-3mN/m。
实施例2：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂为十四烷基硫酸钠；
所述稳定剂为改性纳米ZnO，改性纳米ZnO的制备方法为：
1)将纳米ZnO粉体经过干燥至恒重后，加入乙醇配置成ZnO乳液(ZnO乳液中纳米ZnO的质量分数为10％)，并超声振荡0.5～1小时，滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)(所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷的添加量与ZnO乳液的质量比为0.05-0.07：100)，同时缓慢滴加去离子水，经过升温至65-75℃、回流0.5-1h反应后，得到悬浊液；
2)将步骤1)所得的悬浊液依次经过超声洗涤、离心和干燥处理后，得到改性纳米ZnO；
其中，超声洗涤具体为采用乙醇超声洗涤3-4次，离心速度为5000-10000r/s，干燥的温度为60-70℃，干燥时间为2-3h。
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为丙酮；
所述矿化水按质量份数由10000份水、10份氯化钠、10份碳酸钠，10份硫酸钠、72份碳酸氢钠、7份氯化钙、16份六水硫酸镁和45份氯化钾混合而成。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于150r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将稳定剂、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡0.5h，使稳定剂分散均匀，即得纳米溶胶；
3)将2)中所得的纳米溶胶加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于150r/min的搅拌速度下，搅拌1h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为421mL，泡沫半衰期为25min，泡沫综合指数为7912mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到5.5×10-3mN/m。
实施例3：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠按重量比为2：1混合而成；
所述稳定剂为改性纳米SiO2(Si70)与改性纳米ZnO按质量比为2:1混合而成；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为辛醇、丙酮、十二醇按质量比1:2:3混合而成；
所述矿化水按质量份数由10000份水、12份氯化钠、12份碳酸钠、12份硫酸钠、76份碳酸氢钠、9份氯化钙、18份六水硫酸镁和48份氯化钾混合而成。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于50r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将稳定剂、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡1h，使稳定剂分散均匀，即得纳米溶胶；
3)将2)中所得的纳米溶胶加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于50r/min的搅拌速度下，搅拌0.5h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为423mL，泡沫半衰期为27min，泡沫综合指数为8850mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到4.5×10-3mN/m。
实施例4：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠按重量比为1：1混合而成；
所述稳定剂为改性纳米SiO2(Si50)与改性纳米ZnO按质量比为1:1混合而成；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为辛醇、丙酮、十二醇按质量比1:2:3混合而成；
所述矿化水按质量份数由10000份水、11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠、11.49份硫酸钠、74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾混合而成。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于50r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将稳定剂、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡1h，使稳定剂分散均匀，即得纳米溶胶；
3)将2)中所得的纳米溶胶加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于50r/min的搅拌速度下，搅拌0.5h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为420mL，泡沫半衰期为26min，泡沫综合指数为8164mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到3.6×10-3mN/m。
实施例5：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠按重量比为1：1混合而成；
所述稳定剂为改性纳米SiO2(Si70)与改性纳米ZnO按质量比为1:1混合而成；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为辛醇、丙酮、十二醇按质量比1:2:3混合而成；
所述矿化水按质量份数由10000份水、11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠、11.49份硫酸钠、74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾混合而成。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于150r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将稳定剂、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡1h，使稳定剂分散均匀，即得纳米溶胶；
3)将2)中所得的纳米溶胶加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于150r/min的搅拌速度下，搅拌0.5h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为411mL，泡沫半衰期为27min，泡沫综合指数为8425mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到3.8×10-3mN/m。
实施例6：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠按重量比为1：1混合而成；
所述稳定剂为改性纳米SiO2(Si50)与改性纳米ZnO按质量比为1:1混合而成；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为辛醇、丙酮、十二醇按质量比1:1:1混合而成；
所述矿化水按质量份数由10000份水、11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠、11.49份硫酸钠、74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾混合而成。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于150r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将稳定剂、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡0.5h，使稳定剂分散均匀，即得纳米溶胶；
3)将2)中所得的纳米溶胶加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于150r/min的搅拌速度下，搅拌1h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为478mL，泡沫半衰期为27min，泡沫综合指数为8940mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到2.5×10-3mN/m。
实施例7：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠；
所述稳定剂为改性纳米ZnO；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为十二醇；
所述矿化水按质量份数由10000份水、11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠、11.49份硫酸钠、74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾混合而成。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于50r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将稳定剂、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡1h，使稳定剂分散均匀，即得纳米溶胶；
3)将2)中所得的纳米溶胶加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于50r/min的搅拌速度下，搅拌0.5h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为491mL，泡沫半衰期为29min，泡沫综合指数为9454mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到3.5×10-3mN/m。
实施例8：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠按重量比为1：1混合而成；
所述稳定剂为改性纳米SiO2(Si70)与改性纳米ZnO按质量比为1:1混合而成；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为辛醇、丙酮、十二醇、乙二醇按质量比1:1:1:1混合而成；
所述矿化水按质量份数由10000份水、11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠、11.49份硫酸钠、74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾混合而成。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于150r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将稳定剂、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡0.5h，使稳定剂分散均匀，即得纳米溶胶；
3)将2)中所得的纳米溶胶加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于150r/min的搅拌速度下，搅拌1h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为479mL，泡沫半衰期为28min，泡沫综合指数为9654mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到2.9×10-3mN/m。
实施例9：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，由如下组分组成：53g十二烷基硫酸钠，5.4g改性纳米SiO2(Si50)、7.3g枸橼酸钠、3.6g十二醇、11.86g氯化钠、11.13g碳酸钠、11.49g硫酸钠、74.85g碳酸氢钠、8.61g氯化钙、17.78g六水硫酸镁、46.68g氯化钾、水10000mL。
矿化水的配置方法：向10000mL水中加入11.86g氯化钠、11.13g碳酸钠、11.49g硫酸钠、74.85g碳酸氢钠、8.61g氯化钙、17.78g六水硫酸镁和46.68g氯化钾，然后搅拌均匀即得矿化水。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将十二烷基硫酸钠和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于150r/min的搅拌速度下，直至溶解完全；
2)将稳定剂Si50、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡使稳定剂分散均匀制得纳米溶胶；
3)将纳米溶胶和剩余的矿化水和剩下的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)加入反应釜，于150r/min的搅拌速度下搅拌均匀，即可。
在温度50℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系的起泡体积为450mL，泡沫半衰期为25min，泡沫综合指数为8437.5mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在70℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到3.2×10-2mN/m。
实施例10：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，由如下组分组成：73g十二烷基硫酸钠，8.6g改性纳米SiO2(Si70)，9.2g枸橼酸钠，2.5g乙二醇，11.86g氯化钠、11.13g碳酸钠，11.49g硫酸钠，74.85g碳酸氢钠，8.61g氯化钙、17.78g六水硫酸镁和46.68g氯化钾，水10000mL。
矿化水的配置方法：向10000mL水中加入11.86g氯化钠、11.13g碳酸钠、11.49g硫酸钠、74.85g碳酸氢钠、8.61g氯化钙、17.78g六水硫酸镁和46.68g氯化钾，然后搅拌均匀即得矿化水。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将十四烷基三甲基溴化铵、丙酮和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于150r/min的搅拌速度下，直至溶解完全；
2)将稳定剂Si70、阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡使稳定剂分散均匀制得纳米溶胶；
3)将纳米溶胶和剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)加入反应釜，于150r/min的搅拌速度下均匀，即可。
在温度60℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为448mL，泡沫半衰期为25min，泡沫综合指数为8587.5mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在60℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到8.2×10-3mN/m。
实施例11：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，由如下组分组成：24g十四烷基硫酸钠，2.3g改性纳米SiO2(Si70)，2.8g枸橼酸钠，1.8g十二醇，11.86g氯化钠、11.13g碳酸钠，11.49g硫酸钠，74.85g碳酸氢钠，8.61g氯化钙、17.78g六水硫酸镁和46.68g氯化钾，水10000mL。
矿化水的配置方法：向10000mL水中加入11.86g氯化钠、11.13g碳酸钠、11.49g硫酸钠、74.85g碳酸氢钠、8.61g氯化钙、17.78g六水硫酸镁和46.68g氯化钾，然后搅拌均匀即得矿化水。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将十四烷基硫酸钠、十二醇和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于150r/min的搅拌速度下，直至溶解完全；
2)将稳定剂SI70、阻聚剂和和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡使稳定剂分散均匀制得纳米溶胶；
3)将纳米溶胶和剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)加入反应釜，于150r/min的搅拌速度下搅拌均匀，即可。
在温度70℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为470mL，泡沫半衰期为26min，泡沫综合指数为9165mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在70℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到5.4×10-2mN/m。
实施例12：
一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，由如下组分组成：74g十四烷基硫酸钠，8.4g改性纳米ZnO，9.6g枸橼酸钠，4.2g乙二醇，11.86g氯化钠、11.13g碳酸钠，11.49g硫酸钠，74.85g碳酸氢钠，8.61g氯化钙、17.78g六水硫酸镁和46.68g氯化钾，水10000mL。
矿化水的配置方法：向10000mL水中加入11.86g氯化钠、11.13g碳酸钠、11.49g硫酸钠、74.85g碳酸氢钠、8.61g氯化钙、17.78g六水硫酸镁和46.68g氯化钾，然后搅拌均匀即得矿化水。
本发明耐温耐盐低界面张力泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将十四烷基硫酸钠，十二醇和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于150r/min的搅拌速度下，直至溶解完全；
2)将稳定剂ZnO、阻聚剂和和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡使稳定剂分散均匀制得纳米溶胶；
3)将纳米溶胶和剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)加入反应釜，于150r/min的搅拌速度下搅拌均匀，即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为417mL，泡沫半衰期为23min，泡沫综合指数为7193mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到6.4×10-3mN/m。
实施例1～12中采用的改性纳米SiO2和改性纳米ZnO分别由如下方法制备而成：
改性纳米SiO2的制备方法，包括如下步骤：
1)将纳米SiO2粉体经过干燥至恒重后，加入乙醇配置成SiO2乳液(SiO2乳液中纳米SiO2的质量分数为10％)，并超声振荡0.2～0.5小时，滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)或加γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)(所述改性剂的添加量与SiO2乳液的质量比为0.05-0.07：100)，同时缓慢滴加去离子水，经过升温至65-75℃、回流0.5-1h反应后，得到悬浊液；
2)将步骤1)所得的悬浊液依次进行超声洗涤、离心和干燥处理后，得到改性纳米SiO2；其中，超声洗涤具体为采用乙醇超声洗涤3-4次，离心速度为5000-10000r/s，干燥的温度为60-70℃，干燥时间为2-3h。
改性纳米ZnO的制备方法，包括如下步骤：
1)将纳米ZnO粉体经过干燥至恒重后，加入乙醇配置成ZnO乳液(ZnO乳液中纳米ZnO的质量分数为10％)，并超声振荡0.5～1小时，滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)(所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷的添加量与ZnO乳液的质量比为0.05-0.07：100)，同时缓慢滴加去离子水，经过升温至65-75℃、回流0.5-1h反应后，得到悬浊液；
2)将步骤1)所得的悬浊液依次经过超声洗涤、离心和干燥处理后，得到改性纳米ZnO；其中，改性剂选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的改性纳米SiO2命名为Si50，改性剂选用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)的改性纳米SiO2命名为Si70。
其中，超声洗涤具体为采用乙醇超声洗涤3-4次，离心速度为5000-10000r/s，干燥的温度为60-70℃，干燥时间为2-3h。
对比例1：
一种泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
阴离子表面活性剂 0.4％
阻聚剂 0.06％
助剂 0.05％
矿化水余量；
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠按重量比为1：1混合而成；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为辛醇、丙酮、十二醇按质量比1:2:3混合而成；
所述矿化水按质量份数由10000份水、11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠、11.49份硫酸钠、74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾混合而成。
泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于150r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡1h，使稳定剂分散均匀，即得阻聚剂溶液；
3)将2)中所得的阻聚剂溶液加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于150r/min的搅拌速度下，搅拌0.5h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为208mL，泡沫半衰期为15min，泡沫综合指数为2405mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到1.8×10-1mN/m。
对比例2：
一种泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
阴离子表面活性剂 0.5％
阻聚剂 0.07％
助剂 0.06％
矿化水余量；
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠；
所述稳定剂为改性纳米ZnO；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为十二醇；
所述矿化水按质量份数由10000份水、11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠、11.49份硫酸钠、74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾混合而成。
泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于50r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡1h，使稳定剂分散均匀，即得阻聚剂溶液；
3)将2)中所得的阻聚剂溶液加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于50r/min的搅拌速度下，搅拌0.5h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为214mL，泡沫半衰期为13min，泡沫综合指数为2404mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到2.5×10-1mN/m。
对比例3：
一种泡沫体系，按重量百分数计由如下组分组成：
阴离子表面活性剂 0.45％
阻聚剂 0.06％
助剂 0.06％
矿化水余量；
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠按重量比为1：1混合而成；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂为辛醇、丙酮、十二醇、乙二醇按质量比1:1:1:1混合而成；
所述矿化水按质量份数由10000份水、11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠、11.49份硫酸钠、74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾混合而成。
泡沫体系的制备方法，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)加入到反应釜中，于150r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将阻聚剂和部分矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为20～30％)混合，经超声振荡0.5h，使稳定剂分散均匀，即得阻聚剂溶液；
3)将2)中所得的阻聚剂溶液加入反应釜，再加入剩余的矿化水(占矿化水总质量的质量百分数为40～60％)，于150r/min的搅拌速度下，搅拌1h搅拌均匀即可。
在温度65℃，矿化度16000mg/L、钙镁500mg/L的条件下，使用Ross-Miles泡沫测量仪，测得泡沫体系起泡体积为239mL，泡沫半衰期为18min，泡沫综合指数为2608mL·min，达到中强泡沫强度。采用TX-500C旋转滴界面张力仪在65℃，转速为5100转/分条件下，测得最低界面张力达到1.9×10-1mN/m。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种耐温耐盐低界面张力泡沫体系，其特征在于，按重量百分数计由如下组分组成：阴离子表面活性剂0.2-0.8％、稳定剂0.01-0.1％、阻聚剂0.05-0.1％、助剂0.04-0.06％、矿化水余量；
所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠；
所述稳定剂选自改性纳米SiO2、改性纳米ZnO；
所述阻聚剂为枸橼酸钠；
所述助剂选自辛醇、丙酮、十二醇、乙二醇；
所述矿化水为氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钙、六水硫酸镁和氯化钾的混合水溶液。
2.根据权利要求1所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，其特征在于，按重量百分数计由如下组分组成：阴离子表面活性剂0.3-0.6％、稳定剂0.02-0.08％、阻聚剂0.06-0.08％、助剂0.04-0.06％、矿化水余量。
3.根据权利要求2所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，其特征在于，按重量百分数计由如下组分组成：阴离子表面活性剂0.4-0.5％、稳定剂0.04-0.06％、阻聚剂0.06-0.07％、助剂0.05-0.06％、矿化水余量。
4.根据权利要求1或2或3所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，其特征在于，所述矿化水按质量份数由10000份水、10-12份氯化钠、10-12份碳酸钠、10-12份硫酸钠、72-76份碳酸氢钠、7-9份氯化钙、16-18份六水硫酸镁和45-48份氯化钾混合而成。
5.根据权利要求1或2或3所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，其特征在于，所述矿化水按质量份数由10000份水、11.86份氯化钠、11.13份碳酸钠，11.49份硫酸钠，74.85份碳酸氢钠、8.61份氯化钙、17.78份六水硫酸镁和46.68份氯化钾混合而成。
6.根据权利要求1或2或3所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，其特征在于，所述改性纳米SiO2的粒径为20-30nm，接触角为60-70°；所述改性纳米ZnO的粒径为20-30nm，接触角为50-60°。
7.根据权利要求1或2或3所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，其特征在于，所述改性纳米SiO2的制备方法为：
1)将纳米SiO2粉体经过干燥至恒重后，加入乙醇配置成SiO2乳液，并超声振荡0.2～0.5小时，滴加改性剂，同时缓慢滴加去离子水，经过升温、回流反应后，得到悬浊液；
2)将步骤1)所得的悬浊液依次经过超声洗涤、离心和干燥处理后，得到改性纳米SiO2。
8.根据权利要求6所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，其特征在于，所述改性剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，所述改性剂的添加量与SiO2乳液的质量比为0.05-0.07：100。
9.根据权利要求1或2或3所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系，其特征在于，所述改性纳米ZnO的制备方法为：
1)将纳米ZnO粉体经过干燥至恒重后，加入乙醇配置成ZnO乳液，并超声振荡0.5小时，滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷，同时缓慢滴加去离子水，经过升温、回流反应后，得到悬浊液其中，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷的添加量与ZnO乳液的质量比为0.05-0.07:100；
2)将步骤1)所得的悬浊液依次经过超声洗涤、离心和干燥处理后，得到改性纳米ZnO。
10.制备权利要求1或2或3所述的耐温耐盐低界面张力泡沫体系的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在常温下，将阴离子表面活性剂、助剂和部分矿化水加入到反应釜中，于50-150r/min的搅拌速度下，直至完全溶解；
2)将稳定剂、阻聚剂和部分矿化水混合，经超声振荡0.5-1h，使稳定剂分散均匀，即得纳米溶胶；
3)将2)中所得的纳米溶胶加入步骤1)的反应釜中，再加入剩余的矿化水，于50-150r/min的搅拌速度下，搅拌0.5-1h搅拌均匀即可。
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