CN113444509A - 一种超临界二氧化碳泡沫体系及其制备方法与起泡液 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超临界二氧化碳泡沫体系及其制备方法与起泡液。以超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液的质量为100％计，该起泡液包括0.01‑1wt％的发泡剂、0.1‑3wt％稳泡剂，余量为盐水；其中所述发泡剂为两性表面活性剂、所述稳泡剂为亲水性硅溶胶。超临界二氧化碳泡沫体系包括超临界二氧化碳和上述起泡液。本发明提供的起泡液与超临界二氧化碳作用能够很好地形成超临界二氧化碳泡沫体系，形成的超临界二氧化碳泡沫体系抗盐性能好，发泡性好，在苛刻油藏条件下能够产生丰富的泡沫。

Description

一种超临界二氧化碳泡沫体系及其制备方法与起泡液
技术领域
本发明属于油气田开发采油技术领域，特别涉及一种适用于高矿化度油藏的超临界二氧化碳泡沫体系及其制备方法与该超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液。
背景技术
在中国，随着老油田增产潜力不断降低，高温高盐低渗油藏逐步开发。在油藏条件下，超临界二氧化碳具有降粘、膨胀增能以及降低界面张力等高效驱油作用，逐渐成为低渗透油藏开发的重要技术手段。并且CO2驱油也成为CCUS(CO2的捕集、利用与封存)技术中不可或缺的一部分，在地下提高采收率的同时能够实现CO2埋存。
但是，超临界二氧化碳驱油过程中，由于气体密度小、粘度低以及地层非均质性等特点，常发生气体窜流、上覆以及粘性指进等问题，导致气驱效率低、提高采收率效果差。因此，为了扩大气驱波及体积，超临界CO2泡沫已发展成降低二氧化碳流度的重要技术手段。常规的二氧化碳泡沫在高盐条件下，起泡性能变差，稳定性降低，造成泡沫驱油效果降低。例如常用的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)遇到无机盐会发生沉淀，阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)则在地层岩石中吸附损耗大，这些都会造成泡沫性质变差。为了提高泡沫稳定性，通常采取在起泡剂中加入聚合物、无机颗粒等方法。这些方法虽然能够提高泡沫稳定性，但在高温高盐高压的油藏条件下，聚合物易降解、无机颗粒易吸附沉降，最终稳泡效果变差。例如，CN 102746841A公开了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。该复合泡沫体系由阴离子表面活性剂和疏水改性二氧化硅纳米颗粒组成，尽管该复合体系室内条件下提高了泡沫稳定性，但是高盐油藏条件下，尤其是Ca2+、Mg2+含量较高的条件下，阴离子表面活性剂和纳米颗粒都会沉淀，造成地下发泡效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高矿化度油藏的超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液。该起泡液与超临界二氧化碳作用能够很好地形成超临界二氧化碳泡沫体系。形成的超临界二氧化碳泡沫体系抗盐性能好，发泡性好，在苛刻油藏条件下能够产生丰富的泡沫。
为了实现上述目的，本发明提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其中，以起泡液的质量为100％计，该起泡液包括0.01-1wt％的发泡剂、0.1-3wt％稳泡剂，余量为盐水；其中，所述发泡剂为两性表面活性剂，所述稳泡剂为亲水性硅溶胶。
在上述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液中，稳泡剂亲水性硅溶胶为纳米二氧化硅颗粒的水溶液，能够很好地分散到两型表面活性剂水溶液中，在两型表面活性剂水溶液中发挥出优异的稳泡作用，与两性表面活性剂一起在盐水体系中形成超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液。
在上述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液中，优选地，所述两性表面活性剂包括十四烷基羟磺基甜菜碱和十六烷基羟磺基甜菜碱中的至少一种。
在上述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液中，优选地，以所述亲水性硅溶胶的总质量为100％计，所述亲水性硅溶胶的有效成分质量分数为10％-50％，更优选地，以所述亲水性硅溶胶的总质量为100％计，所述亲水性硅溶胶的有效成分质量分数为30％。
在上述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液中，优选地，所述亲水性硅溶胶中二氧化硅颗粒的粒径为5-30μm。
在上述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液中，优选地，所述盐水的矿化度为1×104mg/L-25×104mg/L。
在上述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液中，优选地，所述盐水包含NaCl和CaCl2；更优选地，所述NaCl和CaCl2质量比为5:1-10:1；进一步优选地，所述NaCl和CaCl2质量比为9:1。
在一具体实施方式中，所述起泡液中发泡剂、稳泡剂、NaCl、CaCl2和水的质量比为(0.1-1):(0.01-0.1):(1.8-22.5):(0.2-2.5):100。
在一具体实施方式中，所述起泡液中发泡剂、稳泡剂、NaCl、CaCl2和水的质量比为(0.1-1):(0.01-0.1):1.8:0.2:100。
在一具体实施方式中，所述起泡液中发泡剂、稳泡剂、NaCl、CaCl2和水的质量比为(0.1-1):(0.01-0.1):4.5:0.5:100。
在一具体实施方式中，所述起泡液中发泡剂、稳泡剂、NaCl、CaCl2和水的质量比为(0.1-1):(0.01-0.1):9:1:100。
在一具体实施方式中，所述起泡液中发泡剂、稳泡剂、NaCl、CaCl2和水的质量比为(0.1-1):(0.01-0.1):13.5:1.5:100。
在一具体实施方式中，所述起泡液中发泡剂、稳泡剂、NaCl、CaCl2和水的质量比为(0.1-1):(0.01-0.1):18:2:100。
在一具体实施方式中，所述起泡液中发泡剂、稳泡剂、NaCl、CaCl2和水的质量比为(0.1-1):(0.01-0.1):22.5:2.5:100。
在一具体实施方式中，所述起泡液中发泡剂、稳泡剂、NaCl、CaCl2和水的质量比为(0.1-1):(0.01-0.1):9:1:100。
本发明还提供一种上述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液的制备方法，其中该方法包括：
配制盐水，然后将发泡剂与稳泡剂加入盐水中，混合(可以采用磁力搅拌方式进行)得到所述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液。
本发明还提供一种超临界二氧化碳泡沫体系，其中，该体系包括超临界二氧化碳和上述起泡液。
本发明还提供一种上述超临界二氧化碳泡沫体系的制备方法，其中，该制备方法包括：向装有上述气泡液的高温高压反应器中通入二氧化碳，在60-120℃、7.5-15MPa(优选为70℃、8MPa)条件下搅拌得到所述超临界二氧化碳泡沫体系。
在上述超临界二氧化碳泡沫体系的制备方法中，优选地，所述搅拌的速度为500-3000r/min，更优选地，所述搅拌的速度为2000r/min。
在上述超临界二氧化碳泡沫体系的制备方法中，优选地，所述搅拌的时间为3-10min；更优选地，所述搅拌的时间为5min。
本发明提供的超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液采用的发泡剂为两性表面活性剂，在高压环境下，CO2水溶液呈酸性，随着矿化度增加，盐离子会屏蔽两性表面活性剂之间的作用斥力，增加表面活性剂在气液界面上的吸附，从而增强了液膜稳定性。所用稳泡剂为亲水性硅溶胶，易分散于水，与表面活性剂配伍性好，硅溶胶中纳米颗粒可以在气液界面上定向吸附，填补表面活性剂在界面留下的空隙，从而提高液膜的致密性和泡沫稳定性；并且硅溶胶带负电，与盐离子产生斥力作用，随着矿化度含量增加，能够提高硅溶胶中纳米颗粒在气液界面的吸附，从而与发泡剂发挥协同作用，极大地提高了超临界二氧化碳泡沫体系在苛刻油藏条件应用效果。
本发明提供的超临界二氧化碳泡沫体系采用包含两性表面活性剂、亲水性硅溶胶和盐水在内的起泡液与超临界二氧化碳形成超临界二氧化碳泡沫体系，在两性表面活性剂与亲水性硅溶胶的配合下，使得形成的超临界二氧化碳泡沫体系在高矿化度条件下能表现出优异的发泡能力以及泡沫稳定性(稳定性表现为良好的抗剪切稳定性以及较长的半衰期等)具备良好的抗盐性能，能够适用于高矿化度油藏。
附图说明
图1为实施例1所用的制备高温高压超临界二氧化碳泡沫体系的设备。
图2为实施例19-实施例24提供的不同剪切速率下超临界二氧化碳泡沫体系的粘度对比图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
术语说明：
超临界二氧化碳是二氧化碳所处的环境温度和压力都超过临界点(31℃、7.38MPa)。
实施例1
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其中，该起泡液包括0.1g的十四烷基二甲基甜菜碱、0.01g亲水性硅溶胶(所述亲水性硅溶胶的有效成分质量分数为30％，所述亲水性硅溶胶中二氧化硅颗粒的粒径为5-30μm)和盐水；其中所述盐水包括1.8g的NaCl，0.2g的CaCl2质量为，100mL的水。
上述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液通过下述制备方法制备得到：
将NaC、CaCl2与水混合配制得到盐水，然后将十四烷基二甲基甜菜碱和亲水性硅溶胶加入盐水中，磁力搅拌10-15min得到所述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其中，该体系包括超临界二氧化碳和本实施例提供的起泡液。
上述超临界二氧化碳泡沫体系通过下述制备方法制备得到，其中，
该制备方法采用如图1所示的装置进行制备，该装置包括依次连接的二氧化碳气瓶、中间容器和可视反应釜，其中所述可视反应釜为高温高压反应釜，该反应釜设有用于输送起泡液的进液口以及用于排气的排气口，该反应釜通过电脑控制搅拌速度以及温度和压力；
该制备方法包括：向可视反应釜(容积为600mL)中输入100mL本实施例提供的起泡液，然后向可视反应釜中通入二氧化碳使反应釜压力达到5MPa，加热至70℃后恒温通过放气阀调节压力至8MPa，待温度压力恒定后，以2000r/min的速度搅拌5分钟，得到所述超临界二氧化碳泡沫体系。
记录初始泡沫体积和析出液体积随时间的变化。测得起泡体积和半衰期见表1。
表1实施例1-实施例6超临界二氧化碳泡沫体系的性能
矿化度/10<sup>4</sup>mg·L<sup>-1</sup> 起泡体积/mL 半衰期/min
实施例1 2 560 8.9
实施例2 5 557 9.2
实施例2 10 550 10.6
实施例4 15 542 12.8
实施例5 20 540 13.7
实施例6 25 535 16.3
实施例2
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例1的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为4.5g、CaCl2质量为0.5g，其他均与实施例1相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例1的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表1。
实施例3
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例1的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为9g、CaCl2质量为1g，其他均与实施例1相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例1的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表1。
实施例4
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例1的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为13.5g、CaCl2质量为1.5g，其他均与实施例1相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例1的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表1。
实施例5
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例1的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为18g、CaCl2质量为2g，其他均与实施例1相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例1的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表1。
实施例6
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例1的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为22.5g、CaCl2质量为2.5g，其他均与实施例1相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例1的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表1。
由表1可以看出随着矿化度的增加，发泡体积基本在530-560mL，变化不大。但是半衰期随着矿化度的增加而增加，当矿化度从2×104mg/L增加到25×104mg/L，半衰期从8.9min增加到16.3min，说明矿化度增加泡沫的稳定性更好。
实施例7
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例1的区别仅在于起泡液中十四烷基二甲基甜菜碱的质量为0.5g、亲水性硅溶胶的质量为0.05g，其他均与实施例1相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例1的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表2。
表2实施例7-实施例12超临界二氧化碳泡沫体系的性能
Figure BDA0002428687890000061
Figure BDA0002428687890000071
实施例8
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例7的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为4.5g、CaCl2质量为0.5g，其他均与实施例7相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例7的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表2。
实施例9
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例7的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为9g、CaCl2质量为1g，其他均与实施例7相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例7的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表2。
实施例10
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例7的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为13.5g、CaCl2质量为1.5g，其他均与实施例7相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例7的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表2。
实施例11
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例7的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为18g、CaCl2质量为2g，其他均与实施例7相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例7的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表2。
实施例12
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例7的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为22.5g、CaCl2质量为2.5g，其他均与实施例7相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例7的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表2。
由表2可以看出随着矿化度的增加，发泡体积基本在520-550mL，变化不大。但是半衰期随着矿化度的增加而增加，当矿化度从2×104mg/L增加到25×104mg/L，半衰期从22.2min增加到35.2min，说明矿化度增加泡沫的稳定性更好。
实施例13
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例1的区别仅在于起泡液中十四烷基二甲基甜菜碱的质量为1g、亲水性硅溶胶的质量为0.1g，其他均与实施例1相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例1的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表3。
表3实施例13-实施例18超临界二氧化碳泡沫体系的性能
矿化度/10<sup>4</sup>mg·L<sup>-1</sup> 起泡体积/mL 半衰期/min
实施例13 2 540 28.8
实施例14 5 536 29.3
实施例15 10 531 30.8
实施例16 15 527 36.7
实施例17 20 523 38.2
实施例18 25 510 40.5
实施例14
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例13的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为4.5g、CaCl2质量为0.5g，其他均与实施例13相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例13的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表3。
实施例15
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例13的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为9g、CaCl2质量为1g，其他均与实施例13相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例13的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表3。
实施例16
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例13的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为13.5g、CaCl2质量为1.5g，其他均与实施例13相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例13的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表3。
实施例17
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例13的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为18g、CaCl2质量为2g，其他均与实施例13相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例13的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表3。
实施例18
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例13的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为22.5g、CaCl2质量为2.5g，其他均与实施例13相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例13的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表3。
由表3可以看出随着矿化度的增加，发泡体积基本在520-550mL，变化不大。但是半衰期随着矿化度的增加而增加，当矿化度从2×104mg/L增加到25×104mg/L，半衰期从28.8min增加到40.5min，说明矿化度增加泡沫的稳定性更好。
实施例19
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其中，该起泡液包括0.5g的十四烷基二甲基甜菜碱、0.05g亲水性硅溶胶(所述亲水性硅溶胶的有效成分质量分数为30％，所述亲水性硅溶胶中二氧化硅颗粒的粒径为5-30μm)和盐水；其中所述盐水包括NaCl质量为1.8g，CaCl2质量为0.2g，水100mL。
上述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液通过下述制备方法制备得到：
将NaC、CaCl2与水混合配制得到盐水，然后将十四烷基二甲基甜菜碱和亲水性硅溶胶加入盐水中，磁力搅拌10-15min得到所述超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其中，该体系包括超临界二氧化碳和本实施例提供的起泡液。
上述超临界二氧化碳泡沫体系通过下述制备方法制备得到，其中，
该制备方法包括：在70℃、8MPa条件下，按照二氧化碳与超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液气液比1:1分别以总流量6mL/min、10mL/min、15mL/min、20mL/min的速率注入毛细管中(毛细管长8m，内径0.5mm)，得到不同剪切速率条件下的超临界二氧化碳泡沫体系。
通过测量毛细管两端的压差计算得到不同剪切速率条件下的超临界二氧化碳泡沫体系的粘度，实验结果如图2所示。
剪切速率与流量之间的换算关系如下面的公式(1)-公式(5)所示：
Figure BDA0002428687890000101
Figure BDA0002428687890000102
τ＝Kγn (3)
Figure BDA0002428687890000103
Figure BDA0002428687890000111
γN为剪切速率，S-1；τN为剪切应力Pa；n为流动指数，无因次；K为稠度系数，无因次；vf为CO2泡沫在毛细管中流动中截面速率，m/s，D毛细管直径，mm；ΔP毛细管两端压降，Pa；L毛细管长度，mm；Q为流量，mL/min；A为毛细管横截面积，mm2。
实施例20
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例19的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为4.5g、CaCl2质量为0.5g，其他均与实施例19相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例19的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的不同剪切速率条件下的超临界二氧化碳泡沫体系的粘度见图2。
实施例21
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例19的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为9g、CaCl2质量为1g，其他均与实施例19相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例19的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的不同剪切速率条件下的超临界二氧化碳泡沫体系的粘度见图2
实施例22
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例19的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为13.5g、CaCl2质量为1.5g，其他均与实施例19相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例19的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的不同剪切速率条件下的超临界二氧化碳泡沫体系的粘度见图2。
实施例23
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例19的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为18g、CaCl2质量为2g，其他均与实施例19相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例19的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的不同剪切速率条件下的超临界二氧化碳泡沫体系的粘度见图2。
实施例24
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例19的区别仅在于起泡液的盐水中NaCl质量为22.5g、CaCl2质量为2.5g，其他均与实施例19相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例19的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的不同剪切速率条件下的超临界二氧化碳泡沫体系的粘度见图2。
由图2可以看出，在不同剪切速率条件下，矿化度越高，超临界二氧化碳泡沫体系的粘度越高，越有利于降低超临界二氧化碳的流度，从而扩大波及体积、提高油藏采收率。矿化度增加能够使泡沫更稳定，盐离子会屏蔽表面活性剂之间的作用斥力，增加表面活性剂在气液界面上的吸附，从而增强了液膜稳定性。
实施例25
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例1的区别仅在于起泡液中十四烷基二甲基甜菜碱的质量为0.5g、亲水性硅溶胶的质量为1g，其他均与实施例1相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例1的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表4。
表4实施例25-实施例29超临界二氧化碳泡沫体系的性能
亲水性硅溶胶含量/％ 起泡体积/mL 半衰期/min
实施例25 0.02 545 17.2
实施例26 0.04 550 20.3
实施例27 0.06 540 24.8
实施例28 0.08 535 26.2
实施例29 0.1 540 28.5
实施例26
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例25的区别仅在于起泡液中亲水性硅溶胶的质量为2g，其他均与实施例25相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例25的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表4。
实施例27
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例25的区别仅在于起泡液中亲水性硅溶胶的质量为3g，其他均与实施例25相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例25的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表4。
实施例28
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例25的区别仅在于起泡液中亲水性硅溶胶的质量为4g，其他均与实施例25相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例25的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表4。
实施例29
本实施例提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其与实施例25的区别仅在于起泡液中亲水性硅溶胶的质量为5g，其他均与实施例25相同。
本实施例还提供了一种超临界二氧化碳泡沫体系，其与实施例25的区别仅在于起泡液采用本实施例提供的起泡液。
本实施例测得的起泡体积和半衰期见表4。
由表4可以看出随着亲水性硅溶胶的增加，泡沫体积变化不大；当亲水性硅溶胶从0.02％增加到0.1％，半衰期从17.2min增加到28.5min，说明亲水性硅溶胶能够增强泡沫的稳定性。
以上实施例仅用于说明本发明的实施过程和特点，而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种超临界二氧化碳泡沫体系用起泡液，其中，以起泡液的质量为100％计，该起泡液包括0.01-1wt％的发泡剂、0.1-3wt％稳泡剂，余量为盐水；其中，所述发泡剂为两性表面活性剂，所述稳泡剂为亲水性硅溶胶。
2.根据权利要求1所述的起泡液，其中，所述两性表面活性剂包括十四烷基羟磺基甜菜碱和十六烷基羟磺基甜菜碱中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的起泡液，其中，以所述亲水性硅溶胶的总质量为100％计，所述亲水性硅溶胶的有效成分质量分数为10％-50％，优选为30％。
4.根据权利要求1或3所述的起泡液，其中，所述亲水性硅溶胶中二氧化硅颗粒的粒径为5-30μm。
5.根据权利要求1所述的起泡液，其中，所述盐水的矿化度为1×104mg/L-25×104mg/L。
6.根据权利要求1或5所述的起泡液，其中，所述盐水包含NaCl和CaCl2。
7.根据权利要求6所述的起泡液，其中，所述NaCl和CaCl2质量比为5:1-10:1，优选为9:1。
8.根据权利要求6或7所述的起泡液，其中，所述起泡液中发泡剂、稳泡剂、NaCl、CaCl2和水的质量比为(0.1-1):(0.01-0.1):(1.8-22.5):(0.2-2.5):100。
9.一种超临界二氧化碳泡沫体系，其中，该体系包括超临界二氧化碳和权利要求1-8任一项所述的起泡液。
10.权利要求9所述的超临界二氧化碳泡沫体系的制备方法，其中，该制备方法包括：
向装有气泡液的高温高压反应器中通入二氧化碳，在60-120℃、7.5-15MPa条件下搅拌得到所述超临界二氧化碳泡沫体系；
优选地，在70℃、8MPa条件下进行搅拌；
优选地，所述搅拌的速度为500-3000r/min，更优选为2000r/min；
优选地，所述搅拌的时间为3-10min，更优选为5min。
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