CN116254102A - 一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂及其制备方法 - Google Patents
一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116254102A CN116254102A CN202310517436.7A CN202310517436A CN116254102A CN 116254102 A CN116254102 A CN 116254102A CN 202310517436 A CN202310517436 A CN 202310517436A CN 116254102 A CN116254102 A CN 116254102A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molybdenum
- based nano
- dropwise adding
- level
- fracturing
- 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
Images
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
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
- C09K8/66—Compositions based on water or polar solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
- C08F283/065—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals on to unsaturated polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
-
- 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
- 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
- C09K8/584—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids characterised by the use of specific surfactants
-
- 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
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/62—Compositions for forming crevices or fractures
- C09K8/66—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/68—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
-
- 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
- C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
- C09K2208/10—Nanoparticle-containing well treatment fluids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明属于石油开采技术领域,具体涉及一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂及其制备方法。所述制备方法如下:反应器中依次加入N,N′‑二烯丙基‑L‑酒石酸二胺、1‑乙烯基‑3‑乙基咪唑溴盐、烯丙醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、去离子水,搅拌均匀,将部分转移到第一高位滴加槽中;在反应器中加入纳米二硫化钼,其次加入烯丙基五氟苯、tx‑10、十二烷基硫酸钠、缓冲盐,加热、调节pH;在第二高位滴加槽中加入引发剂溶液,保温,搅拌形成高粘度的聚合物,降温到40℃以下,得到产品。本发明的钼基纳米表面活性剂具有合成简单、高表面活性、高表观粘度、耐剪切力强的优点。
Description
技术领域
本发明属于石油开采技术领域,具体涉及一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂及其制备方法。
背景技术
国内油田大部分已进入注水开发中后期,由于油藏的非均质性,注入水容易沿高渗透层突破、冲刷使高渗透层的渗透率进一步提高,油藏的非均质性进一步扩大,致使油井大量出水,产能降低,经济效益变差。低渗、超低渗油藏逐渐成为油田公司产量接替的主体,由于低渗透油藏存在低压、低渗、天然裂缝发育不完善等因素,开发具有一定难度。
压裂驱油是油气田开发过程中的一种应用广泛的储层改造技术,可以人为的在井筒周围形成高导流能力的裂缝,改善油在地下的流动环境,减缓层间和改善油层动用状况,降低流体在井筒附近的渗流阻力并增加油气井的泄油面积,提高油气井产量。对于压裂驱油效果来说,驱油剂的质量是至关重要的。
纳米驱油剂驱油是一种新兴的采油技术,是纳米技术在油田应用的一次重大突破。它由纳米材料经过复杂反应而合成,以水溶液为传递介质,在水中形成几百个到几十个甚至几个纳米的小颗粒,具有较好的界面活性,使岩石润湿性发生反转,降低毛管阻力和注入压力,使原油易于剥落而被驱替液驱替出来,从而提高油气采收率。纳米粒子具有高比表面积,在低质量浓度条件下,在油水界面具有稳定的超低界面张力。由于纳米粒子可以有效降低临界胶朿浓度,纳米粒子与油相的增溶能力增加,储层内原油形成稳定的乳状液。乳化作用能够提高剩余油的可动性,乳状液具有一定的阻力系数,可以提高流体的波及系数。同时,纳米驱油剂对地层岩石的微小孔隙具有暂时堵塞作用,可以扩大波及体积,所以能够极大地提高采收率。
CN101857801B公开了一种纳米驱油剂及其制备方法,其按照质量百分比由0.5%~3%的碱、1%~5%的聚硅纳米材料、1%~5%的表面活性剂、0.5%~5%聚合物以及余量水配置而成。本发明配方合理、工艺简单、安全环保、价格低廉,使用本发明的纳米驱油剂能够使三次采油的驱油效率显著提高。但是该发明配方中使用到了氢氧化钾、碳酸钠等强碱,采出的原油很多组分受到皂化,给后续的冶炼加工原油带来了很多困难。
CN107109203A公开了一种用于油田应用的水力压裂液,该水力压裂液包含球形珠粒形成用液体组合物,该球形珠粒形成用液体组合物的特征在于初级液体前体和次级液体前体,该初级液体前体的特征在于胶束形成用表面活性剂、珠粒形成用化合物以及不含固体的液体溶剂;以及该次级液体前体的特征在于一种或多种固化剂以及一种或多种共固化剂。但是该发明产品的粒径在0.1mm-30mm之间,体积较大,无法进入较小的孔喉,压裂效果受到一定的限制。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足而提供一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂及其制备方法。本发明的钼基纳米表面活性剂具有合成简单、高表面活性、高表观粘度、耐剪切力强的优点,2000mg/L时表观粘度达到300mPa∙s以上,粘度保持率达到96%以上。
本发明的目的之一公开了一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂,所述钼基纳米表面活性剂由无机成分和有机成分按照质量比为1:5-10的比例组成,其中无机成分为纳米二硫化钼,有机成分的分子结构式如下:
其中:
a=500-10000;
b=2000-40000;
c=1000-20000;
d=1000-20000;
e=500-10000;
f=500-10000;
g=2000-40000;
h=1000-20000;
i=1000-20000;
j=500-10000;
m=2-50。
所述有机成分的粘均分子量为20000000-40000000。
本发明另一个目的公开了上述压裂驱油用钼基纳米表面活性剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)用氮气吹扫反应器及管路5-8min,后期合成过程中始终保持氮气环境,反应器中依次加入N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、烯丙醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、去离子水,搅拌均匀,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8,将混合液重量的70-90%转移到第一高位滴加槽中;
(2)在反应器中加入去离子水和纳米二硫化钼,1200-1300rpm的转速下高速搅拌5-10min,降低转速到200-250rpm,保持二硫化钼为悬浮状态,依次加入烯丙基五氟苯、tx-10(壬基酚聚氧乙烯醚)、十二烷基硫酸钠、缓冲盐,提高转速到1200-1500rpm,高速搅拌20-25min,使反应器中的物质成为均匀的一体,降低转速到200-300rpm,加热到50-60℃,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8;
(3)在第二高位滴加槽中加入引发剂溶液,在搅拌状态下,第一高位滴加槽和第二高位滴加槽同时向反应器中滴加液体,第二高位滴加槽的液体比第一高位滴加槽的液体滞后20-30min滴加完毕,继续保温20-30min,之后升温到80-90℃,继续搅拌60-120min,形成高粘度的聚合物,用10wt%的氨水调节pH7-8,降温到40℃以下,得到产品钼基纳米表面活性剂。
在本发明中,优选地,基于1摩尔份的烯丙基五氟苯,所述的N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、烯丙醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱的用量分别为0.1-0.4摩尔份、0.2-0.8摩尔份、0.2-0.8摩尔份、0.1-0.4摩尔份。
在本发明中,优选地,步骤(1)中所述的去离子水与烯丙基五氟苯的重量比为3-4:1。
在本发明中,优选地,步骤(2)中所述的去离子水、纳米二硫化钼、tx-10、十二烷基硫酸钠、缓冲盐与烯丙基五氟苯的重量比为5-6:0.2-0.5:0.1-0.2:0.05-0.1:0.1-0.2:1。
优选情况下,步骤(2)中所述的缓冲盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二铵中的一种;更优选地,所述的缓冲盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵中的一种。
在本发明中,优选地,步骤(3)中所述的引发剂为偶氮化合物或氧化还原体系,所述的引发剂与烯丙基五氟苯的重量比为0.15-0.3:1。
更优选地,所述偶氮化合物为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。
更优选地,所述氧化还原体系为过硫酸盐和亚硫酸盐的混合物,其中过硫酸盐和亚硫酸盐质量比为1.5-3:1。
更更优选地,所述的过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种。
更更优选地,所述的亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵中的一种。
本发明的钼基纳米表面活性剂合成的反应方程式如下:
本发明的钼基纳米表面活性剂中无机成分为纳米二硫化钼,一方面可以大幅度提高整个体系强度,提高压裂效果,另一方面,有机成分可以附着于其表面进入低渗孔道,提高采收率。
本发明的钼基纳米表面活性剂中有机成分是以N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、烯丙醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、烯丙基五氟苯为单体的五元高分子聚合物。1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、烯丙醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱为阳离子、非离子、甜菜碱具有较高的界面活性,可以降低整个体系的界面张力,对裂缝导流伤害较小,而且可以乳化不同成分的原油,提高采收率;N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、烯丙醇聚氧乙烯醚分子中有大量的羟基,有较好的吸水性,吸水后可以大幅度提高产品的体积,提高压裂液堵塞波及体积;烯丙基五氟苯可以增加岩石的亲油性,增加水的流动阻力,提高压裂效果;烯丙基五氟苯还可以提高分子的刚性结构,提高体系的抗剪切能力;N,N′-二烯丙基 L-酒石酸二胺属于交联剂,可以使整个分子由一维线性结构变成二维、三维网状结构,大幅度增加了分子量,增加了波及体积,提高了堵塞能力;tx-10和十二烷基硫酸钠是属于非离子、阴离子表面活性剂,一方面可以提高聚合质量、均匀程度,加大聚合物的分子量,一方面有利于浸润地层的疏水剖面提高堵塞率,同时有利于压裂液后期返排。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果:
(1)本发明的钼基纳米表面活性剂合成工艺简单,原材料易得;
(2)本发明的钼基纳米表面活性剂具有较高界面活性,200mg/L的浓度表面张力可以降低到25mN/m以下,界面张力可以降低到0.5×10-3mN/m以下;
(3)本发明的钼基纳米表面活性剂有较强表观粘度,2000mg/L的浓度达到300mPa∙s以上;
(4)本发明的钼基纳米表面活性剂有较高抗剪切能力,粘度保持率达到96%以上。
附图说明
图1为本发明的产品钼基纳米表面活性剂G红外光谱表征图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
实施例1(1)用氮气吹扫反应器及管路5min,后期合成过程中始终保持氮气环境。反应器中依次加入0.1mol N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、0.4mol 1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、0.4mol烯丙醇聚氧乙烯醚、0.22mol 甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、832g去离子水,搅拌均匀,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8,将混合液重量的70%转移到第一高位滴加槽中。
(2)在反应器中加入1040g去离子水和41.6g纳米二硫化钼,1200rpm的转速下高速搅拌5min,降低转速到200rpm,保持二硫化钼为悬浮状态,依次加入1mol烯丙基五氟苯、20.8g tx-10、20.8g十二烷基硫酸钠、32.4g磷酸二氢钠,提高转速到1200rpm,高速搅拌20min,使反应器中的物质成为均匀的一体,降低转速到200rpm,加热到60℃,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8;
(3)在第二高位滴加槽加入引发剂溶液,引发剂为31.2g偶氮二异丁腈溶于180g甲醇,在搅拌状态下,第一高位滴加槽和第二高位滴加槽同时向反应器中滴加液体,第二高位滴加槽的液体比第一高位滴加槽的液体滞后20min滴加完毕,继续保温30min,之后升温到83℃,继续搅拌60min,形成高粘度的聚合物,用10wt%的氨水调节pH7-8,降温到40℃以下,得到产品钼基纳米表面活性剂A。
实施例2(1)用氮气吹扫反应器及管路6min,后期合成过程中始终保持氮气环境。反应器中依次加入0.15mol N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、0.35mol 1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、0.38mol烯丙醇聚氧乙烯醚、0.15mol 甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、724g去离子水,搅拌均匀,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8,将混合液重量的90%转移到第一高位滴加槽中。
(2)在反应器中加入1180g去离子水和53.5g纳米二硫化钼,1300rpm的转速下高速搅拌10min,降低转速到220rpm,保持二硫化钼为悬浮状态,依次加入1mol烯丙基五氟苯、30.3g tx-10、10.4g十二烷基硫酸钠、41.6g磷酸二氢钠,提高转速到1500rpm,高速搅拌25min,使反应器中的物质成为均匀的一体,降低转速到300rpm,加热到50℃,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8;
(3)在第二高位滴加槽加入引发剂溶液,引发剂为43.3g偶氮二异丁腈溶于223g甲醇,在搅拌状态下,第一高位滴加槽和第二高位滴加槽同时向反应器中滴加液体,第二高位滴加槽的液体比第一高位滴加槽的液体滞后30min滴加完毕,继续保温20min,之后升温到88℃,继续搅拌120min,形成高粘度的聚合物,用10wt%的氨水调节pH7-8,降温到40℃以下,得到产品钼基纳米表面活性剂B。
实施例3(1)用氮气吹扫反应器及管路8min,后期合成过程中始终保持氮气环境。反应器中依次加入0.2mol N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、0.2mol 1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、0.7mol烯丙醇聚氧乙烯醚、0.1mol 甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、699g去离子水,搅拌均匀,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8,将混合液重量的80%转移到第一高位滴加槽中。
(2)在反应器中加入1248g去离子水和61.6g纳米二硫化钼,1250rpm的转速下高速搅拌6min,降低转速到210rpm,保持二硫化钼为悬浮状态,依次加入1mol烯丙基五氟苯、41.6g tx-10、13.3g十二烷基硫酸钠、20.8g磷酸二氢钾,提高转速到1300rpm,高速搅拌21min,使反应器中的物质成为均匀的一体,降低转速到250rpm,加热到58℃,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8;
(3)在第二高位滴加槽加入引发剂溶液,引发剂为52.5g偶氮二异庚腈溶于267g甲醇,在搅拌状态下,第一高位滴加槽和第二高位滴加槽同时向反应器中滴加液体,第二高位滴加槽的液体比第一高位滴加槽的液体滞后25min滴加完毕,继续保温20min,之后升温到86℃,继续搅拌90min,形成高粘度的聚合物,用10wt%的氨水调节pH7-8,降温到40℃以下,得到产品钼基纳米表面活性剂C。
实施例4(1)用氮气吹扫反应器及管路7min,后期合成过程中始终保持氮气环境。反应器中依次加入0.25mol N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、0.71mol 1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、0.2mol烯丙醇聚氧乙烯醚、0.4mol 甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、624g去离子水,搅拌均匀,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8,将混合液重量的75%转移到第一高位滴加槽中。
(2)在反应器中加入1171g去离子水和72.8g纳米二硫化钼,1300rpm的转速下高速搅拌8min,降低转速到230rpm,保持二硫化钼为悬浮状态,依次加入1mol烯丙基五氟苯、37.6g tx-10、15.8g十二烷基硫酸钠、25.8g磷酸二氢铵,提高转速到1400rpm,高速搅拌23min,使反应器中的物质成为均匀的一体,降低转速到220rpm,加热到52℃,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8;
(3)在第二高位滴加槽加入引发剂溶液,引发剂为30.3g过硫酸铵和20.2g亚硫酸钠溶于252g去离子水,在搅拌状态下,第一高位滴加槽和第二高位滴加槽同时向反应器中滴加液体,第二高位滴加槽的液体比第一高位滴加槽的液体滞后20min滴加完毕,继续保温25min,之后升温到82℃,继续搅拌70min,形成高粘度的聚合物,用10wt%的氨水调节pH7-8,降温到40℃以下,得到产品钼基纳米表面活性剂D。
实施例5(1)用氮气吹扫反应器及管路5min,后期合成过程中始终保持氮气环境。反应器中依次加入0.3mol N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、0.8mol 1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、0.32mol烯丙醇聚氧乙烯醚、0.25mol 甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、655g去离子水,搅拌均匀,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8,将混合液重量的85%转移到第一高位滴加槽中。
(2)在反应器中加入1048g去离子水和88.6g纳米二硫化钼,1220rpm的转速下高速搅拌7min,降低转速到250rpm,保持二硫化钼为悬浮状态,依次加入1mol烯丙基五氟苯、29.9g tx-10、16.6g十二烷基硫酸钠、33.2g磷酸氢二钠,提高转速到1300rpm,高速搅拌25min,使反应器中的物质成为均匀的一体,降低转速到280rpm,加热到55℃,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8;
(3)在第二高位滴加槽加入引发剂溶液,引发剂为35.3g过硫酸钠和18.4g亚硫酸钾溶于272g去离子水,在搅拌状态下,第一高位滴加槽和第二高位滴加槽同时向反应器中滴加液体,第二高位滴加槽的液体比第一高位滴加槽的液体滞后30min滴加完毕,继续保温22min,之后升温到85℃,继续搅拌80min,形成高粘度的聚合物,用10wt%的氨水调节pH7-8,降温到40℃以下,得到产品钼基纳米表面活性剂E。
实施例6(1)用氮气吹扫反应器及管路6min,后期合成过程中始终保持氮气环境。反应器中依次加入0.35mol N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、0.56mol 1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、0.75mol烯丙醇聚氧乙烯醚、0.3mol 甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、641g去离子水,搅拌均匀,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8,将混合液重量的80%转移到第一高位滴加槽中。
(2)在反应器中加入1075g去离子水和91.3g纳米二硫化钼,1280rpm的转速下高速搅拌9min,降低转速到240rpm,保持二硫化钼为悬浮状态,依次加入1mol烯丙基五氟苯、32.5g tx-10、18.2g十二烷基硫酸钠、37.8g磷酸氢二钾,提高转速到1500rpm,高速搅拌23min,使反应器中的物质成为均匀的一体,降低转速到300rpm,加热到50℃,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8;
(3)在第二高位滴加槽加入引发剂溶液,引发剂为31.2g过硫酸钾和10.4g亚硫酸铵溶于262g去离子水,在搅拌状态下,第一高位滴加槽和第二高位滴加槽同时向反应器中滴加液体,第二高位滴加槽的液体比第一高位滴加槽的液体滞后22min滴加完毕,继续保温28min,之后升温到80℃,继续搅拌110min,形成高粘度的聚合物,用10wt%的氨水调节pH7-8,降温到40℃以下,得到产品钼基纳米表面活性剂F。
实施例7(1)用氮气吹扫反应器及管路8min,后期合成过程中始终保持氮气环境。反应器中依次加入0.4mol N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、0.62mol 1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、0.8mol烯丙醇聚氧乙烯醚、0.35mol 甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、665g去离子水,搅拌均匀,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8,将混合液重量的78%转移到第一高位滴加槽中。
(2)在反应器中加入1110g去离子水和104g纳米二硫化钼,1230rpm的转速下高速搅拌5min,降低转速到220rpm,保持二硫化钼为悬浮状态,依次加入1mol烯丙基五氟苯、41.6g tx-10、14.3g十二烷基硫酸钠、37.8g磷酸氢二铵,提高转速到1300rpm,高速搅拌24min,使反应器中的物质成为均匀的一体,降低转速到260rpm,加热到60℃,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8;
(3)在第二高位滴加槽加入引发剂溶液,引发剂为41.6g过硫酸铵和20.8g亚硫酸钠溶于298g去离子水,在搅拌状态下,第一高位滴加槽和第二高位滴加槽同时向反应器中滴加液体,第二高位滴加槽的液体比第一高位滴加槽的液体滞后26min滴加完毕,继续保温26min,之后升温到90℃,继续搅拌100min,形成高粘度的聚合物,用10wt%的氨水调节pH7-8,降温到40℃以下,得到产品钼基纳米表面活性剂G。
实施例8 表面张力和界面张力的测试
将本发明用自来水配置成200mg/L浓度的溶液,参考SY/T 5370-2018《表面和界面张力测定方法》测定表面张力和界面张力。用山东东营宝莫环境工程有限公司的驱油用PAM做对比样品,测试结果见表1。
从表1可以看出:
(1)本发明的钼基纳米表面活性剂A-G在浓度为200mg/L时的表面张力均低于25mN/m;其中D的表面张力最低为24mN/m;而对比产品山东东营宝莫环境工程有限公司的驱油用PAM的表面张力为40.1mN/m;
(2)本发明的钼基纳米表面活性剂A-G在浓度为200mg/L时的界面张力均低于0.5×10-3mN/m;其中G的界面张力最低为0.35×10-5mN/m;而对比产品山东东营宝莫环境工程有限公司的驱油用PAM的界面张力为5600mN/m。
实施例9 表观粘度的测试
将本发明用自来水配置成2000mg/L浓度的溶液,在60℃条件下用哈克流变仪测试表观粘度。用山东东营宝莫环境工程有限公司的驱油用PAM做对比样品,测试结果见表1。
从表1可以看出:本发明的钼基纳米表面活性剂A-G在浓度为2000mg/L时的表观粘度均大于300mPa.s;其中C的表观粘度最高达到315mPa.s;而对比产品山东东营宝莫环境工程有限公司的驱油用PAM的表观粘度为55mPa.s,明显低于本发明。
实施例10 耐剪切能力测试
将实施例9中的样品在60℃、170S-的条件下连续剪切2h,测试表观粘度,计算粘度保持率。用山东东营宝莫环境工程有限公司的驱油用PAM做对比样品,测试结果见表1。
表1 表面张力、界面张力、表观粘度、耐剪切能力测试结果
从表1可以看出:本发明的钼基纳米表面活性剂A-G的粘度保持率均大于96%;其中F的粘度保持率达到97.6%;而对比产品山东东营宝莫环境工程有限公司的驱油用PAM的粘度保持率为78.2%,明显低于本发明。
实施例11红外光谱表征
采用红外光谱对产品G进行了表征,结果如图1所示。
图1中,3480cm-1是N,N′-二烯丙基-L-酒石酸二胺中酰胺的N-H键伸缩振动吸收峰;2960cm-1和2858cm-1是分子中大量存在的饱和的C-H键伸缩振动吸收峰;1390cm-1是N,N′-二烯丙基-L-酒石酸二胺中酰胺的-OH键弯曲振动吸收峰;1135cm-1是烯丙醇聚氧乙烯醚的 C-O-C 键伸缩振动吸收峰;980cm-1是季铵盐中C-N 键伸缩振动吸收峰。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂,其特征在于,所述的有机成分粘均分子量为20000000-40000000。
3.一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述的制备方法具体步骤如下:
(1)用氮气吹扫反应器及管路5-8min,后期合成过程中始终保持氮气环境,反应器中依次加入N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、烯丙醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、去离子水,搅拌均匀,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8,将混合液重量的70-90%转移到第一高位滴加槽中;
(2)在反应器中加入去离子水和纳米二硫化钼,1200-1300rpm的转速下高速搅拌5-10min,降低转速到200-250rpm,保持二硫化钼为悬浮状态,依次加入烯丙基五氟苯、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、缓冲盐,提高转速到1200-1500rpm,高速搅拌20-25min,使反应器中的物质成为均匀的一体,降低转速到200-300rpm,加热到50-60℃,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH7-8;
(3)在第二高位滴加槽中加入引发剂溶液,在搅拌状态下,第一高位滴加槽和第二高位滴加槽同时向反应器中滴加液体,第二高位滴加槽的液体比第一高位滴加槽的液体滞后20-30min滴加完毕,继续保温20-30min,之后升温到80-90℃,继续搅拌60-120min,形成高粘度的聚合物,用10wt%的氨水调节pH7-8,降温到40℃以下,得到产品钼基纳米表面活性剂。
4.根据权利要求3所述一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂的制备方法,其特征在于,基于1摩尔份的烯丙基五氟苯,所述的N,N′-二烯丙基- L-酒石酸二胺、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴盐、烯丙醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱的用量分别为0.1-0.4摩尔份、0.2-0.8摩尔份、0.2-0.8摩尔份、0.1-0.4摩尔份。
5.根据权利要求3所述一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的去离子水、纳米二硫化钼、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、缓冲盐与烯丙基五氟苯的重量比为5-6:0.2-0.5:0.1-0.2:0.05-0.1:0.1-0.2:1。
6.根据权利要求3所述一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的缓冲盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二铵中的一种。
7.根据权利要求3所述一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的引发剂为偶氮化合物或氧化还原体系,引发剂与烯丙基五氟苯的重量比为0.15-0.3:1。
8.根据权利要求7所述一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述偶氮化合物为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈,所述氧化还原体系为过硫酸盐和亚硫酸盐的混合物,其中过硫酸盐和亚硫酸盐质量比为1.5-3:1。
9.根据权利要求8所述一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述的过硫酸盐为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种。
10.根据权利要求8所述一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂的制备方法,其特征在于,所述的亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵中的一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310517436.7A CN116254102B (zh) | 2023-05-10 | 2023-05-10 | 一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310517436.7A CN116254102B (zh) | 2023-05-10 | 2023-05-10 | 一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116254102A true CN116254102A (zh) | 2023-06-13 |
CN116254102B CN116254102B (zh) | 2023-08-11 |
Family
ID=86682801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310517436.7A Active CN116254102B (zh) | 2023-05-10 | 2023-05-10 | 一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116254102B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109554169A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-02 | 广汉市福客科技有限公司 | 一种水基型页岩气水平井连续油管用减阻剂及其制备方法 |
CN110511734A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-29 | 河南郸城顺兴石油助剂有限公司 | 基于MoS2纳米片制备多功能型滑溜水的方法 |
CN110551493A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-12-10 | 河南郸城顺兴石油助剂有限公司 | 一种凝胶泡沫携带改性二硫化钼体系的制备方法 |
CN114106811A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-01 | 中国石油大学(华东) | 二维纳米材料强化清洁压裂液及其制备方法与应用 |
CN115612021A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-01-17 | 山东科兴化工有限责任公司 | 一种非常规储层水力压裂用纳米减阻剂及其制备方法 |
CN116003701A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-04-25 | 山东科兴化工有限责任公司 | 一种基于二氧化硅纳米微乳压裂液及其制备方法 |
-
2023
- 2023-05-10 CN CN202310517436.7A patent/CN116254102B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109554169A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-02 | 广汉市福客科技有限公司 | 一种水基型页岩气水平井连续油管用减阻剂及其制备方法 |
CN110511734A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-29 | 河南郸城顺兴石油助剂有限公司 | 基于MoS2纳米片制备多功能型滑溜水的方法 |
CN110551493A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-12-10 | 河南郸城顺兴石油助剂有限公司 | 一种凝胶泡沫携带改性二硫化钼体系的制备方法 |
CN114106811A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-01 | 中国石油大学(华东) | 二维纳米材料强化清洁压裂液及其制备方法与应用 |
CN115612021A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-01-17 | 山东科兴化工有限责任公司 | 一种非常规储层水力压裂用纳米减阻剂及其制备方法 |
CN116003701A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-04-25 | 山东科兴化工有限责任公司 | 一种基于二氧化硅纳米微乳压裂液及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116254102B (zh) | 2023-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109735315B (zh) | 一种环保型采油用延迟交联调剖剂及制备方法和用途 | |
CN102304200B (zh) | 一种交联聚合物微球及其制备方法 | |
CN112341570B (zh) | 双水相聚丙烯酰胺三元共聚物纳米微球乳胶及其制备方法 | |
CN105368423B (zh) | 一种采油用无铬复合树脂凝胶类调剖剂及制备方法与用途 | |
CN110699058A (zh) | 一种用于水驱稠油的渗透改性降粘驱油剂及其制备方法 | |
CN104109519B (zh) | 甜菜碱‑聚合物驱油组合物及制备方法 | |
WO2019024476A1 (zh) | 一种稠油活化剂及其制备方法与应用 | |
CN110669492A (zh) | 一种抗剪切超支化聚合物驱油剂及其制备方法和应用 | |
CN111269335A (zh) | 一种缓交联主客体包合凝胶深部调驱剂及其制备方法、应用 | |
CN112851856A (zh) | 一种耐盐型聚合物微球封堵剂及其制备方法 | |
CN114853958A (zh) | 一种稠油冷采用超分子纳米驱油剂及其制备方法 | |
CN115785335A (zh) | 一种高携砂易返排水基压裂液用减阻型稠化剂及其制备方法与应用 | |
CN116254102B (zh) | 一种压裂驱油用钼基纳米表面活性剂及其制备方法 | |
CN113512414A (zh) | 延缓交联型抗高温低摩阻加重胍胶压裂液及其应用方法 | |
CN110590993B (zh) | 一种油井用聚丙烯酰胺及其制备方法 | |
CN116948079A (zh) | 一种页岩气藏压裂用减阻剂及其制备方法 | |
CN115873173B (zh) | 一种调驱用纳米聚合物微球及其制备方法 | |
CN110283276A (zh) | 一种油井用聚丙烯酰胺及其制备方法 | |
CN112457835B (zh) | 一种耐高温耐盐的复合堵剂 | |
CN106543383B (zh) | 一种水溶性纳米聚硅/聚合物凝胶驱油剂及其制备方法 | |
CN115505070A (zh) | 耐高温膨胀纤维树脂堵漏材料及其制备方法与在固井水泥浆防漏堵漏中的应用 | |
CN108913115A (zh) | 一种低伤害复合压裂液及应用方法 | |
CN110643340B (zh) | 用于稠油热采的高效水溶性降粘洗油剂及其制备方法 | |
CN109749009B (zh) | 一种减阻膜组合物的制备方法 | |
CN104277816A (zh) | 一类磺酸盐型两性高分子表面活性剂及其合成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |