[发明专利]一种纳米流体稠油热采助剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种纳米流体稠油热采助剂及其制备方法。以该纳米流体稠油热采助剂的总体积为基准，其原料组成可以包括：纳米材料0.01‑0.5％、乳化剂0‑15％、辅助试剂0.1‑5％、矿物离子0‑6％、稠化剂0.1‑1％、分散溶剂0‑30％以及水余量。该热采助剂的制备方法为：将水、矿物离子、乳化剂、稠化剂和辅助试剂混合均匀后配制得到溶液A；将油溶性纳米材料与分散溶剂混合均匀后配制得到分散液B；将分散液B加入到溶液A中，形成乳化液；通过超声分散或高速搅拌形成稳定乳化液；或者，在水中加入辅助试剂，混合均匀后加入水溶性纳米材料，分散均匀后加入稠化剂，混合均匀后形成含有纳米材料的悬浮液。

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种纳米流体稠油热采助剂及其制备方法。

背景技术

稠油开采技术主要包括热采(例如蒸汽吞吐、蒸汽驱、火驱、SAGD、FAST、SAGP等)和冷采。根据油藏的具体情况，现阶段以稠油热采为主要开发方式。蒸汽驱和蒸汽吞吐是两种主要的热采方法。注蒸汽是当前世界上开采稠油油藏的最主要方法，通过蒸汽将热力提供给油层岩石和流体，一方面使油层原油的粘度大大降低，增加原油的流度；另一方面原油受热后发生体积膨胀，可减少最终的残余油饱和度。

近几年蒸汽吞吐、蒸汽驱技术的发展主要在于使用各种助剂改善吞吐效果。该技术是80年代在委内瑞拉发展起来的，注入的助剂主要有天然气、溶剂(例如轻质油)、凝胶调剖堵水剂以及高温泡沫剂(例如一些表面活性剂)。注蒸汽辅助技术的应用使油井的动用程度提高，生产周期延长，采收率明显提高。目前，注助剂或其它辅助技术主要针对降低稠油粘度、增大波及体积和控制窜流通道三个方面做研究，而针对增加原油导热性能方面的研究较少。水的导热能力是油的6-7倍，因此，热量易向高含水区扩散。同时由于储层的强非均质性，必然导致蒸汽沿高渗透带突进，大大降低蒸汽有效波及面积，从而影响了注蒸汽的开采效益。纳米流体是20世纪90年代以来应用于强化传热领域的，属于新一代的高效传热冷却技术，其在电力、化学、空调、运输和微电子等行业中具有普遍应用，但针对稠油热采利用纳米流体导热性能来强化热传导暂时未见报道。

现有技术中，主要以表面活性剂、乳化剂、催化降粘或溶剂等形式降粘作为辅助热采方式。例如：CN103422841A涉及一种稠油降粘方法，通过向稠油中加入含氰基的有机化合物，并将其分散在稠油中以降低原油粘度。CN101074367A介绍了一种稠油稀化剂，用于稠油热采中化学辅助蒸汽驱改善蒸汽吞吐效果的提高采收率，其主要组成为：乙二胺四乙酸二钠、低级脂肪酸、螯合分散剂、磺酸盐助排剂等。CN102260490A涉及一种稠油助采剂及其制备方法，该稠油助采剂的主要组成为：脲、高温防乳破乳剂、石油磺酸盐、乙二胺四乙酸二钠、高温起泡剂。CN101328798A介绍了一种稠油开采的方法，主要介绍了降解剂的制备过程和应用方式。CN101845298A介绍了一种油溶性降粘剂，其由以下重量百分比的组分组成：溶剂50-65％、聚氧乙烯醚20-30％、乳化剂6-10％。CN103939068A介绍了一种开采稠油或沥青的方法，该方法能提高储层中稠油或沥青在地层中的流动，该方法包括在储层中的一部分稠油或沥青中，利用火烧油层建立起一个燃烧前缘，并在火烧油层过程中向地层中注入空气和碱性化合物，其中该碱性化合物接触燃烧前缘处的烃类，并且与烃类中的环烷酸反应形成表面活性剂。CN103147732A介绍了一种稠油及超稠油油藏条件下中低温可控自生热的方法；该方法包括以下步骤：通过稠油或超稠油油藏的注入井向油层中注入含氧气体和催化剂；加热注入井附近的油藏使其温度升高至100-400℃，启动催化氧化放热反应，反应放出的热量加热油藏，实现对于稠油或超稠油油藏的可控自生热。