[发明专利]低渗油田降压增注化学剂及其制备方法

说明书

本发明涉及油田注水开发领域，公开了一种超低渗油田降压增注化学剂及其制备方法，所述降压增注化学剂含有双接枝纳米二氧化硅和柴油，所述双接枝纳米二氧化硅中与二氧化硅颗粒共价连接的改性基团包括：由下式(1)所示结构表示的疏水基团以及由下式(2)所示结构表示的磷酸酯基团；其中，R₁和R₃各自独立地为C₁‑C₅的烷基，R₄为C₁‑C₆的亚烷基，R₅为C₁‑C₁₀的烷基，R₆为C₇‑C₁₇的烷苯基。本发明所制备的双接枝纳米二氧化硅表面接枝疏水基团甲基丙烯酸‑(3‑烷氧基硅基)‑烷基酯，能够改善其疏水性能，接枝耐磨基团巯基烷基羰乙基磷酸酯，能够改善其在有机介质中的分散稳定性，使得将该双接枝纳米二氧化硅应用于降压增注化学剂时具有良好降压效果。

技术领域

本发明涉及一种低渗油田降压增注化学剂及其制备方法，更具体地，涉及一种超低渗油田降压增注化学剂及其制备方法。

背景技术

随着石油开采，我国低渗透油田所占比重越来越大，已成为我国重要石油资源的组成部分。大多数的低渗透油田以注水开发方式为主，并普遍存在着孔喉细小、渗透率低、渗流阻力大等特征，从而导致注水驱替压力较高、注入速率低、采收率低等一系列的问题。目前，通常采用表面改性方法解决低渗储层微孔道高阻力问题，即通过向微孔道储层注入表面活性剂和纳米材料，改变孔道壁面的润湿性，使孔道壁面由亲水变为不亲水，降低水的流动阻力，提高水相渗透率，从而降低注水压力，改善注水开发效果。实践证明，纳米材料由于其本身的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等多种纳米效应，在降压增注方面，相比于表面活性剂，受地层温度和矿化度影响更小，更耐冲刷，效果也更明显。因此，对低渗油藏纳米材料降压增注的研究，在低渗油藏开发中意义重大。

纳米二氧化硅原始粒径一般为10-40nm，具有多孔性、比表面积大、高分散性、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧、触变性、消光性、亲水性、绝缘性等特性。在催化、吸附、分离、生物传感和其它功能材料等诸多方面显示出了极大的应用前景。但在实际应用中，由于纳米二氧化硅内部的聚硅氧和外表面存在的活性硅醇基及其吸附水，使其呈亲水性，在有机相中难以湿润和分散，而且，由于其表面存在羟基，表面能较大，聚集体总倾向于凝聚，因而产品的应用性能受到影响，故需要对其表面改性。目前主要采取化学修饰手段进行改性，即对纳米二氧化硅表面进行化学处理及功能化，改善其相关性能，从而提高其应用能力。通过化学改性剂，在纳米二氧化硅表面接枝疏水基团，可改善其分散性能和稳定性，降低纳米二氧化硅粒子的表面能，减少粒子之间的团聚，增强纳米二氧化硅与有机介质的相容性。

俄罗斯是最早研究出超亲油纳米二氧化硅并将其应用于提高油田注水开发的国家，国内起步相对较晚。例如，CN105001846A公开了一种致密油注水开发降压增注用纳米液及其制备方法与应用，该降压增注用纳米液主要由疏水纳米二氧化硅、分散剂、分散助剂和水组成，其为水基分散，可使岩石表面润湿反转，产生疏水滑移效应，降低水流阻力和注入压力。该降压增注剂成分复杂，未提及在有机相中的分散稳定性。又如，CN106479469A公开了一种超低渗油藏注水开发降压增注用纳米液及其制备方法，该降压增注用纳米液由双基团修饰纳米二氧化硅颗粒、NaOH水溶液组成，可将岩石表面的水化膜剥离，形成纳米吸附层，使岩石表面润湿转变，产生疏水滑移效应，达到降低水流阻力和注入压力的目的。该降压增注剂制备工艺繁杂，且为水基分散，未提及在有机相中的分散稳定性。

发明内容