[发明专利]基于稻壳灰颗粒的强化泡沫体系、制备方法及应用

说明书

本发明提供一种基于稻壳灰协同稳定的强化泡沫体系，由以下重量份的组分组成：阴离子表面活性剂0.6～0.8份，稻壳灰颗粒0.5～2份，水100份。本发明使用阴离子表面活性剂与稻壳灰颗粒制备得到稳定的泡沫体系，增加了稻壳灰颗粒的疏水性能，能够不可逆的吸附到气泡界面液膜上，并且通过凝絮作用，在界面上形成一层致密层，增加了泡沫液膜的粘弹性，降低了泡沫的排液以及气体扩散。稻壳灰中部分残留的未被分解的木质素和纤维素具备桥接支撑作用使得泡沫的稳定性提高。稻壳灰的加入可以增强泡沫体系液相的粘度，从而增加泡沫的液膜厚度，在驱替过程中可以降低气体流度，减缓气窜的发生，提高采收率。

技术领域

本发明涉及油气田开发工程技术领域，特别涉及一种基于稻壳灰颗粒协同稳定的强化泡沫体系、制备方法及应用。

背景技术

泡沫驱作为一种提高原油采收率的技术手段应用广泛，至今已经有近60年的应用历史。泡沫可以引起气相相对渗透率降低，延缓气体指进。泡沫质量是决定泡沫驱油效率的关键因素，然而泡沫作为一种热力学上不稳定的分散体系，这种不稳定性给泡沫的应用带来了巨大影响。影响泡沫驱提高采收率的主要因素是泡沫体系的稳定性及封堵性能，国内外的学者们围绕如何提高泡沫稳定性进行了大量研究，也提出了许多方法。

研发新型的起泡剂是一种重要的方法。目前对起泡剂的研发主要集中在表面活性剂的合成或复配，由于表面活性剂自身化学特性的限制，虽然可以产生足够的起泡体积，但是其稳定性较差。泡沫必须保持足够稳定才能有效地发挥作用，而研究表明，单纯使用表面活性剂并不足以产生持久稳定的泡沫。为了提高表面活性剂的性能，现已提出将包含合适化学添加剂的表面活性剂组合物用于稳定泡沫，常用化学添加剂包括有机化合物、电解质、细碎颗粒、聚合物和液晶等。纳米颗粒的使用在一定程度上起到了表面活性剂的替代作用，通过在界面处产生强烈吸附，以在恶劣的储层条件下稳定泡沫，因此得到了广泛研究。但是一般的纳米颗粒往往存在制作成本高、制备工艺复杂的缺陷。

中国专利CN 108165248 B提供一种基于石墨颗粒协同稳定的强化泡沫体系及其制备方法，具有制备工艺简单，可实现大规模快速制备，是适于油气井应用的泡沫体系，能显著提高采收率，环保的优点。但是石墨颗粒达到纳米级别(石墨烯)才能够起到稳泡作用，而石墨烯的制备工艺并不简单，大规模制备无法保证石墨烯的品质，从而会对泡沫的稳定产生影响。

中国专利文献CN 109517337 A(申请号201811314211.7)涉及一种炭化稻壳泡沫光热材料及其制备方法。将2～8质量份的炭化稻壳加入到100质量份的去离子水中，混合均匀，再加入2～2.5质量份的十二烷基磺酸钠、2～2.5质量份的十二醇和2～2.5质量份的树脂胶，在40～60℃和100～200r/min条件下搅拌10～20min，得到混合液；在转速为1500～2000r/min的条件下，将混合液搅拌15～20min，再向搅拌中的混合液加入3～12质量份的结合剂，继续搅拌5～10min，得到炭化稻壳泡沫料浆；将炭化稻壳泡沫料浆浇注成型，冷冻干燥6～12h，再于80～100℃条件下干燥18～24h，制得炭化稻壳泡沫光热材料。

但是，上述专利是利用稻壳灰制备光热材料，利用的是稻壳灰天然的微米孔和纳米孔结构、高的碳含量(30～40wt％)以及宽泛的光吸收范围(紫外-近红外光区)。而作为石油领域的泡沫驱需要在恶劣的储层条件下稳定泡沫，改善水油流度比，增大波及体积和洗油效率。因此，还未有将稻壳灰应用于泡沫驱中来提高石油采收率的相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、性能稳定、制备方法简单的基于稻壳灰协同稳定的强化泡沫体系、制备方法及应用，以解决现有泡沫体系成本高、制备复杂以及性能不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，提供一种基于稻壳灰协同稳定的强化泡沫体系，包括以下重量份的组分：阴离子表面活性剂0.6～0.8份，稻壳灰颗粒0.5～2份，水100份。