[发明专利]一种以黑磷为基体的磁性纳米驱油剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以黑磷为基体的磁性纳米驱油剂及其制备方法，所述驱油剂用MAG‑CS/PEG@BP‑(g)‑BTS表示，其中，MAG为磁性物质，CS为壳聚糖，PEG为聚乙二醇改性剂，BP为黑磷基体，BTS为甜菜碱型表面活性剂。本发明的磁性纳米驱油剂性能优越，可实现回收循环利用，乳化能力强，在室内驱油性能测试中，相较单纯的甜菜碱表面活性剂，本发明的驱油剂乳化能力显著增加，提高原油采收率达到13.8％，在提高石油采收率领域具有巨大的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种驱油剂及其制备方法，尤其涉及一种以黑磷为基体的磁性纳米驱油剂及其制备方法。

背景技术

当今世界的快速发展对石油的需求逐年增加，而经过一次、二次采油阶段后，仍有大量剩余油遗留在地层中，若能够有效动用剩余油，其贡献不亚于发现新油田。因此，三次采油技术的开发与运用，对于进一步提高现有油藏的采收率有着极其重要的意义。近年来，以石油磺酸盐为代表的阴离子表面活性剂被广泛应用于三次驱油提高采收率中，并取得较好的驱替效果。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种能提高原油采收率的以黑磷为基体的磁性纳米驱油剂及其制备方法。

技术方案：本发明的磁性纳米驱油剂用MAG-CS/PEG@BP-(g)-BTS表示，其中，MAG为磁性物质，CS为壳聚糖，PEG为聚乙二醇改性剂，BP为黑磷基体，BTS为甜菜碱型表面活性剂。

发明人研究发现，普通化学驱油剂驱油后还需经过破乳处理，实现油水分离，从而导致表面活性剂驱油存在破乳困难以及所添加的破乳剂造成的污染问题，同时普通化学驱油剂使用后无法回收重复利用，从而导致化学剂的浪费及驱油成本的增加和对水源的污染等亟待解决的问题。黑磷相较于常规的二维材料具有更为优异的表面性能和更为便利经济改性方式，是磁响应表面活性剂的理想基体，通过赋予其磁性不仅可以实现回收循环利用，同时也能促使乳液发生破乳，大幅提高油水分离效率，具有更为良好的协同增产效果。本发明中，磁性物质通过壳聚糖包裹后负载在经聚乙二醇改性的黑磷基体上，同时黑磷基体接枝甜菜碱型表面活性剂，其中，负载MAG是为了得到可磁性回收的驱油剂，同时壳聚糖是一种无毒害、价廉且易接枝的物质。

需要说明的是，在本发明中，MAG-CS或者MAG/CS都可以用来表示壳聚糖包裹磁性物质。

优选的，所述MAG为Fe₃O₄、CrO₂或Mn₂O₃，其中以Fe₃O₄效果最佳。

本发明中，MAG与壳聚糖的质量比为1:1～1:3，优选的，MAG与壳聚糖的质量比为1:1。

进一步地，BTS为椰油酰胺丙基甜菜碱表面活性剂(CAPB)、月桂酰胺丙基甜菜碱表面活性剂(LAB)或介酸酰胺丙基甜菜碱表面活性剂(EAB)。

本发明中，PEG和BP的质量比为1:1～5:1，优选的，PEG和BP的质量比为2:1。

进一步地，BP和MAG的质量比为1:1～1:10，优选的，BP和MAG的质量比为1:5。

进一步地，BP和BTS的质量比为1:1～1:10，优选的，BP和BTS的质量比为1:5。

本发明磁性纳米驱油剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚乙二醇和黑磷混合反应，制得PEG@BP；

(2)将磁性物质与壳聚糖混合反应，制得MAG/CS

(3)将PEG@BP、MAG和BTS混合反应，离心收集得到MAG-CS/PEG@BP-(g)-BTS。