[发明专利]一种纳米材料及其制备方法、应用

说明书

本申请公开了一种纳米材料，将含有偶联蒙脱土、有机疏水单体、有机亲水单体和引发剂的混合物发生聚合反应制备得到，本申请提出了低渗油田使用的纳米材料，与表面活性剂发生协同作用后体现出增益效果，得到纳米驱油剂。纳米材料具有良好的长期稳定性、低界面张力和提高采收率效果。

技术领域

本申请涉及一种纳米材料及其制备方法和应用，属于稠油降粘的领域。

背景技术

我国石油需求量持续增长，石油对外依存持续升高，2019年中国对外依存度达72％，比国际警戒先超了22％，成为全球最大的原油进口国。目前，全球平均采收率35％，我国平均30％，对于品质好的100亿吨也仅仅能采出三分之一，品质差的有90％留在地下。世界油价变化不断，但是油气生产低成本高效开采和不断提高开采储量是不变的追求。

我国已开发的大多数油田都已进入开发中后期，石油供需关系矛盾加剧，能源储备、市场需求都迫切要求石油产量的增产提效。随着石油勘探技术的发展和国家战略能源的需求，低渗和特低渗油田、超低渗油田的开发将会是未来几年或几十年的满足要求的重要战场。

我国低渗油田开发历史悠久，陆上第一口油井-延长油田1号井就是特低渗油层，气测渗透率仅为0.3mD，孔隙度8％，初期日产量仅有1.5t左右。目前我国已成功开发许多低渗透、特低渗油田，低渗透地质储量广泛分布在大庆、长庆、新疆等中西部各大油区。为保持我国石油工业持续稳定发展，未动用的低渗储量需要有效投入开发，已开发的低渗透储量需要改善开发效果。

目前国内外低渗透油藏提高采收率方面主要采用以下手段：加密井网、水平井开采、精细分层注水、压裂酸化、微生物采油、注气开发、表面活性剂驱。前4个技术以增加宏观波及体积为主，后3个技术以提高微观洗油效率为主。然后这些技术各有优缺点，分别存在增加采油成本，地层适应性高，降低油层产能，制造裂缝不好控制，环境要求高，气源难以寻找等问题，表面活性剂驱同样存在一定程度的经济成本和表面活性剂在储层地质孔道中运移损失的问题。

纳米技术是21世纪引入瞩目的新技术，纳米技术在油田领域的应用，已经得到了许多专家、学者的广泛关注。纳米材料特有的“纳米效应”能够在油田化学品中起到纳米增益效果，或提高表面活性剂的界面活性、或形成“楔形压”、或稳定泡沫、或降低油田化学品的使用量从而降低成本，等等。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种纳米材料，将含有偶联蒙脱土、有机疏水单体、有机亲水单体和引发剂的混合物发生聚合反应制备得到，通过与驱油用表面活性剂复配使用，能提高表面活性剂的界面活性，降低油水界面张力。

本申请提出了低渗油田使用的纳米材料，与表面活性剂发生协同作用后体现出增益效果，得到纳米驱油剂。纳米材料具有良好的长期稳定性、低界面张力和提高采收率效果。

根据本申请的第一方面，提供了一种纳米材料，将含有偶联蒙脱土、有机疏水单体、有机亲水单体和引发剂的混合物发生聚合反应制备得到；

所述有机疏水单体选自α-烯基磺酸钠、十二烷基烯丙基磺酸钠、十四烷基烯丙基磺酸钠、十四烷基烯丙基氯化铵中的至少一种；

所述有机亲水单体选自化合物A和化合物B；

所述化合物A选自丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸钠中的至少一种；

所述化合物B选自马来酸酐、乙烯酯马来酸酐、苯乙烯马来酸酐中的至少一种。

可选地，所述纳米材料的界面张力为10^-1～10^-2mN/m。

根据本申请的第二方面，提供了一种上述纳米材料的制备方法，所述方法包括：

将含有偶联蒙脱土、有机疏水单体、化合物A、化合物B和引发剂的混合物，聚合反应，即可得到所述纳米材料。