一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂及制备方法与流程

本发明涉及油气田开发，具体是涉及一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂及制备方法。

背景技术：

1、泡沫驱油作为继水驱、化学驱之后新的驱油方式，以独特的优势越来越得到人们的重视，是油田提高采收率的又一个重要途径。

2、泡沫驱是利用各种气体(空气、氨气、二氧化碳等)与起泡剂混合形成泡沫，然后利用泡沫自身的特点驱替原油的驱替方法，泡沫具有选择性封堵、堵高不堵低、堵水不堵油的特点。泡沫的这些特点使泡沫驱油技术在油田开发中拥有广阔的应用前景。其主要作用机理如下：扩大波及体积机理：调整吸水剖面，泡沫的选择性封堵，空气超覆；提高驱油效率机理：起泡剂降低油水界面张力，乳化、携带作用，改变岩石润湿性。

3、表面活性剂是常见的起泡剂，比如目前在油田上常用的abs、sds、tx-10等，然而，单纯的表面活性剂起泡性能有限。尤其是对于低渗透的致密砂岩油藏来说，传统的起泡剂在进入井底后快速起泡，这使得泡沫驱油体系容易蓄积在井底，驱油效果不好，因此，需要对泡沫驱油体系中的起泡剂进行改进使其具备更好地驱油效果。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题，本发明提供了一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂及制备方法。

2、本发明的技术方案是：

3、一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂，包括负载微纳米载体起泡颗粒的缓释胶囊，位于所述缓释胶囊内部的起泡剂冻干粉末和粗纳米载体起泡颗粒；

4、所述微纳米载体起泡颗粒是由十二烷基葡糖苷apg-12以3000～5000mg/l的质量浓度与蜂蜡以及蒸馏水混合制备而成；

5、所述粗纳米载体起泡颗粒是由十二烷基葡糖苷apg-12以5000～8000mg/l的质量浓度与蜂蜡以及蒸馏水混合制备而成；

6、所述起泡剂冻干粉末和粗纳米载体起泡颗粒的重量比为2～3:1。

7、本发明还公开了一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂的制备方法，包括以下步骤：

8、s1、纳米载体起泡颗粒制备：根据所述质量浓度称取十二烷基葡糖苷apg-12加入到熔化的蜂蜡中，逐步滴加去离子水，保持温度搅拌得到乳化状混合物，超声分散处理15～20min，将乳化状混合物冷却得到纳米载体起泡颗粒，根据十二烷基葡糖苷apg-12的质量浓度分别制得微纳米载体起泡颗粒和粗纳米载体起泡颗粒；

9、s2、缓释胶囊制备：按照重量份，取甘油3～4份、明胶7～9份、去离子水6～8份以及步骤s1中制备的微纳米载体起泡颗粒1～2份，将明胶溶于去离子水中，逐步滴加甘油并搅拌，得到胶囊胶液，将胶囊胶液加热后冷却固化，随后再次加热后冷却至室温，同时当冷却至45～50℃时向其中一面均匀撒上微纳米载体起泡颗粒，形成一面表面包覆微纳米载体起泡颗粒的凝胶薄片，将凝胶薄片通过胶囊制备机制备得到负载微纳米载体起泡颗粒的缓释胶囊；

10、s3、起泡剂冻干粉末制备：按照重量份，取α-烯烃磺酸钠aos 5～6份、十二烷基苯磺酸钠sdbs 4～5份以及黏土稳定剂2～3份，混合后冷冻制备得到起泡剂冻干粉末；

11、s4、起泡剂成型：将步骤s1中制备的粗纳米载体起泡颗粒和步骤s3中制备的起泡剂冻干粉末按照所述重量比混合，共同置于步骤s2中制备的缓释胶囊中，将缓释胶囊封口即得到起泡剂。

12、进一步地，所述步骤s1中熔化的蜂蜡温度为63～65℃，蜂蜡与去离子水的体积比为1:1～2，去离子水的滴加速度为2～6ml/s，滴加结束后继续搅拌3～5min，冷却的方法为0℃冷水浴。

13、说明：通过优化纳米载体起泡颗粒制备参数，从而使十二烷基葡糖苷apg-12与蜂蜡之间混合均匀。

14、进一步地，所述步骤s1结束后需要对纳米载体起泡颗粒进行提纯，所述提纯的方法为：

15、将纳米载体起泡颗粒置于透析袋中，将透析袋置于去离子水中浸泡5～10min，纳米载体起泡颗粒与去离子水的重量比为1:30～40。

16、说明：通过提纯进一步提高纳米载体起泡颗粒的纯度，避免游离的十二烷基葡糖苷apg-12在缓释胶囊内部对缓释胶囊内壁发生腐蚀。

17、进一步地，所述步骤s2中胶囊胶液第一次加热的温度为60～65℃，加热时间为10～15min，冷却固化的温度为15～18℃，胶囊胶液第二次加热的温度为80～85℃，加热时间为10～15min。

18、说明：通过优化胶囊胶液的加工温度，使其能够形成均匀致密的膜材料，以具备一定的韧性。

19、进一步地，所述步骤s4中将粗纳米载体起泡颗粒和起泡剂冻干粉末混合时需要进行膜包覆，所述膜包覆方法为：

20、将粗纳米载体起泡颗粒和起泡剂冻干粉末混合后通过一个直径为1～3mm的通孔在重力作用下自然下落，随后在通孔下方使用雾化喷枪喷出聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物的雾化状液滴，使其包裹粗纳米载体起泡颗粒和起泡剂冻干粉末形成多个起泡颗粒团组，未被包裹的游离的粗纳米载体起泡颗粒和起泡剂冻干粉末形成游离态起泡颗粒，并将起泡颗粒团组和游离态起泡颗粒共同置于步骤s2中制备的缓释胶囊中。

21、说明：通过膜包覆的方法将粗纳米载体起泡颗粒和起泡剂冻干粉末混合，提高了缓释胶囊内部材料的缓释性能，同时也加强了对缓释胶囊内壁的保护。

22、更进一步地，通过控制聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物的喷雾量从而调节所述起泡颗粒团组和所述游离态起泡颗粒的重量比为3～4:1。

23、说明：通过优化调整起泡颗粒团组和游离态起泡颗粒的重量比，从而使一部分游离态起泡颗粒在缓释胶囊外壳脱落后能快速释放，同时起泡颗粒团组能进一步缓速释放，实现二次缓释的作用。

24、本发明的有益效果是：

25、(1)本发明的一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂通过缓释胶囊内部填充两种起泡材料，能够实现起泡剂在地层中的缓速释放，尤其是针对致密砂岩油藏的内部地层条件，能够使起泡剂沿微小裂缝延伸，通过缓释胶囊表面的微纳米载体起泡颗粒首先进入裂缝孔隙中实现初步发泡，随后缓释胶囊内部的起泡剂冻干粉末和粗纳米载体起泡颗粒进入到更深层次的裂缝孔隙中实现二次发泡，最终形成了一种起泡效果好、缓释时间长、能够在裂缝空隙中延伸的驱油体系用起泡剂。

26、(2)本发明的一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂的制备方法通过在缓释胶囊外部负载微纳米载体起泡颗粒，同时在缓释胶囊内部放置起泡颗粒团组和游离态起泡颗粒，能够通过纳米载体携带起泡颗粒在地层裂缝孔隙中运移，使起泡颗粒具备良好起泡性能的前提下具备良好的机动性，利用两种尺寸大小的纳米载体起泡颗粒能够进一步辅助缓释胶囊实现二次缓释，延长了释放时间，作为泡沫驱油体系中的起泡剂使用能够起到良好的驱油效果，对于低渗透致密砂岩油藏提高采收率有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂，其特征在于，包括负载微纳米载体起泡颗粒的缓释胶囊，位于所述缓释胶囊内部的起泡剂冻干粉末和粗纳米载体起泡颗粒；

2.根据权利要求1所述的一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中熔化的蜂蜡温度为63～65℃，蜂蜡与去离子水的体积比为1:1～2，去离子水的滴加速度为2～6ml/s，滴加结束后继续搅拌3～5min，冷却的方法为0℃冷水浴。

4.根据权利要求2所述的一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1结束后需要对纳米载体起泡颗粒进行提纯，所述提纯的方法为：

5.根据权利要求2所述的一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中胶囊胶液第一次加热的温度为60～65℃，加热时间为10～15min，冷却固化的温度为15～18℃，胶囊胶液第二次加热的温度为80～85℃，加热时间为10～15min。

6.根据权利要求2所述的一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中将粗纳米载体起泡颗粒和起泡剂冻干粉末混合时需要进行膜包覆，所述膜包覆方法为：

7.根据权利要求6所述的一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂的制备方法，其特征在于，所述通过控制聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物的喷雾量从而调节所述起泡颗粒团组和所述游离态起泡颗粒的重量比为3～4:1。

技术总结
本发明公开了一种低界面张力缓释型驱油体系用起泡剂及制备方法，所述起泡剂包括负载微纳米载体起泡颗粒的缓释胶囊，位于缓释胶囊内部的起泡剂冻干粉末和粗纳米载体起泡颗粒。所述方法包括以下步骤：S1、纳米载体起泡颗粒制备；S2、缓释胶囊制备；S3、起泡剂冻干粉末制备；S4、起泡剂成型。本发明能够实现起泡剂在地层中的缓速释放，尤其是针对致密砂岩油藏的内部地层条件，通过纳米载体携带起泡颗粒在地层裂缝孔隙中运移，形成了一种起泡效果好、缓释时间长、能够在裂缝空隙中延伸的驱油体系用起泡剂。

技术研发人员：张相春,邢艳斌,罗梓轩,魏斌,王靖华,李昂
受保护的技术使用者：西安石油大油气科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23