本發(fā)明公開了一種長效穩(wěn)定微膠囊驅(qū)油劑的制備方法，屬于膠體與界面化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
石油是戰(zhàn)略物質(zhì)，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國的原油消費量不斷增加，但國內(nèi)原油產(chǎn)量難以滿足需要，目前我國原油對外依存度已達到40％左右。石油開采過程分1次采油、2次采油和3次采油。1次和2次采油均為物理方法采油，通?？梢圆沙?0～40%的原油。為了提高現(xiàn)有油田的采收率， 3次采油技術(shù)得到日益廣泛的應(yīng)用。同時， 3次采油用的驅(qū)油劑的研發(fā)也越來越引起科研工作者的關(guān)注。
配3次采油的驅(qū)油劑主要用表面活性劑、聚合物、堿、氣體及其復(fù)配體系等。近年來,對耐鹽且耐溫表面活性劑體系的探討倍受關(guān)注，從3次采油的前景看，提高表面活性劑的抗鹽能力是一項極為緊迫而重要的工作，尤其對較高礦化度的油藏而言，研究耐鹽抗溫的表面活性劑驅(qū)油體系更具實際意義目前。我國3次采油方法，主要有以下幾種：注表面活性劑、注聚合物稠化水、注堿水驅(qū)等。堿驅(qū)研究開展最早，但由于堿耗和可操作堿濃度范圍過窄，未能形成規(guī)模生產(chǎn)能力。表面活性劑多采用磺酸鹽類表面活性劑，但是易滋生硫酸鹽還原菌，采用非離子表面活性劑的優(yōu)點是吸附少，缺點是不耐溫，在濁點溫度以上，使用效果迅速下降。我國大慶油田現(xiàn)在普遍采用的聚合物是超高分子部分水解聚丙烯酰胺，已經(jīng)取得成功，但是存在著很多問題：耐鹽、耐溫、耐剪切性差，驅(qū)油過程中出砂嚴重等。從化學(xué)驅(qū)中脫穎而出的復(fù)合驅(qū)技術(shù)，利用了不同化學(xué)劑與原油活性組分之間的協(xié)同作用，能夠降低表面活性劑的用量和損耗，但施工操作復(fù)雜。所以，研究適合于提高原油穩(wěn)定性的新型驅(qū)油劑，做到保護性開采地下資源，這是十分緊迫的問題，也是保持油田可持續(xù)發(fā)展的需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題：針對目前化學(xué)驅(qū)油劑不耐鹽、不耐高溫，存在穩(wěn)定性較差，持續(xù)不了3次采油的過程，在驅(qū)油過程中易產(chǎn)生嚴重的色譜分離，導(dǎo)致驅(qū)油效率差的缺陷，本發(fā)明取氫氧化鈉溶液、高氯酸與十二烷基二甲基叔胺、鈦酸四丁酯溶于二甲苯中攪拌反應(yīng)，將反應(yīng)液分層得上層液體置于反應(yīng)釜中，放入烘箱中在加熱下陳化，制備得到油溶性納米二氧化鈦顆粒，再將松香、富馬酸、五氯化磷反應(yīng)后溶于溶劑，得溶解液并加入乳化劑后得乳化液，向乳化液中加入油溶性納米二氧化鈦顆粒和硅烷偶聯(lián)劑，攪拌反應(yīng)后噴霧干燥即得微膠囊驅(qū)油劑，本發(fā)明制備的微膠囊驅(qū)油劑，不僅耐鹽、耐高溫，穩(wěn)定性能好，而且在驅(qū)油過程中可長效保持驅(qū)油性能，不會產(chǎn)生色譜分離，可以提高驅(qū)油率。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
（1）分別稱取100～120mL質(zhì)量分數(shù)15%氫氧化鈉溶液和6～8mL高氯酸加入三口燒瓶中，稱取5～10g十二烷基二甲基叔胺和10～20g鈦酸四丁酯溶解到100～150mL二甲苯中，攪拌至固體溶解后得溶解液，將溶解液加入到三口燒瓶中，并放入水浴鍋中，在85～90℃和150～250r/min條件下攪拌反應(yīng)2～4h，攪拌后得到反應(yīng)液；
（2）將上述反應(yīng)液置于分液漏斗中，靜置40～60min分層，得上層液體，并置于反應(yīng)釜中，密封后將反應(yīng)釜置于干燥箱中，在150～170℃的烘箱溫度下靜置陳化50～70h，陳化結(jié)束后冷卻至室溫，倒出釜中產(chǎn)物，并用質(zhì)量分數(shù)80%乙醇溶液洗滌3～5次后放入烘箱中，在70～80℃溫度下干燥18～20h，得油溶性納米二氧化鈦顆粒，備用；
（3）在500mL的三口燒瓶中，加入80～100g松香和30～35g富馬酸，放入油浴中，升溫至200～240℃，保溫攪拌反應(yīng)1～2h后降低溫度至65～75℃，并向三口燒瓶中加入60～65mL五氯化磷，攪拌反應(yīng)1～2h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物中加入80～100mL對苯二甲酸二辛酯和150～200mL二甲基甲酰胺，攪拌至溶解得溶解液；
（4）將上述溶解液分別加入1～3g脂肪醇聚氧乙烯醚、2～4g十二烷基硫酸鈉，在600～800r/min轉(zhuǎn)速下攪拌30～50min，得乳化液，向乳化液中在攪拌的條件下加入乳化液質(zhì)量0.5～1.0%步驟（2）備用的油溶性納米二氧化鈦和乳化劑質(zhì)量1～3%硅烷偶聯(lián)劑KH-560，攪拌2～3h后靜置20～30h，靜置后冷凍干燥，得干燥物，即可得到微膠囊驅(qū)油劑。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：將本發(fā)明制得的長效穩(wěn)定微膠囊驅(qū)油劑與清水按4:1～5:1比例稀釋得稀釋液，并加入稀釋液體積0.1～2%質(zhì)量分數(shù)10%Na2CO3溶液，在驅(qū)油時，使原油/地層水界面張力降低至10-4～10-2mN/m，粘度為80～100mPa·s，耐高溫為400～500℃，綜合采收率提高30%以上。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明制備的微膠囊驅(qū)油劑使得原油容易被剝離，降低了原油與地層水的表面剝離度，從而達到提高出油率，較傳統(tǒng)原油采收率提高30%以上；
（2）本發(fā)明提供的驅(qū)油劑能夠?qū)崿F(xiàn)耐鹽、耐溫的效果，且具有較高的粘度且適合大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用；
（3）本發(fā)明制備油溶性納米二氧化鈦顆粒作為添加物，在驅(qū)油時，分散性能好，降低與原油的界面張力，提高驅(qū)油效率。
具體實施方式
首先分別稱取100～120mL質(zhì)量分數(shù)15%氫氧化鈉溶液和6～8mL高氯酸加入三口燒瓶中，稱取5～10g十二烷基二甲基叔胺和10～20g鈦酸四丁酯溶解到100～150mL二甲苯中，攪拌至固體溶解后得溶解液，將溶解液加入到三口燒瓶中，并放入水浴鍋中，在85～90℃和150～250r/min條件下攪拌反應(yīng)2～4h，攪拌后得到反應(yīng)液；將上述反應(yīng)液置于分液漏斗中，靜置40～60min分層，得上層液體，并置于反應(yīng)釜中，密封后將反應(yīng)釜置于干燥箱中，在150～170℃的烘箱溫度下靜置陳化50～70h，陳化結(jié)束后冷卻至室溫，倒出釜中產(chǎn)物，并用質(zhì)量分數(shù)80%乙醇溶液洗滌3～5次后放入烘箱中，在70～80℃溫度下干燥18～20h，得油溶性納米二氧化鈦顆粒，備用；在500mL的三口燒瓶中，加入80～100g松香和30～35g富馬酸，放入油浴中，升溫至200～240℃，保溫攪拌反應(yīng)1～2h后降低溫度至65～75℃，并向三口燒瓶中加入60～65mL五氯化磷，攪拌反應(yīng)1～2h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物中加入80～100mL對苯二甲酸二辛酯和150～200mL二甲基甲酰胺，攪拌至溶解得溶解液；將上述溶解液分別加入1～3g脂肪醇聚氧乙烯醚、2～4g十二烷基硫酸鈉，在600～800r/min轉(zhuǎn)速下攪拌30～50min，得乳化液，向乳化液中在攪拌的條件下加入乳化液質(zhì)量0.5～1.0%備用的油溶性納米二氧化鈦和乳化劑質(zhì)量1～3%硅烷偶聯(lián)劑KH-560，攪拌2～3h后靜置20～30h，靜置后冷凍干燥，得干燥物，即可得到微膠囊驅(qū)油劑。
實例1
首先分別稱取100mL質(zhì)量分數(shù)15%氫氧化鈉溶液和6mL高氯酸加入三口燒瓶中，稱取5g十二烷基二甲基叔胺和10g鈦酸四丁酯溶解到100mL二甲苯中，攪拌至固體溶解后得溶解液，將溶解液加入到三口燒瓶中，并放入水浴鍋中，在85℃和150r/min條件下攪拌反應(yīng)2h，攪拌后得到反應(yīng)液；將上述反應(yīng)液置于分液漏斗中，靜置40min分層，得上層液體，并置于反應(yīng)釜中，密封后將反應(yīng)釜置于干燥箱中，在150℃的烘箱溫度下靜置陳化50h，陳化結(jié)束后冷卻至室溫，倒出釜中產(chǎn)物，并用質(zhì)量分數(shù)80%乙醇溶液洗滌3次后放入烘箱中，在70℃溫度下干燥18h，得油溶性納米二氧化鈦顆粒，備用；在500mL的三口燒瓶中，加入80g松香和30g富馬酸，放入油浴中，升溫至200℃，保溫攪拌反應(yīng)1h后降低溫度至65℃，并向三口燒瓶中加入60mL五氯化磷，攪拌反應(yīng)1h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物中加入80mL對苯二甲酸二辛酯和150mL二甲基甲酰胺，攪拌至溶解得溶解液；將上述溶解液分別加入1g脂肪醇聚氧乙烯醚、2g十二烷基硫酸鈉，在600r/min轉(zhuǎn)速下攪拌30min，得乳化液，向乳化液中在攪拌的條件下加入乳化液質(zhì)量0.5%備用的油溶性納米二氧化鈦和乳化劑質(zhì)量1%硅烷偶聯(lián)劑KH-560，攪拌2h后靜置20h，靜置后冷凍干燥，得干燥物，即可得到微膠囊驅(qū)油劑。
將本發(fā)明制得的長效穩(wěn)定微膠囊驅(qū)油劑與清水按4:1比例稀釋得稀釋液，并加入稀釋液體積0.1%質(zhì)量分數(shù)10%NaCO3溶液，在驅(qū)油時，使原油/地層水界面張力降低至10-2mN/m，粘度為80mPa·s，耐高溫為400℃，綜合采收率提高33%。
實例2
首先分別稱取110mL質(zhì)量分數(shù)15%氫氧化鈉溶液和7mL高氯酸加入三口燒瓶中，稱取7g十二烷基二甲基叔胺和15g鈦酸四丁酯溶解到130mL二甲苯中，攪拌至固體溶解后得溶解液，將溶解液加入到三口燒瓶中，并放入水浴鍋中，在87℃和200r/min條件下攪拌反應(yīng)3h，攪拌后得到反應(yīng)液；將上述反應(yīng)液置于分液漏斗中，靜置50min分層，得上層液體，并置于反應(yīng)釜中，密封后將反應(yīng)釜置于干燥箱中，在160℃的烘箱溫度下靜置陳化60h，陳化結(jié)束后冷卻至室溫，倒出釜中產(chǎn)物，并用質(zhì)量分數(shù)80%乙醇溶液洗滌4次后放入烘箱中，在75℃溫度下干燥19h，得油溶性納米二氧化鈦顆粒，備用；在500mL的三口燒瓶中，加入90g松香和33g富馬酸，放入油浴中，升溫至220℃，保溫攪拌反應(yīng)1.5h后降低溫度至70℃，并向三口燒瓶中加入63mL五氯化磷，攪拌反應(yīng)1.5h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物中加入90mL對苯二甲酸二辛酯和170mL二甲基甲酰胺，攪拌至溶解得溶解液；將上述溶解液分別加入2g脂肪醇聚氧乙烯醚、3g十二烷基硫酸鈉，在700r/min轉(zhuǎn)速下攪拌40min，得乳化液，向乳化液中在攪拌的條件下加入乳化液質(zhì)量0.7%備用的油溶性納米二氧化鈦和乳化劑質(zhì)量2%硅烷偶聯(lián)劑KH-560，攪拌2.5h后靜置25h，靜置后冷凍干燥，得干燥物，即可得到微膠囊驅(qū)油劑。
將本發(fā)明制得的長效穩(wěn)定微膠囊驅(qū)油劑與清水按4:1比例稀釋得稀釋液，并加入稀釋液體積1.0%質(zhì)量分數(shù)10%NaCO3溶液，在驅(qū)油時，使原油/地層水界面張力降低至10-3mN/m，粘度為90mPa·s，耐高溫為450℃，綜合采收率提高35%。
實例3
首先分別稱取120mL質(zhì)量分數(shù)15%氫氧化鈉溶液和8mL高氯酸加入三口燒瓶中，稱取10g十二烷基二甲基叔胺和20g鈦酸四丁酯溶解到150mL二甲苯中，攪拌至固體溶解后得溶解液，將溶解液加入到三口燒瓶中，并放入水浴鍋中，在90℃和250r/min條件下攪拌反應(yīng)4h，攪拌后得到反應(yīng)液；將上述反應(yīng)液置于分液漏斗中，靜置60min分層，得上層液體，并置于反應(yīng)釜中，密封后將反應(yīng)釜置于干燥箱中，在170℃的烘箱溫度下靜置陳化70h，陳化結(jié)束后冷卻至室溫，倒出釜中產(chǎn)物，并用質(zhì)量分數(shù)80%乙醇溶液洗滌5次后放入烘箱中，在80℃溫度下干燥20h，得油溶性納米二氧化鈦顆粒，備用；在500mL的三口燒瓶中，加入100g松香和35g富馬酸，放入油浴中，升溫至240℃，保溫攪拌反應(yīng)2h后降低溫度至75℃，并向三口燒瓶中加入65mL五氯化磷，攪拌反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物中加入100mL對苯二甲酸二辛酯和200mL二甲基甲酰胺，攪拌至溶解得溶解液；將上述溶解液分別加入3g脂肪醇聚氧乙烯醚、4g十二烷基硫酸鈉，在800r/min轉(zhuǎn)速下攪拌50min，得乳化液，向乳化液中在攪拌的條件下加入乳化液質(zhì)量1.0%備用的油溶性納米二氧化鈦和乳化劑質(zhì)量3%硅烷偶聯(lián)劑KH-560，攪拌3h后靜置30h，靜置后冷凍干燥，得干燥物，即可得到微膠囊驅(qū)油劑。
將本發(fā)明制得的長效穩(wěn)定微膠囊驅(qū)油劑與清水按5:1比例稀釋得稀釋液，并加入稀釋液體積2%質(zhì)量分數(shù)10%NaCO3溶液，在驅(qū)油時，使原油/地層水界面張力降低至10-4mN/m，粘度為100mPa·s，耐高溫為500℃，綜合采收率提高38%。