接枝低分子量配体改性纳米粒子强化乳液研究

摘要

乳状液由于其优异的界面性质,可以通过贾敏效应控制其在多孔介质中的流动阻力,而基于纳米二氧化硅稳定的乳状液可以获得比单纯表面活性剂稳定的乳状液更加优异的稳定性和界面弹性,但是油田使用的配液水中存在较高的盐含量,由于电荷屏蔽等作用纳米二氧化硅在高矿化度盐水中的稳定性较差,从而导致其在油田的应用受到极大的限制。因此为了提高纳米二氧化硅在盐水中的稳定性,制备可用于油田现场调驱的纳米二氧化硅稳定的乳状液,因此研究中利用低分子量配体[3-(2,3-二羟基丙氧基)丙基]-三甲氧基硅烷对纳米材料二氧化硅表面进行改性,并通过红外光谱、固体核磁以及TEM对改性后的纳米二氧化硅进行了结构表征。动态光散射实验表明改性的二氧化硅纳米粒子的流体动力学直径在室温和高达70℃的温度下超过30 d基本保持恒定,说明该改性方法大幅度提高了纳米材料在含有二价阳离子的浓盐水中的空间稳定性,利用该纳米材料制备了水包油乳状液体系,并进行了矿场应用,措施井组综合含水率由调驱前的96.2%降至91.9%,降低4.3%;井组日产油量由4.6 t增加至8.3 t,日增油量达3.7 t,取得了较好的降水增油效果。该研究对于提高纳米材料在油田中的应用奠定了基础。