树枝状介孔纳米材料形貌调控机制及驱油性能

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作   者：

李迪;  王彦玲;  梁诗南;  史文静;  许宁; 

作者机构：

中国石油大学(华东)非常规油气开发教育部重点实验室; 

关键词：

提高石油采收率;  竞争性成核和生长;  树枝状介孔纳米材料;  油田化学品;  介孔结构;  润湿性反转; 

期刊名称：

精细化工

i s s n：

1003-5214

年卷期：

2024 年 41 卷 012 期

页   码：

2766-2776,2784

摘   要：

首先,以硅酸四乙酯(TEOS)和尿素为原料、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,通过双连续相微乳液法制备了树枝状介孔纳米材料(DMSNs),然后将丙烯酰胺与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸二元聚合物[P(AM-AMPS)]以质量分数 0.05%(以DMSNs分散体系质量计)加入DMSNs分散体系形成DMSNs流体.采用FTIR、XRD、SEM、TEM、N2 吸附-脱附对DMSNs 进行了表征,考察了反应时间、TEOS添加量(以对二甲苯体积计,下同)、共溶剂、搅拌速率和反应温度对DMSNs性能的影响,探究了DMSNs米流体的润湿性及驱油性能.在反应时间6 h、TEOS添加量25%、以乙二醇为共溶剂、搅拌速率1000 r/min和反应温度85℃的最佳条件下,制备的DMSNs平均粒径为 91 nm,比表面积为1094.75 m2/g,孔隙体积为1.862 cm3/g,平均孔径为6.1 nm;DMSNs表面具有特殊的褶皱形态,呈现"片状/层状"的花状介孔结构.DMSNs含量(以去离子水质量为基准,下同)0.10%的DMSNs流体能使岩石的润湿性从油湿性转变为水湿性,油相(正十六烷)接触角从0°增加到 132°,可有效改变岩石润湿性,显著提高三次采收率(39.6%);DMSNs的制备过程为竞争性成核和生长机制,分为初始成核、纵向生长、二次成核+横向生长3个阶段.