一种官能化二硫化钼纳米片及其制备方法和应用

本发明涉及一种官能化二硫化钼纳米片及其制备方法和应用，属于石油开采。

背景技术：

1、在石油化工产业快速发展的背景下，对于石油资源的需求量不断提升，如何提高石油的采收率是石油开发过程中十分重要的一环，具有重大的潜在经济价值。且随着石油的开采，低渗透油田所占的比重将会越来越大，亟需有效解决低渗透油田的开采问题，促进石油工业的发展。

2、目前，油藏的开发主要有三个阶段：一次采油、二次采油和三次采油，而一次采油和二次采油的总采收率仅为50～60％，大量的石油被困在储层中，因此必须进行三次采油进一步提高采收率。三次采油(eor)通常使用各种物理、化学或热力方法来增加储层中石油的流动性，从而提高采收率，其中化学法是提高采收率的常用手段之一，通常是将聚合物、表面活性剂或二者组合物等组分注入油藏中，改变石油或岩石的性质，使石油流动性更强以提高采收率，但是聚合物会堵塞地层，对储层造成不可逆伤害；再者就是添加纳米颗粒或者功能性纳米颗粒，来改变岩石的润湿性、降低界面张力、增加注入流体的粘度，以提高采收率，目前用于驱油的纳米材料包括石墨烯、纳米金属氧化物和部分纳米非金属氧化物，普遍存在成本高、分散稳定性差和提高采收率效果有限等缺陷。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明提供一种官能化二硫化钼纳米片的制备方法，该制备方法得到的官能化二硫化钼纳米片比表面积大、表面张力低，将其应用于纳米流体中可使该纳米流体具有较强的稳定性，可大幅提高低渗透储层下的采收率，还可使用储层附近的海水，降低成本。

2、本发明提供一种官能化二硫化钼纳米片，该官能化二硫化钼纳米片按照上述方法制备得到，其表面含有大量的亲水性的环氧乙烷基团和疏水性的烷基胺链，可以降低油/水之间的界面张力，从而大幅提高采收率。

3、本发明提供一种纳米流体，该纳米流体包括上述官能化二硫化钼纳米片，因此能够有效提高低渗透油藏的采收率，从而提高采油作业的效率。

4、本发明提供一种驱替方法，通过将包括官能化二硫化钼纳米片的纳米流体注入储层中，以实现提高采收率的目的。

5、本发明提供一种官能化二硫化钼纳米片的制备方法，包括以下步骤：

6、1)将溶剂、1重量份硫辛酸和5～10重量份第一化合物混合2～4h，得到混合物；

7、2)添加0.05～0.1重量份的1-羟基苯并三唑到所述混合物中，混合24～48h，干燥后得到中间产物；

8、3)对原料-溶液体系进行超声处理或热处理，得到官能化纳米片；

9、所述原料-溶液体系包括5～10重量份二硫化钼纳米片，1重量份所述中间产物和盐水；

10、所述第一化合物中含有环氧乙烷基团和烷基胺链；

11、所述第一化合物中的烷基胺链的碳原子数目为12～18，环氧乙烷基团数目为2～15。

12、进一步的，步骤3)中，所述超声处理包括对所述原料-溶液体系超声4～12h后搅拌24～48h；

13、所述热处理包括对所述原料-溶液体系在60～80℃下反应24～48h。

14、进一步的，所述二硫化钼纳米片的层厚为1～1.5nm，长为50～100nm，宽为50～100nm。

15、进一步的，所述第一化合物包括牛脂胺聚氧乙烯醚类化合物、十八烷基胺聚氧乙烯醚类化合物、椰油胺聚氧乙烯醚类化合物中至少一种。

16、本发明还提供一种官能化二硫化钼纳米片，通过上述任一项所述的官能化二硫化钼纳米片的制备方法制备得到。

17、本发明还提供一种纳米流体，包括上述任一项所制备的官能化二硫化钼纳米片或者上述所述的官能化二硫化钼纳米片。

18、进一步的，所述官能化二硫化钼纳米片的浓度为10～1000ppm。

19、进一步的，所述纳米流体的油/水界面张力为10-3～10-2mn/m。

20、进一步的，所述纳米流体还包括盐水、去离子水中的一种；

21、所述盐水的浓度为10000～220000mg/l。

22、本发明还提供一种驱替方法，采用上述任一项所述的纳米流体对油藏进行采收。

23、本发明以含有环氧乙烷基团和烷基胺链的第一化合物、硫辛酸和二硫化钼纳米片为原料，以1-羟基苯并三唑为催化剂，制备得到官能化二硫化钼纳米片，其中第一化合物中烷基胺链的碳原子数目为12～18，环氧乙烷基团数目为2～15。该官能化二硫化钼纳米片中包括的环氧乙烷基团具有亲水性，烷基胺链具有疏水性，将其应用于纳米流体中，环氧乙烷与烷基胺链协同作用，降低油/水界面张力，从而提高采收率，且该官能化二硫化钼纳米片呈片状，因此该纳米流体在低渗透储层下也具有较高的采收率和稳定性，同时该纳米流体还可以使用储层附近的海水，降低水消耗的成本。

技术特征：

1.一种官能化二硫化钼纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的官能化二硫化钼纳米片的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述超声处理包括对所述原料-溶液体系超声4～12h后搅拌24～48h；

3.根据权利要求1或2所述的官能化二硫化钼纳米片的制备方法，其特征在于，所述二硫化钼纳米片的层厚为1～1.5nm，长为50～100nm，宽为50～100nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的官能化二硫化钼纳米片的制备方法，其特征在于，所述第一化合物包括牛脂胺聚氧乙烯醚类化合物、十八烷基胺聚氧乙烯醚类化合物、椰油胺聚氧乙烯醚类化合物中至少一种。

5.一种官能化二硫化钼纳米片，其特征在于，通过权利要求1-4任一项所述的官能化二硫化钼纳米片的制备方法制备得到。

6.一种纳米流体，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所制备的官能化二硫化钼纳米片或者权利要求5所述的官能化二硫化钼纳米片。

7.根据权利要求6所述的纳米流体，其特征在于，所述官能化二硫化钼纳米片的浓度为10～1000ppm。

8.根据权利要求6或7所述的纳米流体，其特征在于，所述纳米流体的油/水界面张力为10-3～10-2mn/m。

9.根据权利要求6-8任一项所述的纳米流体，其特征在于，所述纳米流体还包括盐水、去离子水中的一种；

10.一种驱替方法，其特征在于，采用权利要求6-9任一项所述的纳米流体对油藏进行采收。

技术总结
本发明提供一种官能化二硫化钼纳米片及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：将溶剂、1重量份硫辛酸和5～10重量份第一化合物混合2～4h，得到混合物；添加0.05～0.1重量份的1‑羟基苯并三唑到混合物中，混合24～48h，干燥后得到中间产物；对原料‑溶液体系进行超声处理或热处理，得到官能化纳米片，其中原料‑溶液体系包括5～10重量份二硫化钼纳米片，1重量份中间产物和盐水，第一化合物含有环氧乙烷基团和烷基胺链，烷基胺链碳原子数目为12～18，环氧乙烷基团数目为2～15。该官能化二硫化钼纳米片所配制的纳米流体可以降低油/水界面张力，且具有良好的稳定性，显著提高低渗透油藏的采收率，还可降低成本。

技术研发人员：侯吉瑞,英凡,闻宇晨,卢卓,肖立晓
受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15