本发明涉及油气井增产技术领域，具体是一种微乳纳米压裂增产剂及其制备方法。
背景技术
微乳(microemulsion)又称纳米乳(nanoemulsion)，是由水、油、表面活性剂和助表面活性剂等自发形成，粒径为1～100nm的热力学稳定、各向同性、透明或半透明的均相分散体系。一般来说，纳米乳分为三种类型，即水包油型纳米乳、油包水型纳米乳以及双连续型纳米乳。微乳实际上是纳米级别的小液滴，一般由表面活性剂与助表面活性剂共同起稳定作用。助表面活性剂通常为短链醇、氨或其他较弱的两性化合物。微乳的形成不需要外界做功，制备简单。
在石油领域，压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。压裂是人为的使地层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，使油井产量增加，对改善油井井底流动条件、减缓层间和改善油层动用状况可起到重要的作用。在开采油气的过程中，通常会在油田井下添加压裂支撑剂，以增加石油天然气的产量，目前使产量可提高30-50％。而目前的压裂支撑剂都是以优质铝矾土添加部分稀土精矿制成经陶瓷烧结而成，原料成本高，随着不断的开采，压裂支撑剂原料储量也在逐年下降。
现有的纳米压裂技术是指用纳米压裂球替代常规压裂球，打开滑套进行多级压裂作业的技术，有助于在恶劣条件下经济有效地开发石油资源。in-tallic纳米压裂球由镁、铝、镍等合金材料制成，比重小、强度高，可以在井中随流体运移，打开滑套时能够承受多重因素的影响，当其使命完成时还可以自动溶解消失，溶解后的纳米颗粒材料溶解到地下溶液中，在一定程度上提高了采收量，但是这种压裂球制造成本高，没有降低石油天然气的开采成本。因此，开发一种可应用于纳米压裂技术中的增产剂以进一步提高采收量来抵消纳米压裂球高成本的缺陷十分必要。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种微乳纳米压裂增产剂，其抗压能力强、可降解，大大提升了石油的采收量，降低成本。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种微乳纳米压裂增产剂，包括基质和分散在基质中的嵌入质，其中，
所述基质为球形颗粒，由以下重量份的原料制成：22重量份的聚乙交酯、17重量份的纳米级镁质粘土、3重量份的纳米级三氯化铝、8重量份的纳米级硅灰、10重量份的蒙脱土、15重量份的炭素粉、0.5重量份的纳米级锰矿、2重量份的纳米镍粉、4重量份的纳米钨粉、2重量份的纳米钴粉、1重量份的纳米铜粉；
所述嵌入质由以下重量份的原料制成：12重量份的纳米级硼酸钙、6重量份的纳米级高岭土、8重量份的丁基橡胶粉、5重量份的纳米镁粉、3重量份的纳米铝粉、4重量份的纳米镍粉、4重量份的水性聚氨酯胶黏剂、7重量份的纳米流体，其中，纳米流体包括以下重量份的原料：12重量份的去离子水、10重量份的环己烷、4重量份的异丙醇、6重量份的棕榈醇、1重量份的季铵盐、7重量份的十六烷基三甲基溴化铵。
一种微乳纳米压裂增产剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纳米流体，将12重量份的去离子水、10重量份的环己烷、4重量份的异丙醇、6重量份的棕榈醇、1重量份的季铵盐、7重量份的十六烷基三甲基溴化铵混合均匀，即得纳米流体；
步骤二、制备嵌入质，将12重量份的纳米级硼酸钙、6重量份的纳米级高岭土、5重量份的纳米镁粉、3重量份的纳米铝粉、4重量份的纳米镍粉混合均匀，在1100℃烧结65min，停止加热，降温至850℃，加入经球磨后8重量份的丁基橡胶粉，搅拌均匀，边搅拌边通入氮气，然后降温至50℃烘干成孔状块体，将孔状块体切割成的多孔颗粒，将多孔颗粒浸入步骤一制得的纳米流体中，取出后经4重量份的水性聚氨酯胶黏剂包裹，并在55℃烘干，制得嵌入质；
步骤三、制备基质，将22重量份的聚乙交酯、17重量份的纳米级镁质粘土、3重量份的纳米级三氯化铝、8重量份的纳米级硅灰、10重量份的蒙脱土、15重量份的炭素粉、0.5重量份的纳米级锰矿、2重量份的纳米镍粉、4重量份的纳米钨粉、2重量份的纳米钴粉、1重量份的纳米铜粉混合均匀，加热至250℃，恒温保存，得到基质，备用；
步骤四、将步骤三制得的基质与步骤二制得的嵌入质混合后加入到球形模具内腔中，球形模具自然冷却至120℃，保温2h，然后冷却至室温，得到微乳纳米压裂增产剂。
优选的是，步骤二中的多孔颗粒为球形结构，其直径为3-6mm，孔隙直径为0.5-1mm。
优选的是，步骤四中冷却至室温具体包括一次冷却和二次冷，一次冷却为采用3℃的水进行循环冷却5min，二次冷却为在常温下自然冷却45min。
优选的是，步骤二中球磨后的丁基橡胶粉过筛120目后再混合。
优选的是，步骤二中氮气的通入量为100ml/min。
优选的是，步骤二中的搅拌速度为1200r/min。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的微乳纳米压裂增产剂用于石油的开采中，大大提升了石油的采收量，且本发明的微乳纳米压裂增产剂相较于传统的纳米压裂球，其降解性能好，不影响油管中油气的流通，抗压能力强。
本发明的嵌入质中混有通过微乳法制备的纳米流体，有助于快速降解并溶解于油管的液体中，通过在基质中添加嵌入质，兼具抗压性及降解性，提升了石油的采收量，降低了成本。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
<实施例1>
一种微乳纳米压裂增产剂，包括基质和分散在基质中的嵌入质，其中，
所述基质为球形颗粒，由以下重量份的原料制成：22重量份的聚乙交酯、17重量份的纳米级镁质粘土、3重量份的纳米级三氯化铝、8重量份的纳米级硅灰、10重量份的蒙脱土、15重量份的炭素粉、0.5重量份的纳米级锰矿、2重量份的纳米镍粉、4重量份的纳米钨粉、2重量份的纳米钴粉、1重量份的纳米铜粉；
所述嵌入质由以下重量份的原料制成：12重量份的纳米级硼酸钙、6重量份的纳米级高岭土、8重量份的丁基橡胶粉、5重量份的纳米镁粉、3重量份的纳米铝粉、4重量份的纳米镍粉、4重量份的水性聚氨酯胶黏剂、7重量份的纳米流体，其中，纳米流体包括以下重量份的原料：12重量份的去离子水、10重量份的环己烷、4重量份的异丙醇、6重量份的棕榈醇、1重量份的季铵盐、7重量份的十六烷基三甲基溴化铵。
上述微乳纳米压裂增产剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纳米流体，将12重量份的去离子水、10重量份的环己烷、4重量份的异丙醇、6重量份的棕榈醇、1重量份的季铵盐、7重量份的十六烷基三甲基溴化铵混合均匀，即得纳米流体；
步骤二、制备嵌入质，将12重量份的纳米级硼酸钙、6重量份的纳米级高岭土、5重量份的纳米镁粉、3重量份的纳米铝粉、4重量份的纳米镍粉混合均匀，在1100℃烧结65min，停止加热，降温至850℃，加入经球磨后8重量份的丁基橡胶粉，搅拌均匀，边搅拌边通入氮气，然后降温至50℃烘干成孔状块体，将孔状块体切割成的多孔颗粒，将多孔颗粒浸入步骤一制得的纳米流体中，取出后经4重量份的水性聚氨酯胶黏剂包裹，并在55℃烘干，制得嵌入质；
步骤三、制备基质，将22重量份的聚乙交酯、17重量份的纳米级镁质粘土、3重量份的纳米级三氯化铝、8重量份的纳米级硅灰、10重量份的蒙脱土、15重量份的炭素粉、0.5重量份的纳米级锰矿、2重量份的纳米镍粉、4重量份的纳米钨粉、2重量份的纳米钴粉、1重量份的纳米铜粉混合均匀，加热至250℃，恒温保存，得到基质，备用；
步骤四、将步骤三制得的基质与步骤二制得的嵌入质混合后加入到球形模具内腔中，球形模具自然冷却至120℃，保温2h，然后冷却至室温，得到微乳纳米压裂增产剂。
<实施例2>
在实施例1的基础上，步骤二中的多孔颗粒为球形结构，其直径为3-6mm，孔隙直径为0.5-1mm。步骤二中球磨后的丁基橡胶粉过筛120目后再混合。步骤二中氮气的通入量为100ml/min。步骤二中的搅拌速度为1200r/min。
步骤四中冷却至室温具体包括一次冷却和二次冷却，一次冷却为采用3℃的水进行循环冷却5min，二次冷却为在常温下自然冷却45min。
<对比实验>
对比例1为现有技术中的可以降解的纳米压裂球；
对比例2为直接由基质形成的纳米压裂球，没有加入嵌入质，其余步骤及参数与实施例1相同。
将实施例1、2制得的微乳纳米压裂增产剂，对比例1、2制得的纳米压裂球进行抗压差试验。
为了模拟压裂施工时压裂球坐于球座后的承压差能力及密封性能，在φ73mm油管短节内装入球座，后放入φ50mm实施例1、2，对比例1、2的压裂球，充满自来水，并加压至5mpa、25mpa、40mpa和65mpa，各自恒压30min。通过摄像系统观察油管装置有无渗漏，通过压力曲线判断油管装置有无压降。具体结果见表1。
表1
将实施例1、2制得的微乳纳米压裂增产剂，对比例1、2制得的纳米压裂球进行降解试验。
取200ml自来水，倒入降解容器中，放入实施例1、2，对比例1、2的压裂球，旋紧降解容器的盖子及泄压阀，置于加热炉，温度设定为100℃，1天后取出压裂球，干燥后称重，用游标卡尺分别测量平均尺寸。测量结束后，将前次使用的实施例1、2，对比例1、2的压裂球继续放入新的降解容器中，倒入新的200ml自来水，置于加热炉，温度设定为100℃，1天后取出压裂球，干燥后称重，用游标卡尺分别测量平均尺寸。依次类推累计降解了5天，测量了5次，结果如表2.
表2
由表1和表2可知，实施例1、2的抗压性能均优于对比例1、2，降解性能优于普通纳米压裂球(对比例1)，降解后直径小，不影响油管的后续操作，确保油气流动通道畅通且无油管阻力。对比例2虽然降解性能较好，但其抗压性能极差，不适合压裂使用。
此外，将实施例1、2制得的微乳纳米压裂增产剂，对比例1、2制得的纳米压裂球分别使用裸眼封隔器或水泥环对储层段进行分段压裂，在相同时间段内对压裂后的石油的采收量进行统计，可知实施例1和实施例2的采收量分别提升了69％和57％，对比例1和对比例2的采收量分别提升了44％和21％。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。