一种具备缓释与电泳功能的粒子电极及其制备方法、应用与流程

本发明涉及石油开采、材料制备，尤其涉及一种具备缓释与电泳功能的粒子电极及其制备方法、应用。

背景技术：

1、现有技术中一次采油和二次采油段的采出程度大概在35％左右，还有大量的剩余油残留在储层中，为提高石油采收率，发明人曾提出了一种基于粒子电极的三维电化学采油系统及方法，该发明在传统电化学驱的基础上加入了粒子电极，将油藏改造成三维电极体系，增大电化学反应区域。但是，对于注水、三次开采后的区块，油层中的剩余/残余油区域往往处于远井地带，并偏离水驱优势通道。因此在注入粒子电极后，大量粒子电极易被近井地带的地层无效吸附，并且即使抵达远井地带，也主要从水驱优势通道穿过，从而造成驱油成本较高、效果较差等问题。

2、而聚合物微球广泛用于生物医药领域，能够将药物有效传递至目标区域。因此，如果将粒子电极看作药物，使用聚合物将其包覆制成微球，则可有效降低粒子电极在近井地带的吸附损失。同时微球可以采用对温度和ph值较为敏感的聚合物分子，使其在粒子电极输送过程中逐步水解，直至抵达远井地带后完全消失，达到类似药物的缓释作用。

3、此外，为使粒子电极能够偏离水驱优势通道，定向作用于剩余/残余油区域，在聚合物包覆后使其携带一定的电荷具备电泳功能，因此可以通过电场有效调控粒子电极的运移方向，使其避开水驱优势通道，定向作用于剩余/残余油区域。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种具备缓释与电泳功能的粒子电极及其制备方法、应用，本发明针对三维电化学驱中普通粒子电极近井地带无效吸附量大、难以避开水驱优势通道的缺点，提出一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法。所制备的粒子电极具有对温度和ph值较为敏感并携带一定电荷的缓释膜，避免近井地带的无效吸附，在输送过程中缓释膜逐步水解缓释。同时通过电泳作用定向调控粒子电极的运移路径，从而使粒子电极能够有效作用于剩余/残余油区域，降低三维电化学驱油成本。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，所述方法包括以下步骤：

4、将酯类、醇类和第一催化剂混合通过酯交换反应合成聚酯低聚物；

5、向聚酯低聚物中加入第二催化剂和稳定剂获得聚酯；

6、将聚酯与纳米金属氧化物在有机溶剂均匀混合，获取含有聚酯与纳米金属氧化物有机溶剂悬浮液；

7、将所述有机溶剂悬浮液加入至含表面活性剂的水溶液中，并均匀分散获得水包油乳液；

8、将水包油乳液搅拌加热至有机溶剂完全蒸发，使用无机盐破乳，洗涤干燥获得具备缓释与电泳功能的粒子电极。

9、进一步地，所述酯类包括对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠、丙交酯一种或多种；

10、所述醇类包括乙二醇、聚乙二醇、三缩四乙二醇一种或多种；

11、所述酯类和醇类的配比为1:4-3:4。

12、进一步地，所述第一催化剂包括乙酸锌、乙二醇锑、三氧化二锑、辛酸亚锡一种或多种；

13、所述第二催化剂包括乙酸锌、乙二醇锑、三氧化二锑、辛酸亚锡一种或多种；

14、所述第一催化剂和所述第二催化剂相同或不同。

15、进一步地，所述第一催化剂与反应物的配比为1:100-1:600；

16、所述第二催化剂与反应物的配比为1:200-1:800；

17、所述反应物包括酯类和醇类。

18、进一步地，所述向聚酯低聚物中加入第二催化剂和稳定剂进行获得聚酯的反应温度范围为50～250℃；反应时间范围为2～10小时。

19、进一步地，所述稳定剂包括亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、亚磷酸二苯酯、磷酸二苯酯、磷酸三甲酯、磷酸二甲酯的一种或多种。

20、进一步地，所述将聚酯与纳米金属氧化物在有机溶剂均匀混合，获取含有聚酯与纳米金属氧化物有机溶剂悬浮液包括，

21、所述将聚酯与纳米金属氧化物在有机溶剂中通过超声均匀混合，所述超声时间范围为20～120分钟；

22、所述纳米金属氧化物与聚酯的总质量分数为10～50％；

23、所述纳米金属氧化物与聚酯的比例范围为1:2-2:1。

24、进一步地，所述有机溶剂包括氯仿、二氯甲烷中的一种或多种；

25、所述金属氧化物包括三氧化二铝、四氧化三铁、三氧化二铁、氧化铜、氧化镍、氧化锌中的一种或多种。

26、进一步地，所述将水包油乳液搅拌3-5h,50-70℃加热至有机溶剂完全蒸发，使用无机盐破乳，洗涤干燥获得具备缓释与电泳功能的粒子电极。

27、进一步地，所述表面活性剂包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种；

28、所述无机盐包括硫酸铝、硫酸铜、硫酸铁的一种或多种。

29、一种具备缓释与电泳功能的粒子电极，所述粒子电极的制备原料包括：酯类、醇类、第一催化剂、第二催化剂、稳定剂、纳米金属氧化物、表面活性剂、有机溶剂和无机盐，其中，

30、酯类、醇类和第一催化剂混合用于合成聚酯低聚物；

31、所述聚酯低聚物用于与第二催化剂和稳定剂反应获得聚酯；

32、所述纳米金属氧化物用于与聚酯在有机溶剂均匀混合，获取含有聚酯与纳米金属氧化物有机溶剂悬浮液；

33、所述表面活性剂的水溶液用于与有机溶剂悬浮液混合并均匀分散，获得水包油乳液；

34、所述水包油乳液用于搅拌加热至有机溶剂完全蒸发，使用无机盐破乳，洗涤干燥获得具备缓释与电泳功能的粒子电极。

35、如上所述制备的具备缓释与电泳功能的粒子电极在石油开采中的应用。

36、本发明的技术效果和优点：

37、1、本发明采用缓释膜包覆粒子电极的方法，解决了三维电化学驱中粒子电极在近井地带吸附损失严重、难以避开水驱优势通道的缺点。

38、2、本发明缓释膜温度、ph值敏感性以及粒子电极电荷携带量的调控方法，可为目标油藏量身定制具备缓释与电泳功能的粒子电极。

39、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求1或5所述的一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，其特征在于，所述将聚酯与纳米金属氧化物在有机溶剂均匀混合，获取含有聚酯与纳米金属氧化物有机溶剂悬浮液包括，

8.根据权利要求1或7所述的一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的一种具备缓释与电泳功能的粒子电极的制备方法，其特征在于，

11.一种具备缓释与电泳功能的粒子电极，其特征在于，所述粒子电极的制备原料包括：酯类、醇类、第一催化剂、第二催化剂、稳定剂、纳米金属氧化物、表面活性剂、有机溶剂和无机盐，其中，

12.如权利要求1-10所制备的具备缓释与电泳功能的粒子电极在石油开采中的应用。

技术总结
本发明公开了一种具备缓释与电泳功能的粒子电极及其制备方法、应用，所述方法包括以下步骤：将酯类、醇类和第一催化剂混合通过酯交换反应合成聚酯低聚物；向聚酯低聚物中加入第二催化剂和稳定剂获得聚酯；将聚酯与纳米金属氧化物在有机溶剂均匀混合，获取含有聚酯与纳米金属氧化物有机溶剂悬浮液；将所述有机溶剂悬浮液加入至含表面活性剂的水溶液中，并均匀分散获得水包油乳液；将水包油乳液搅拌加热至有机溶剂完全蒸发，使用无机盐破乳，洗涤干燥获得具备缓释与电泳功能的粒子电极。本发明采用缓释膜包覆粒子电极的方法，解决了三维电化学驱中粒子电极在近井地带吸附损失严重、难以避开水驱优势通道的缺点。

技术研发人员：黄佳,周新宇,钱禹辰,贾宁洪,王璐,廉黎明
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27