CN2021107875377一种煤基碳量子点驱油剂及其在油气开采中的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN113528107A
(43)申请公布日2021.10.22
(21)申请号202110787537.7
(22)申请日2021.07.13
(71)申请人东北石油大学
地址163318黑龙江省大庆市高新技术产
业开发区学府街99号
申请人太原理工大学
(72)发明人丁宏娜张继红王亚楠何庆斌
谭欣剑王玉高
(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569
代理人李博
(51)Int.Cl.
C09K8/58(2006.01)

权利要求书1页说明书9页附图2页
(54)发明名称
一种煤基碳量子点驱油剂及其在油气开采
中的应用
(57)摘要
本发明提供了一种煤基碳量子点驱油剂及
其在油气开采中的应用，属于纳米驱油技术领
域。本发明提供的驱油剂为煤基碳量子点或者煤
基碳量子点与基液组成的混合液；所述煤基碳量
子点的粒径为1.0～10.0nm。本发明提供的驱油
剂有利于在油气开采中实现降本增效及绿色可
持续发展；煤基碳量子点容易进入纳米孔喉并在
其中有效运移，适合开采储层致密的纳米油气资
源；煤基碳量子点比表面积大，表面还含有丰富
的羧基、羟基和环氧基等官能团，有利于改善驱
油剂的驱油效果；煤基碳量子点与基液组成的混
合液作为驱油剂，具有稳定的荧光性，且发光波
长可调变，有利于追踪孔隙介质中流体的运移规
律，借此研究驱油剂的驱油机理。
CN113528107A
CN113528107A权利要求书1/1页

1.一种煤基碳量子点驱油剂，为煤基碳量子点或者煤基碳量子点与基液组成的混合
液；所述煤基碳量子点的粒径为1.0～10.0nm。
2.根据权利要求1所述的煤基碳量子点驱油剂，其特征在于，所述煤基碳量子点的碳源
包括煤和/或煤基衍生物。
3.根据权利要求1所述的煤基碳量子点驱油剂，其特征在于，所述混合液中煤基碳量子
点的浓度为0.1～5.0wt％时的Zeta电位为‑30.2～‑90.8mV。
4.根据权利要求1所述的煤基碳量子点驱油剂，其特征在于，所述基液包括清水、盐水、
离子液体、聚合物溶液、表面活性剂溶液和有机溶剂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的煤基碳量子点驱油剂，其特征在于，所述驱油剂具有荧光性，
且发光波长可调变。
6.权利要求1～5任意一项所述的煤基碳量子点驱油剂在油气开采中的应用，所述油气
开采包括常规油气以及纳米油气的开采。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述煤基碳量子点驱油剂适用于二次采油
或三次采油。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述煤基碳量子点驱油剂对油气进行驱替
时的注入工艺包括连续注入、吞吐、与其他驱油剂交替或混合注入。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述煤基碳量子点驱油剂的注入浓度为
0.1～5.0wt％。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述煤基碳量子点驱油剂的总注入量为
多孔介质孔隙体积的0.01～1.5倍。

2
CN113528107A说明书1/9页

一种煤基碳量子点驱油剂及其在油气开采中的应用

技术领域
[0001]本发明涉及纳米驱油技术领域，尤其涉及一种煤基碳量子点驱油剂及其在油气开
采中的应用。

背景技术
[0002]纳米油气是指储集在纳米级孔喉结构中的油气资源，主要包括页岩油、页岩气、煤
层气、致密油、致密气等，是我国石油工业未来的重点发展方向。由于纳米油气储层物性差、
地层能量低、能量补充困难，导致其增产稳产困难，最终采收率通常低于10％。为经济高效
可持续地开采纳米油气，亟须攻关纳米驱油技术以提高纳米油气的采收率。
[0003]目前，纳米液体驱油技术是一种新兴的采油技术，它一般以水溶液为载体，将几至
几十纳米的纳米颗粒均匀稳定地分散在水溶液中，这些纳米颗粒通常具有很大的比表面积
和表面能，能够降低油‑水界面张力以及改变固体表面润湿性，使得注入流体在冲刷孔隙的
过程中，将岩石表面原油剥落成小油滴而被躯替出来。鉴于纳米液体驱油具有很高的界面
活性，在提高原油采收率方面发挥着重要作用。这种技术虽然具有巨大潜力，但是存在纳米
驱油剂制备成本高，制备方法复杂，且驱油效果有待提升的缺陷。如中国专利
N201710566647.4公开了一种磁性纳米驱油剂及其制备方法，该方法需要采用表面活性剂
对磁性纳米颗粒表面进行改性，改性过程复杂，且表面活性剂的使用增加了制备成本，同时
制备的纳米驱油剂的驱油效果需要进一步提升。
[0004]近年来，在材料科学与工程领域发现了一种称为碳量子点的新型碳纳米材料，它
不仅具备纳米材料尺寸小(小于10nm)、比表面积大、易化学改性、光致发光性的特点，还具
备碳材料无毒性、生物相容性好的优点，而且其原料来源丰富、制