Fe_3O_4纳米封堵剂的制备、表征及封堵性能

通过热分解法制备了Fe3O4纳米封堵剂,利用傅里叶转换红外光谱(FT-IR)仪、X-射线衍射(XRD)仪、透射电镜对所制备的Fe3O4纳米粒子进行了结构表征,考察了Fe3O4在不同盐度NaCl溶液中稳定性及超声时间对Fe3O4纳米粒子在不同盐度NaCl溶液中分散稳定性的影响,并进行了人造泥饼模拟封堵实验。实验结果表明,Fe3O4纳米封堵剂最佳反应温度为200℃,最佳反应时间为2 h。FT-IR分析表明聚乙二醇修饰在纳米粒子表面;XRD分析表明所制备的Fe3O4纳米粒子属于立方晶相;TEM分析表明所制备的Fe3O4纳米粒子粒径在9.5 nm左右。超声0.5 h后的所制备的Fe3O4纳米粒子的耐盐分散性能最好。人造泥饼模拟实验结果表明,加入100 mL质量分数为3%的Fe3O4纳米粒子水分散液,3.5 MPa压力下,7200 s后的滤失量只有11.3 mL,说明该纳米封堵剂堵水效果显著,是一种性能优异的纳米封堵材料。

Fe_3O_4纳米粒子的制备及耐盐性能研究

通过共沉淀法制备了Fe3O4纳米粒子,并采用十二烷基磺酸钠(SDS)对纳米粒子进行了表面修饰。FT IR显示SDS修饰到纳米粒子表面,XRD表明纳米粒子为立方晶相,从TEM照片中可看出纳米粒子粒径在10nm左右。纳米粒子耐盐性实验表明,在NaCl、MgCl2、Al2(SO4)3等盐溶液中,超声作用都有利于提高Fe3O4纳米粒子的分散稳定性能,但在不同盐溶液中,纳米粒子的优化超声时间不同。对于NaCl和Al2(SO4)3溶液,纳米粒子稳定分散的最佳超声时间是1h,而对于MgCl2溶液,纳米粒子稳定分散的最佳超声时间是2h。