纳米流体稳定的“秘密”

石油资源作为一种重要资源,保障着国家的能源安全。近年来,非常规油气资源的油气资源开发成为研究热点。非常规油气资源中超低渗油藏的基质储量动用困难,因此三次采油技术已成为主要的提高采收率的方法。纳米技术近二十年来受到了广泛的重视,其应用也逐渐扩展到油气田开发领域。纳米材料作为具有发展潜力的提高采收率新材料,特别是其自身的纳米效应等特殊性能,在改善界面活性和调控润湿性提高采收率方面展现出巨大的潜力。但是常规纳米SiO2颗粒多以表面活性剂作为分散助剂,受温度、矿化度影响大;同时由于其自身极强的亲水性、分散性差以及极易团聚等缺点,限制了其应用推广。因此,研制自分散表面改性纳米SiO2,研究其在油水界面的吸附规律,对纳米SiO2在石油领域的应用具有重要意义。

课题组通过化学表面修饰技术,采用羧基功能基团对强亲水纳米SiO2颗粒进行表面改性,研制出一种价格低廉、活性好、稳定分散的水基纳米SiO2材料。分散在水中后形成的纳米流体展示出更优异的界面活性和界面吸附膜的稳定性。本项目在研究超低渗油藏活性纳米流体降压增注及渗吸排驱机理的同时,积极探索研制兼具降压增注及渗吸排驱的活性纳米流体,研究成果对超低渗油藏的开发将具有指导作用。

1 表面改性纳米二氧化硅颗粒在油水界面上的吸附机制

2 自分散活性纳米流体渗吸排驱机理