纳米流体对储层润湿性反转提高石油采收率研究进展

储层岩石的润湿性对于石油采收率至关重要,近年来纳米流体润湿反转技术在提高石油采收率方面的应用得到了广泛关注,并取得了一系列成果。本文首先介绍了利用纳米流体对储层润湿性反转在提高石油采收率方面的应用,包括提高水驱效率和降压增注,其次归纳了润湿性变化的实验评价方法并分析影响纳米流体润湿反转效果的因素,表明纳米材料性质（类型、尺寸、浓度）和地层环境（温度、矿化度）均有不同程度的影响。然后阐述了纳米流体改变储层润湿性的机制,认为其包含纳米流体润湿铺展和纳米颗粒岩石壁面吸附的双重机制。最后指出运用此技术存在的问题和难点,并对以后的研究方向进行了展望。     

油藏润湿性对提高原油采收率的影响

本文论述油藏的润湿性对原油采收率的影响，应在控制弱水湿状态的一个合理的范围内，加大润湿性反转及驱油机理和润湿性的现场转化和切实可行的控制方法研究。     

表面活性剂在压裂液中对提高渗吸采收率的研究

针对致密砂岩油藏开展了3种表面活性剂(ZPS、SDBS、SB)在水溶液和低浓度瓜尔胶压裂液中对提高渗吸采收率的研究。只有非离子表面活性剂(SB)未起到润湿反转的作用。加有三种表面活性剂的溶液均使界面张力达到了岩心渗吸的最佳效果。分析实验得出:与注入水相比,在加有表面活性剂的溶液中对提高采收率都起到了一定的作用,在低浓度瓜尔胶压裂液中的渗吸采收率最高。改向和黏弹作用是低浓度瓜尔胶压裂液提高渗吸采收率的主要机理。     

碱水驱对原油的协同作用及其对剩余油采收率的影响

本文研究了轻、中质原油碱驱过程中界面张力、乳化度、润湿性变化和皂化程度的协同作用。对NaOH驱出液中回收油进行分析,考察了油包水(W/O)乳状液的质量和皂化程度。岩芯驱油实验表明,当NaOH质量分数为1wt%时,初始采收率可达25.48%。当NaOH浓度从0.2wt%变化到1wt%时,平衡IFT、平均乳滴尺寸、接触角、中和皂化程度和残油采收率分别为原油储量(OIIP)的0.0714～0.425 m N·m^-1、2.85～5.63μm、54°～37°,14.61%～34.45%和11.29%～25.48%,随着碱浓度的增加,环烷酸的消耗量增加,从而有助于增大乳状液平均粒径。此外,接触角将润湿性从亲水变为两亲性,大大提高驱油效率。     

表面活性剂改变油藏润湿性提高采收率的机理

我国现阶段采用常规一次、二次采油工艺后,采收率仍然相对较低,大量原油残留于油层孔隙中,表面活性剂在后续三次采油中起到重要作用.分别采用油湿性岩心和水湿性岩心,对比分析了水驱过程中表面活性剂改变润湿性从而对采收率的影响.采用非稳态法测定油水相渗曲线,确定了油水两相在岩石孔道中的分布规律.通过表面张力、接触角、毛细管力及附...     

金属氧化物纳米粒子对沥青质氧化的催化作用

使用热重分析研究了不同金属氧化物纳米粒子在等温条件下对沥青质热氧化分解的催化作用。为了找到一种采出沥青质的新方法,研究了3种不同的金属氧化物纳米粒子对沥青质热氧化的催化作用,它们分别为:NiO、Co_3O_4和Fe_3O_4。结果表明,纳米粒子的存在可以降低沥青质氧化过程中的活化能并提高反应速度。可以看出,热力学氧化反应是金属氧化物特有的反应。得到的动力学数据表明,在NiO的催化下,沥青质质的反应速度最高,其次是Co_3O_4,最后是Fe_3O_4,各种金属氧化物纳米粒子的催化性能不同反映出了反应机制的不同。     

纳米粒子种类对PMMA／纳米复合材料性能的影响

研究了胶体SiO2、粉体SiO2、有机改性蒙脱土OMMT等不同纳米粒子种类对纳米复合材料性能的影响,通过红外光谱、X射线衍射、热重分析和动态力学性能等测试手段对复合材料进行了分析表征。结果表明,OMMT和胶体SiO2与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的复合效果最好;OMMT的加入对复合材料的热性能有一定提高,而胶体和粉体SiO2的加入提高了复合材料的储能模量。     

纳米粒子增强碳纤维复合材料界面性能的研究进展

详细介绍了纳米粒子改性碳纤维的方法、原理及其在增强碳纤维复合材料界面性能方面的研究进展,并指出了纳米粒子改性碳纤维复合材料界面性能存在的相应问题,为提高碳纤维复合材料界面性能的研究提供了参考。     

纳米粒子增强复合材料中粒子的分散研究

对近五年国内外纳米粒子增强复合材料中粒子的分散方法进行了综述,重点介绍了溶胶-凝胶包 覆法、射线辐射包覆法及电解质处理法三种近年发展起来的方法,并分别对这三种方法的处理过程、原理作 了详细的描述。     

聚合物中纳米粒子气泡膨胀分散方法

提出了一种聚合物中纳米粒子气泡膨胀分散方法,并应用该方法制备了环氧树脂/SiO₂纳米复合材料。该方法将纳米粒子团聚体和压缩气体一同注射到聚合物熔体（溶液）中,形成内含纳米粒子的微气泡,并利用气泡急速膨胀时引起的高速拉伸作用实现纳米粒子在聚合物中的均匀分散。在对分散机理进行分析的基础上,通过数值仿真计算对其分散能力进行了分析。对气泡膨胀分散法制备的环氧树脂/SiO₂纳米复合材料进行了透射电镜（TEM）分析和DSC分析,结果表明,样品中SiO₂粒子粒径在15～30 nm之间,其玻璃化温度比高速搅拌法制备的对比样品高18℃。     

强化分散体系提高稠油油藏采收率影响因素实验研究

针对LD5-2油田储层特征及流体性质,以强化分散体系提高采收率幅度为研究指标,通过室内实验模拟,得出稠油强化分散提高采收率的影响因素。结果表明,稠油油藏单靠增加药剂浓度增油效果十分有限,而在注入强化分散体系前采取调剖措施后,强化分散体系可使采收率明显增加;油井吞吐注入速度或注液压差大小应当与储层物性和流体性质相适应,本次实验最佳注入速度和注入液压差约为0.3 m L/min和0.25 MPa;采取堵水剂+强化分散体系措施组合方式可以取得更好增油降水效果。     

Synergy between Sugar-Based Anionic-Nonionic Surfactants and Ag-TiO2 Nanohybrids for Enhanced Oil Recovery

For improving the oil recovery performance, Ag-TiO₂ nanoparticles (NP) were added to the eco-friendly sugar-based anionic nonionic surfactant (GDA) solution, and the mixtures acted as the oil displacement agent. The synthesized GDA and Ag-TiO₂ were characterized using Fourier transform infrared spectrometry (FT-IR), ¹H nuclear magnetic resonance (¹H NMR), and X-ray diffraction (XRD). Changes in the zeta potential and transmission electron microscope (TEM) images of the mixtures confirmed their synergistic effects on the suspension stability. The relationships between surface tension, interfacial tension (IFT), three-phase contact angle, and emulsion and oil recovery efficiency were comprehensively investigated, both before and after Ag-TiO₂ NP addition. We concluded that the Ag-TiO₂/GDA mixtures could effectively alter the contact angle, decrease IFT, and form stable emulsions, thereby resulting in the enhancement of oil recovery. The core flooding conducted with the stabilized NP-surfactant (Ag-TiO₂ and GDA) fluid showed a marked improvement in oil recovery over 18%. This study provides additional options for using the synergistic effect of NP and surfactants for enhanced oil recovery.     

高盐油藏提高采收率的室内研究

高盐油藏在水驱采油之后仍有相当一部分原油滞留在地层中,很难将其采出,因此可选用化学方法动用,但高盐油藏地层水矿化度相对较高,温度相对较高,普通表面活性剂很难满足如此苛刻条件下的油藏环境。因此需要将表面活性剂进行复配,充分发挥各种活性剂的优势,进而达到提高采收率的目的。针对玉门油田鸭儿峡L油藏地层水矿化度的特点,采用阴离子-两性表面活性剂复配,通过测定不同复配比和活性剂浓度下的油水界面张力,最终确定了适用于L油藏的表面活性剂驱油复配体系。实验表明在石油磺酸盐A与C14BE复配比为1:4、1:3,总浓度为0.6%、0.1%时,油水界面张力达到了10-3 m N/m级别。此驱油配方适用于L油藏提高采收率的要求。     

Effect of Nanoparticles on Viscosity and Interfacial Tension of Aqueous Surfactant Solutions at High Salinity and High Temperature

Surfactant flooding has widely been used as one of the chemically enhanced oil recovery (EOR) techniques. Surfactants majorly influence the interfacial tension, γ, between oil and brine phase and control capillary number and relative permeability behavior and, thus, influence ultimate recovery. Additives, such as nanoparticles, are known to affect surfactant properties and are regarded as promising EOR agents. However, their detailed interactions with surfactants are not well understood. Thus, in this work, we examined the influence of silica nanoparticles on the ability of surfactants to lower γ and to increase viscosity at various temperatures and salinities. Results show that the presence of nanoparticles decreased γ between n-decane and various surfactant formulations by up to 20%. It was found that γ of nanoparticles–surfactant solutions passed through a minimum at 35 °C when salt was added. Furthermore, the viscosity of cationic surfactant solutions increased at specific salt (1.5 wt.%) and nanoparticle (0.05 wt.%) concentrations. Results illustrate that selected nanoparticles–surfactant formulations appear very promising for EOR as they can lower brine/n-decane interfacial tension and act as viscosity modifiers of the injected fluids.     

油水界面行为对原油乳状液破乳的影响

测定了在破乳剂作用下原油乳状液的油水界面张力,界面膜强度及破乳脱水率,结果表明,界面张力的变化与体系的初始状态有关,它反映了破乳剂分子在界面上的吸附程度,界面张力的高低不能作为破乳剂破乳效果的依据。具有较强的油水界面吸附能力而又能显著降低界面膜强度的破乳剂分子,能达到较好的破乳效果。     

XSY-11双子表面活性剂提高采收率应用研究

通过测定双子表面活性剂与原油的界面张力,发现双子表面活性剂在缺碱的条件下,也可以使油水界面张力降低至超低的能力,证明了其对碱的依赖性较小,优于普通表面活性剂.单独使用双子表面活性剂或者与其他表面活性剂协同使用,均可以使多种原油-水界面张力降低至超低范围.对双子表面活性剂溶液浓度等因素对油水界面张力的影响程度进行了分析.发现双子表面活性剂降低油水界面张力的能力主要与表面活性剂和油的性质密切相关.研究了其界面张力行为,发现双子表面活性剂具有比普通表面活性剂较高的界面活性,并且与盐具有很好的协同性,可以在较宽的盐度和表面活性剂浓度范围内降低油水界面张力至超低范围.     

基于直流电场提高油田采收率的应用研究

初步建立了外电场作用下缝洞介质内单相渗流的数学模型,推导了有限元方程的数值模型.利用COMS0L Multiphysics软件研究了外电场作用下缝洞介质的渗流机理,给出了外电场作用下缝洞中速度、压力和电势分布,结果表明电场能有效增加缝洞中流体的速度.研究结论为采用直流电场方法提高缝洞介质的采收率提供了一定的理论基础,对...     

纳米技术在提高采收率与管道阻垢上的研究应用

随着科学研究的不断深入和发展,纳米技术作为一项高居科学前沿的新兴技术正逐步应用于石油开发领域。从纳米技术在油田提高采收率方面以及管道防护方面两方面入手,综述了国内外纳米材料于油田驱油提高采收率方面的研究现状、作用机理以及于输油管道阻垢防护上的新突破,展望了纳米技术在油田应用方面的发展趋势。     

A Review of Gemini Surfactants: Potential Application in Enhanced Oil Recovery

Gemini surfactants are a group of novel surfactants with more than one hydrophilic head group and hydrophobic tail group linked by a spacer at or near the head groups. Unique properties of gemini surfactants, such as low critical micelle concentration, good water solubility, unusual micelle structures and aggregation behavior, high efficiency in reducing oil/water interfacial tension, and interesting rheological properties have attracted the attention of academic researchers and field experts. Rheological characterization and determination of the interfacial tension are two of the most important screening techniques for the evaluation and selection of chemicals for enhanced oil recovery (EOR). This review deals with rheology, wettability alteration, adsorption and interfacial properties of gemini surfactants and various factors affecting their performance. The review highlights the current research activities on the application of gemini surfactants in EOR.