纳米颗粒在提高采收率微乳液中运用的研究进展

为了解决微乳液使用成本过高以及高温、高盐地层限制微乳液运用等问题,对化学驱微乳液的发展和纳米颗粒的独特性能进行了系统调研,总结了纳米颗粒与微乳液间的协同效应、纳米颗粒的加入对微乳液盐度适用性的影响以及流变性能的影响。对国内外纳米颗粒协同微乳液研究现状进行了总结和综述,并归纳总结了纳米颗粒与微乳液间的协同作用会产生低界面张力、改变润湿性、减少化学剂吸附、增强稳定性以及改善流度比等机理。目前,纳米颗粒在微乳液中的应用还处于探索阶段,需要进一步理论分析与实验研究。

化学驱高效乳化提高驱油效率研究进展

综述了石油磺酸盐与重烷基苯磺酸盐的乳化性能,调研了2种表面活性剂与不同材料混合后形成的复配体系的乳化性能变化,以及乳化能力与原油采收率的关系,并对乳化驱油在油田现场的应用进行了总结与展望。

纳米驱油剂扩大水驱波及体积机理

采用低场核磁共振(LF-NMR)岩心驱替实验测试iNanoW1.0纳米驱油剂扩大特低渗透岩心水驱波及体积的效果,并通过氧谱核磁共振(17O-NMR)和毛细作用分析实验分析其扩大水驱波及体积的机理。LF-NMR岩心驱替实验结果表明,iNanoW1.0纳米驱油剂能够在常规水驱的基础上增加10%~20%的波及体积,使水分子进入常规水驱不能波及的低渗小孔隙区域。17O-NMR实验和毛细作用分析证实iNanoW1.0纳米粒子能够减弱水分子间的氢键缔合作用,有效改变水分子网络结构,从而使普通水进入常规水驱不能波及的低渗小孔隙区域,增加波及体积;其减弱氢键缔合作用的能力随iNanoW1.0纳米粒子质量分数的增加而增强,且在达到0.1%后趋于稳定。

二氧化硅微球制备方法研究进展

二氧化硅微球是一种无机填料,由于其比表面积大、化学稳定性高、耐温性能优良、机械强度高以及环保无污染等优点,在电子封装、生物医药、机械抛光以及流体输送等领域中有着广泛应用。主要综述了当前常见的制备方法,如溶胶-凝胶法、气相法和高温球化法等,并指出了以上方法的优缺点,同时介绍了二氧化硅微球在复合材料中的应用,并对这些方法的改进以及后续研究方向提出了观点。此外,还简要介绍了独创的气相氧化法的原理、优势和应用。

树莓形SiO_(2)–TiO_(2)纳米粒子的制备及其在光学涂层中的应用

目的提高TiO_(2)纳米粒子在复合光学薄膜中的分散性及光催化自清洁效率。方法以通过Stöber法制备的粒径为70、140 nm的SiO_(2)粒子与酸催化法制备的粒径为5 nm的TiO_(2)粒子为原料,分别使用硅烷偶联剂3–氨丙基三乙氧基硅烷(APTES,或KH550)与γ–缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷(GLYMO,或KH560)对2种纳米粒子进行表面改性。通过2种粒子表面的化学基团之间的化学键,将2种粒子进行偶联,形成了小粒子包覆大粒子的树莓形结构,并利用溶胶–凝胶法制备了光学涂层,通过紫外–可见分光光度计、红外光谱仪、激光粒度仪等多种表征设备对制备的复合纳米粒子及构筑的薄膜的结构、形貌和性能进行了分析。结果粒径较小的TiO_(2)纳米粒子通过表面基团的反应均匀地包覆在粒径较大的TiO_(2)纳米粒子表面形成树莓形的复合结构,构筑的薄膜具有较高的透光率(>90%),较好地保留了玻璃基底的透过率,在紫外辐照条件下可在120 min内完全降解有机污染物,具有高效的光催化自清洁功能。水接触角测试表明,膜层表面具有较高的亲水性,其接触角最低可达2.68°,因此具有较好的防雾性能。此外,膜层的透过率在耐摩擦试验中表现出较高的稳定性,摩擦测试前后透过率变化在1.0%以内。结论通过表面基团偶联的方法成功制备了树莓形复合纳米粒子,以该粒子构筑的涂层材料兼具透光性、高效光催化自清洁性以及防雾性能,并且具有良好的机械强度。

纳米驱油技术理论与实践

根据"尺寸足够小、强憎水强亲油、分散油聚并"3大特性的纳米智能驱油剂战略设计,针对低渗透油藏"注不进,采不出"的技术瓶颈,提出"纳米水和纳米油"创新设想,以SiO2纳米颗粒为载体,通过在同一纳米颗粒上实现多功能集成,研制出具有破坏/减弱水分子强氢键缔合作用的第一代纳米驱油剂iNanoW1.0。通过分子动力学模拟和毛细作用分析实验,分析了水中加入的介质对减弱/破坏水分子间氢键作用力的影响;通过低场核磁分析实验和岩心驱替实验,比较了iNanoW1.0驱和普通水驱的注入性能与驱替效果,并在长庆姬源油田进行了现场应用。结果表明,iNanoW1.0通过破坏水分子动态网络结构,使普通水变成"纳米水"。与普通水驱相比,iNanoW1.0驱的注入性与驱替效果均较好,注入启动压力梯度降低、特/超低渗透油藏普通水驱不可及波及体积增加。长庆超低渗现场先导试验总体呈现增液、增油、降递减的特点。长庆油田超低渗油藏首次通过注水提高了采收率,发展了低渗透油藏水驱开发理论。图6表3参13。

纳米驱油剂性能评价探索

针对新疆油田低渗透储藏开发需求,通过表/界面性能、润湿性、防膨性能测定和岩心驱替实验等常规实验手段,研究了纳米驱油剂iNanoW1.0的性能特征。研究结果表明,纳米驱油剂iNanoW1.0在表/界面张力、润湿性方面与水相近,可减少水分子间的相互作用力,有利于启动压力降低,同时还能提高防膨剂的防膨效果,有助于水敏油藏的开发。岩心实验结果证明,纳米驱油剂iNanoW1.0能够使原来不能建立水驱驱替关系的低渗透岩心可以建立驱替关系,有利于低渗油层的开发。图6表3参11.

基于液相色谱的原油组分分离及界面性能研究

目的对原油进行组分分离,结合界面张力测试结果和结构组成特征分析,进行原油不同组分与表面活性剂之间的界面活性研究。方法采用制备液相色谱技术对原油进行组分分离,考查原油及原油不同组分与阴离子表面活性剂磺酸盐和两性离子表面活性剂甜菜碱之间的界面张力变化趋势;采用气相色谱-质谱方法对原油不同组分的主要结构特征进行分析和对比。结果采用疏水型反相色谱填料,梯度洗脱方式,制备色谱可以将原油分离为6种结构组成差异较大的不同组分;以重烷基苯磺酸盐为表面活性剂时,不含芳烃的4种组分可产生超低界面张力(<1.0×10^(-3)mN/m),含少量芳烃的一种组分接近超低界面张力(~1.0×10^(-3)mN/m);以硫代甜菜碱-12为表面活性剂时,富含芳烃的一种组分可产生超低界面张力(<1.0×10^(-3)mN/m)。结论表面活性剂结构类型不同,产生超低界面张力对应的原油组分亦不同,原油组分与表面活性剂之间的界面活性关系较为复杂。

微乳液驱提高采收率研究进展

综述了部分文献,介绍微乳液的基本概念、表征方法以及国内外微乳液驱室内驱油实验和现场应用效果;并对微乳液驱未来的发展和应用提出了展望。

高温高盐碳酸盐岩油藏深部调驱波及控制技术--以中东阿曼B4油藏为例

为改善中东高温高盐碳酸盐岩油藏的水驱效果,以中东阿曼B4为研究对象,开展高温高盐碳酸盐岩油藏波及控制技术(SCT)研究与矿场试验。纳米级SMG理化性能评价及矿场试验结果表明,即使在比B4储层条件更加苛刻的测试条件(130℃,200 g/L)下,作为SCT技术驱替相之一的纳米级SMG仍具有较好的热稳定性,长达6个月的高温高盐老化后,SMG粒径有所减小,但仍具备波及控制所需要的理化性能;目标油藏实施SCT技术仅10个月后,增油效果显著,日产油量提高63.9%,累计增油量4210 t,中心井增油降水效果尤为显著,日产油量提高83%,含水率下降12百分点,累计增油量2447 t。矿场试验结果初步表明,SCT技术对于B4具有较好的深部调驱效果并且该技术也是有望解决中东其他类似油藏的水驱不均问题。此外,SMG驱后,其增油降水效果具体能持续多久,仍需要进行相关矿场试验和跟踪研究。

现场水配制纳米驱油剂及其驱油机理

采用氧谱核磁共振(17O-NMR)技术研究iNanoW1.0纳米粒子与长庆姬塬油田现场水配制纳米驱油剂的可行性。实验结果表明,iNanoW1.0纳米粒子能够减弱具有较高矿化度的现场水分子间的氢键缔合作用。对长庆姬塬油田现场水,质量分数为0.1%的纳米驱油剂为最佳使用浓度。利用低场核磁共振(LF-NMR)岩心驱替实验研究了纳米驱油剂对低—超低渗透岩心的驱替效果。实验结果表明,现场水配制的纳米驱油剂能有效降低低—超低渗透岩心中流体的启动压力,尤其对于岩心小孔隙部分扩大波及体积明显,可以实现提高采收率10.29%~11.44%。