2-D纳米黑卡室内评价及缝洞型碳酸盐岩油藏矿场应用

塔河油田是国内一种缝洞型碳酸盐岩油藏,具有巨大的开发潜力和广阔的开发前景。针对塔河缝洞型碳酸盐岩油藏孔、缝、洞介质发育且储层非均质性严重,天然能量底水开发过程中易形成水锥;注水开发过程中,驱替介质易从裂缝窜进并产出,导致井间富集大量剩余油,注水开发效果差的问题;注气过程中,易发生气窜等问题。为了克服以上问题,中国石油大学(北京)自主合成了具有亲水—亲油性的纳米黑卡材料并开展了纳米黑卡调驱潜力室内实验研究。纳米黑卡具有95 nm横向尺寸,0.5~1.5 nm的厚度。借助Turbiscan多重光散射仪筛选出体系最稳定的纳米黑卡浓度为50 mg/L;室内静态实验证明纳米黑卡能够寻找油水界面并形成黑卡吸附层,改变界面性质。再者,当纳米黑卡浓度为50 mg/L时,油水界面张力达到0.6 m N/m,将模拟油乳化成10~50μm的稳定乳状液,也能够将油湿石英片(116°)转变成中性润湿(91.2°)。根据二维可视化微观模型和细管模型证明纳米黑卡具有调驱的作用机理,一维岩心驱替实验表明纳米黑卡流体可使驱油效率增加9.2%。基于室内评价结果,初步在塔河TK779井组开展纳米黑卡调驱先导性矿场试验。在注入4900 m^3纳米黑卡后(纳米黑卡浓度50 mg/L),三口邻井显著受效,注入井组受效井累计增油2233.9 t,平均含水从82%降低至25.7%。纳米黑卡调驱作为一种高效、低廉的调驱技术,有望为缝洞型碳酸盐岩油藏后期开发提供重要的技术支持。