聚硅纳米材料增注效果研究.pdfVIP

2010年2月 陈晓彦．聚硅纳米材料增注效果研究 聚硅纳米材料增注效果研究 陈晓彦 (中国石化胜利油田有限公司地质科学研究院，东营 257015) 摘 要 聚硅纳米材料用于低渗油藏增注是油田开发中的一项前沿技术 ，本研究分析了聚硅 纳米材料的增注机理，室内考察了多批聚硅纳米材料的增注效果，并研究了影响聚硅纳米材料润 湿性的主要因素。结果表明，聚硅纳米材料对提高岩心渗透率具有明显效果 ，首批样品提高水相 渗透率达25％一66％；聚硅纳米材料能有效改变岩心的润湿性，使其从亲水变为亲油，从而降低水 相流动阻力 ，起到降压增注作用 ；聚硅纳米材料适宜注入量为3．0PV，建议现场关井时间大于40h； 聚硅纳米材料处理后转注石油磺酸盐表面活性剂，可进一步改善地层渗流能力，其渗透率提高幅 度为ll％。 关键词 聚硅纳米材料 低渗油藏 增注机理 增注效果 聚硅纳米材料用于低渗油藏注水井的降压增 聚硅纳米材料的增注效果是与渗透率相关 注是近年来油田开发中的一项新兴技术，针对低 的。如果渗透率过大，则水滴通过孔隙时不会形 渗油藏注水压力高、开采难度大等特点，该技术通 成水膜，不会造成阻力；如果渗透率过小，则聚硅 过纳米效应，有效改善流体与岩石表面的润湿作 颗粒不能进人孔隙中，无法吸附在岩石表面 】。 用，从微观上解决注入压力高或注水困难的问题， 2 聚硅纳米材料增注效果评价 具有效果显著、施工简单、无污染等优点¨】。然 选用渤南油田沙河街组空气渗透率为(30— 而该技术在机理研究及矿场应用方面还不够成 50)×10～ m 的天然岩心，试验温度6o℃，聚 熟，有待进一步完善。因此，为了在油田开发中有 硅纳米材料选 自首批、中期及后期 自制的样品，分 效地开展聚硅纳米材料增注技术，本文所述研究 别用0柴油分散，浓度为1．5mg／mL，采用恒流法 对聚硅纳米材料的增注机理进行了探讨，并对其 进行驱替试验，考察不同聚硅纳米材料样品的增 增注效果及影响因素开展了室内研究。 注效果，结果见表 l。 1 聚硅纳米材料增注机理 从表 1可看出，岩心经聚硅纳米材料样品处 聚硅纳米材料以SiO 为主要成分，无毒、无 理后 ，首批样品(727、829、902)提高水相渗透 味、无污染，并具有 良好的物理和化学稳定性，其 率25％～66％，中期样品提高水相渗透率最高达 颗粒尺寸为5～100nm，比表面积大，表面存在不 18％，后期样品提高水相渗透率最高达29％。这 饱和残键及不同键合状态的羟基 】。聚硅纳米 说明聚硅纳米材料对降低岩心注入压力，提高岩 材料降压增注的机理表现在：由于聚硅纳米材料 心的渗透率具有一定效果。另外，中试样品增注 具有很高的表面能、极强的憎水亲油性 (憎水率 效果低于首批小试样品，因此，应严格控制制备工 99％以上)和很大的比表面积，其进入注水层后， 艺条件 ，提高产品质量，改善产品分散稳定性。 极易将吸附在孔隙内表面的水膜驱替，有效地扩 3 聚硅纳米材料增注影响因