纳米排驱剂在致密储层中的驱油性能及评价方法

发布时间：2020-11-07 09:19

　　 油气勘探开发技术的发展为致密储层的开发带来了机遇,使其成为全球油气开发领域的热点。对于致密油藏储层而言,压裂技术是有效开发的重要工程手段之一,目的是为了获得有效裂缝和渗流通道以提高储层渗流能力。在压裂液中添加表面活性剂可以降低油水界面张力和改变岩石润湿性,从而提高致密储层的原油采收率。纳米排驱剂体系是一种广泛应用于致密储层压裂的新兴技术,兼具吸附损耗小、润湿性反转和维持一定油水界面张力三大特点。在纳米液体应用于现场施工之前,有必要对其性能进行评价。本文以此为出发点,设计了一系列的室内实验,自研制压力传导实验装置,用以评价纳米液体的不同性能。利用表界面张力测试,筛选一套具有较低表界面张力的纳米液体配方;对筛选出来的配方进行吸附试验,发现纳米液体比常规表活剂吸附量少;同时,用岩心流动评价纳米液体对岩心伤害率,得到纳米液体具有降低伤害作用的结论。压力传导实验结果表明纳米液体驱油性能受到多相流影响较大,这为后续改进配方提供了思路。本次研究为深层油气藏和非常规致密油气的经济高效开发提供了新的思路。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB383.1;TE357
【部分图文】：

gle Ford 等区带实现了致密油的成功勘探与开发，量下降趋势首次得到扭转，这一事件打响了致密油，标志着致密油开始进入到石油工作者的视野中可行性基础[1]。但是致密储层存在多种开发技术瓶降低而增大，地层均质性一方面受到天然裂缝的影响，当出现压力作用在天然裂缝上，地层非均差，易水窜[2]，因此现今的致密储层开发出现注水普遍的平均采收率只能达到 20%～30%，预估水驱。改进现有的油田开发技术，提高水驱后采收率，问题，因此致密储层提高采收率技术具有十分广泛内的致密油气勘探主要以北美为主，北美致密油术趋于成熟、开发周期长等特点。随着全球化的多数国家也已经开始致密油气的勘探和开采。如图分布[3]。

油滴越容易变形，从而通过更细小的喉道，提高采收率[11]。如图1.2 所示[12]。图 1.2 表面活性剂驱油中的界面张力作用示意图[12]Fig. 1.2 Schematic Diagram Of Interfacial Tension In Surfactant Flooding[12]1973 年，Foster W.R.[13]证明了界面张力的降低与毛管数存在直接关系。此后，界面张力成为了评价表面活性剂的重要标准。Rosen[14]等则认为，油水界面吸附分子的数量和排列方式，决定了油水界面的高低，二者存在正相关关系。一般认为，表面活性剂的分子结构、分子量等多因素都会影响油水界面张力的大小。2. 提高乳液稳定性微乳液存在的一个重要问题就是体系的稳定性，由于储层条件为高温高压，且存在地层流体中含有大量阴离子或者阳离子，这些离子会对乳液的稳定性产生一定影响，因此稳定性直接决定了纳米液是否能发挥作用的重要因素。张红星[15]等研究了表活剂和聚合物的类型对纳米乳状液粒径大小和稳定性的影响，研究了纳米乳状液的稳定机理，认为纳米液体存在乳化剂层，而一般乳化剂的空间比较稳定，另一方面是液滴带有电荷，同性电荷之间的静电排斥作用明显，避免因为静电吸附而形成离子团，发生沉淀。康万利[16]等从脱附功、最大毛细压、界面和体相流变性质及颗粒在界面上的相互作用等方面研究了固体颗粒乳状液的稳定机理。Bink[17]等证明了纳米颗粒可以紧密的吸附在油水界面，形成界面强度高的固体颗粒膜，迅速提高微乳液的稳定性。3. 改变润湿性

图 1.3 表面活性剂引起的润湿反转示意图[12]3 Schematic Diagram of Surfactant Induced Wetting Rever石的孔道中毛管力为动力，所以亲水性的岩石表面选择亲水性表面活性剂可以增加原油与岩石之间的本在岩石表面的原油容易被驱替液带走，增大原油采收率，如图 1.4 所示。图 1.4 润湿性对驱油的影响示意图[12]
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本文编号：2873747