纳米材料在石油领域中的应用

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摘要:纳米材料凭借其突出的物理性能,在各个领域发挥着重要的作用,我们研究纳米材料在石油领域中的应用时,重点研究了在钻井工具材料、钻井液完井液、采油生产、采油堵水、破乳剂五个方面的应用,对现场实验施工有着不同程度的帮助。

关键词:纳米材料;石油领域;应用
中图分类号:TB383 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2017)031-0312-01
纳米材料,指的是由基本颗粒组成的粉状或颗粒状物质,这种物质的大小一般在1~100纳米之间。

当我们生活中的普通材料被制成纳米材料时,大多数普通材料本身的很多性质都会发生改变,比如:会增加辐射、吸收、催化等新特性,同时,它本身的光、电、热、磁等性质也会发生改变。

石油开发的研究人员注意到纳米技术会使得材料本身的性质发生改变,于是,研究人员开始将纳米材料与石油的开发工作相结合起来,将纳米材料应用到石油开发当中。

下面我们就来了解一下,纳米材料是如何被应用到石油领域的:
一、纳米材料在钻井工具材料上的应用
开发石油,首先就需要钻井。

可以说,钻井是开发石油的基础,也是最重要的一个步骤。

我国的石油技术一直未到世界前列,就是因为钻井技术相对落后。

钻井问题想要被解决,必须要研发使用新技术。

研究人员发现新兴的纳米技术可以应用到钻井当中。

于是,将纳米技术与钻井相结合,以此可来提升我国的钻井技术。

到目前为止,我国已经研究出了一种新型的纳米复合涂料。

将这种涂料涂在钻具和井的表面,会大大的降低钻具与井之间的摩擦力。

还有,将这种涂料涂在钻具的各种小零件上,大大增加了小零件的耐磨性,减少小零件的损伤。

不论是减少摩擦力,还是增加耐磨性,都会增加钻具的使用寿命,这会极大的降低石油开发行业的成本,会给石油开发行业带来巨大的经济效益。

二、纳米材料在钻井液完井液中的应用
将纳米材料制成的钻井液和完井液使用到钻井工作当中,在钻井过程中可以起到稳定井壁、储层保护的作用。

而且,添加钻井液和完井液还能够提升钻速,提高石油开发的效率。

在钻井过程中,由于钻具和井壁之间的摩擦会产生大量的热度,热量会导致井底的某些液体蒸发,产生石油气。

石油气会不断上升,上升过程会对钻具产生冲击力,会使得钻具变得不稳定,最终导致钻具不能正常工作。

在加入钻井液和完井液之后,就能解决这个问题。

使用纳米材料制成的钻井液和完井液本身体积非常小,在被加入到石油井之后,会极速下滑,就能跟上升的石油气进行混合,从而加大石油气本身的重力,使得石油气下降。

下降的石油气将不再对钻具的工作造成影响。

三、纳米材料在采油生产中的应用
随着石油开采技术的不断发展,如何提升开采率成为一个亟待解决的难题。

随着开采工作的深入,工作人员发现,在二次开采的时候,普遍存在注入压力高、注水量小的问题。

想要提升开采率,就必须解决这个问题。

随着科技的不断进步和纳米技术的不断发展,研究人员制成了一种纳米微乳。

这种微乳能很好的解决注入压力大、注水量小的问题,能从根本上提升开采率。

这种纳米微乳是一种表面活性剂,它具有多组分分散体系、以及热力稳定性等特质。

在开采过程中向钻
井中加入能使水变成微乳的增注剂,就能够解决注入压力大、注水量小的问题。

四、纳米材料在采油堵水中的应用
在采油过程中出现堵水现象是很正常的,但是,堵水确实会给开采工作带来很大的不便。

为了提高采油技术,就必须解决这个问题。

使用纳米材料研制成纳米级的孔喉,这种孔喉能有效的阻止钻井当中粘土的移动,同时还能有效的帮助堵水进行返流。

最重要的是,它还能保护油气层,能极大程度的防止油气的泄露。

关于纳米材料在驱油中的应用也取得了一定的进展。

随着石油资源的不断开采,探明储量日益减少,为了提高原油采出效率,世界各国纷纷研究新型驱油剂量。

分子沉积膜去油剂就是基于静电相互作用基础上研发而成的纳米超级薄膜,这一技术对MD 膜驱剂的用量很少,驱油效率超过了10%,施工方式简单、成本低廉、适用范围广,不会对地层造成损害,对于解决高分子聚合物黏度、高矿化度、高温问题提供了新型材料,应用纳米沉积膜驱油剂,满足复杂油层使用要求,提高原油采收率。

五、纳米材料在破乳剂中的应用
目前在破乳剂中的应用还不太广泛。

而且,开展此项研究的机构也是少之又少。

但是,这并不代表这项研究没有价值。

对于破乳剂的研究工作仍然是要进行的。

在石油开采过程中加入破乳剂,能很快的将其中的水分进行脱离,能减轻开采工作的难度,是具有很高的研究价值的。

但是,目前开展此项工作的只有一所高校,这是远远不够的。

对于破乳剂的研究,还需要我国的科研机构投入更多的精力。

六、结语
我们的日常生活离不开能源的使用和消耗,降低能源的开采成本,就会降低我们的生活成本,逐步提升我们的生活品质。

因此,对石油开采工作的研究不能停滞,对纳米技术的研究工作也不能停滞。

而且,还需要有更好的方式将纳米技术和石油开采技术相结合。

相信这两项技术的结合会使得石油开采工作进展的更加顺利。

参考文献:
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