纳米流体驱提高原油采收率的实验研究(汉语译文)
基于响应面法优化纳米智能驱油剂提高采收率的研究
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纳米淀粉流体提高原油采收率
纳米淀粉流体提高原油采收率王成俊;周文佳;郑江波;展转盈;张磊【期刊名称】《油田化学》【年(卷),期】2024(41)1【摘要】为了进一步促进纳米驱油技术在低渗透油藏中的高效应用,亟需开发新型的纳米驱油产品。
纳米淀粉颗粒作为一种环境友好型的材料,分布广、价格相对低廉、性能优异,具备大幅度提高采收率的潜力。
通过室内静态实验、岩心驱替实验、微观可视化实验、CT扫描实验等手段,从纳米淀粉流体的基本物性、提高驱油效果、扩大波及体积等方面研究了其提高采收率的过程和机理。
研究结果表明,质量浓度为5000 mg/L的纳米淀粉流体因其亲水性和较小的粒径(30 nm)可改变水分子的赋存状态,使水相变温度从102℃升高至110℃,使得岩石表面的润湿接触角从78°降至34.2°,使油水界面张力从20 mN/m降至0.56 mN/m,注入压力下降39.6%。
在微观可视化模型中,纳米淀粉流体可以明显降低多孔介质中的含油饱和度,特别是多孔介质固体表面的油膜量明显减少,提高驱油效果明显。
在低渗透岩心中,纳米淀粉溶液的驱替前沿更加均匀,与水驱相比具有更大的波及体积。
由于较大的波及体积、较高的驱油效率以及良好的润湿性等,注入0.4 PV质量浓度为5000 mg/L的纳米淀粉流体后,低渗透岩心的采收率增幅达21百分点。
研究结果可为低渗透油藏的提高采收率提供一种新的技术参考。
【总页数】7页(P71-76)【作者】王成俊;周文佳;郑江波;展转盈;张磊【作者单位】西安石油大学化学化工学院;中国石油吐哈油田工程技术研究院油田化学研究所;中国地质大学(武汉)石油工程系【正文语种】中文【中图分类】TE357.46【相关文献】1.纳米流体驱提高原油采收率的三维孔隙尺度模拟2.纳米驱油剂提高原油采收率效果及作用机理分析3.纳米流体提高原油采收率研究和应用进展4.纳米材料在提高原油采收率中的研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纳米流体驱提高原油采收率的实验研究(汉语译文)
译自SPE-163335纳米流体驱提高原油采收率的实验研究摘要在过去的十年里,全球石油研究人员已经开始为改善和提高原油采收率(IOR /三次采油)项目开展各种各样的纳米粒子实验，这种IOR /EOR三次采油在实验室规模范围内已经被公认为是一种很有前途的代表。
选为这个研究的亲水硅纳米颗粒平均粒径是7纳米。
纳米流体的合成使用合成储层盐水驱替。
在这篇论文中，实验性研究已经完成利用纳米流体注入到几个亲水贝雷砂岩岩心栓评估原油采收率。
与纳米流体有关的注射方案进行了三个: 1)在二次采油恢复过程中的纳米流体驱替, 2)三次采油过程中盐水驱替 (盐水驱替之后纳米流体驱替的剩余油饱和度）， 3) 三次采油过程中的纳米流体驱替。
合成油和盐水/纳米流体之间的界面张力(IFT)已经通过旋转滴法测量。
它指出,当盐水驱中引入纳米颗粒时，IFT下降。
与盐水驱二次采油比较，纳米流体驱替在贝雷岩芯达到高出8％的原油采收率（初始油藏/ OOIP％）。
纳米流体也降低2-13％的范围内的孔体积（PV）在核心规模的残余油饱和度。
在注入方案2，从盐水中驱替的额外的石油采收率不到1％OOIP。
三次采油，纳米流体驱替恢复额外的石油地质储量近2％。
在我们的研究中IFT的减少可能成为恢复机制的一部分，我们的实验的基本结果表明，纳米流体驱替有更多潜在提高采收率的二次开采，三次采油技术。
简介石油和天然气行业必须面对用常规技术来探索资源变得越来越困难的挑战。
世界各地的大多数油田已达到总生产率接近衰退期的阶段。
因此，当前的主要挑战是如何通过经济的提取更多石油是油气井废井延期。
最新的全球产业创新趋势小型化和纳米材料，纳米粒子是纳米技术的一部分,大小通常小于100纳米，其规模远远小于岩石孔喉在微米大小，一个纳米粒子流体悬浮液，所谓的纳米流体，由纳米尺度颗粒分散在液体合成，例如水，油或乙二醇。
通过不断增加明确主题的出版物, 纳米流体IOR /EOR三次采油在过去的十年已经显示出了它的潜力,它促使我们去执行揭示了纳米流体在多孔介质恢复机制和性能的研究。
SiO_(2)纳米流体在低渗透油藏中的驱油性能和注入参数优化
第38卷第1期2021年3月25日油田化学Oilfield ChemistryVol.38No.125Mar，2021目前，常规的中高渗透油田已进入开发末期，低渗油藏成为油田开发关注的重点［1—4］。
我国低渗透油气资源储量丰富，但低渗透油藏孔隙喉道狭窄、渗流能力差［5—6］，在中高渗油藏驱油效果显著的复合驱体系因难以注入地层而无法用于低渗透油藏。
我国低渗透油藏以注水开发为主，存在注入压力高、驱油效果差等问题［6—9］，因此需要探索低渗透油藏提高采收率的方法。
随着纳米技术的出现，纳米流体被应用于油田开发。
实验研究表明，纳米颗粒可以降低油水界面张力、乳化原油、改善润湿性、产生楔形渗透等作用，在低渗透油藏中使用纳米流体可以提高采收率［10—18］。
在众多纳米颗粒中，SiO2纳米颗粒具有易于改性、方便获取、纯度较高、价格低廉的优势，具备大规模生产应用的潜力。
SiO2纳米颗粒用于提高采收率的报道较多，SiO2纳米流体被证实可以提高采收率［15—20］。
尽管如此，在诸多报道中仅指出SiO2纳米流体可以用于提高采收率，未见对SiO2纳米流体注入参数的研究。
而实际上SiO2纳米流体的注入速率、注入量以及SiO2纳米颗粒浓度等注入参数对提高采收率均有较大影响，有必要对注入参数进行研究。
基于此，本文采用实验室自制的具有一定疏水性能的SiO2纳米颗粒，评价了SiO2纳米流体的稳定性和改善界面张力的效果，从含水率变化、压力变化、提高采收率三个方面对SiO2纳米流体驱油效果进行了评价，研究了注入量、注入速率、纳米颗粒浓度对提高采收率的影响，并优化了注入参数。
1实验部分1.1材料与仪器氨水、正硅酸乙酯、烷基酚聚氧乙烯醚，分析纯，上海麦克林生化科技有限公司；模拟地层水，实文章编号：1000-4092（2021）01-137-06SiO2纳米流体在低渗透油藏中的驱油性能和注入参数优化*尚丹森1，2，侯吉瑞1，2，程婷婷1，2（1.中国石油大学（北京）非常规油气科学技术研究院，北京102249；2.中国石油三次采油重点实验室低渗透油田提高采收率应用基础理论研究室，北京102249）摘要：为研究纳米流体在低渗油藏中的驱油性能，采用实验室自主研发的具有一定疏水性的SiO2纳米颗粒，研究了SiO2纳米流体的稳定性及其对界面张力的影响，并通过低渗岩心驱替实验评价了SiO2纳米流体的驱油性能，优化了该纳米流体的注入参数。
《2024年内源微生物驱油数值模拟研究》范文
《内源微生物驱油数值模拟研究》篇一一、引言随着现代工业的发展，对石油资源的需求持续增长。
为了满足能源需求，提高石油采收率成为了一个重要的研究方向。
内源微生物驱油技术作为一种新兴的采油技术，其利用地下微生物的天然驱油能力，可有效提高原油采收率。
本文旨在通过数值模拟研究内源微生物驱油技术，分析其驱油效果及影响因素，为实际应用提供理论支持。
二、研究背景内源微生物驱油技术是利用地下环境中存在的微生物，通过注入营养液等手段激活其驱油能力，使其在地下油藏中活动，分解原油中的大分子有机物，产生可驱动原油的气体或有机物，从而提高原油采收率。
该技术具有环保、成本低廉等优点，具有良好的应用前景。
三、数值模拟方法本文采用数值模拟方法研究内源微生物驱油技术。
首先，建立地下油藏的三维模型，包括地层结构、油藏类型、孔隙度、渗透率等参数。
其次，设置模拟条件，包括微生物种类、生长速度、繁殖策略等。
最后，利用计算机程序进行模拟，观察微生物在地下油藏中的活动情况，以及驱油效果的变化。
四、研究结果1. 驱油效果分析通过数值模拟，我们发现内源微生物在地下油藏中可有效驱动原油。
在适宜的条件下，微生物能够快速繁殖，形成一定的生物群落，并通过代谢活动产生气体或有机物，驱动原油流向生产井。
随着微生物的繁殖和活动，原油采收率逐渐提高。
2. 影响因素分析内源微生物驱油效果受多种因素影响。
首先，地下环境条件如温度、压力、营养液浓度等对微生物的生长和繁殖具有重要影响。
其次，微生物种类和数量也会影响驱油效果。
此外，注液速率、注入方式等也会对驱油效果产生影响。
通过模拟不同条件下的驱油过程，我们得到了各种因素对驱油效果的影响程度及趋势。
五、讨论与展望内源微生物驱油技术在实践中具有重要意义。
为了进一步提高该技术的实际应用效果，我们需要进一步研究各种因素对驱油效果的影响机制。
例如，可以研究不同微生物种类在地下环境中的适应性及其对原油的分解能力；可以探讨营养液配方的优化方法以提高微生物的生长速度和繁殖能力；还可以研究注液速率和注入方式对驱油效果的影响规律等。
英语翻译竞赛-改(1)
摘要改进了的采收率技术（IOR），给进一步从储层中驱替更多的原油提供了可能，其最终采出量可占原始地质储量的30%至60%，或者更多。
在使用表面活性剂驱提高驱采收率的过程中，最重要的标准是表面活性剂是否可以将表面张力降低到足够的程度以生产更多的原油。
在油湿性储层中提高采收率的关键问题是克服将原油束缚在岩石表面的表面张力。
然而，在水湿性储层中，在表面张力的作用下会产生油泡，流体挤过孔隙通道和曲面面积有关，当表面积增加时，这种油泡会停止运动，进而会堵塞空隙通道。
在水湿性油藏中，在界面张力的作用下会产生油泡，这种油泡会阻止油流穿过孔隙通道向较广阔位置的运动，进而堵塞孔隙通道。
这类界面张力就是为什么随着含水饱和度的上升时，相对于水来说，储层对于油的渗透率越来越差主要原因。
Ferrofluids是一种特殊的智能纳米级材料，特别是可受磁场控制的纳米流体。
在这种铁磁性的纳米微粒上涂有表面活性剂，可以防止其发生凝聚。
由于Ferrofluids的组分使得其既具有流动性也具有导磁性。
加入表面活性剂可以极大的降低表面张力，在水湿储层中Ferrofluid会破坏已形成的油珠。
同时，当铁磁性流体与油藏流体接触时，它会与原油发生反应，由于偶极距的存在，油藏流体分子将变成排状，从而减低了流动阻力。
总之，利用增强的磁流变流体的表面活性剂可以很容易达到减小表面张力进而减小流动阻力的目标。
在使用ferrofluid后，原油的极性将更强，ferrofluid将会成为表面活性剂的更好的溶剂。
总之，使用表面活性剂改性的ferrofluids可轻松的实现减小表面张力进而降低流动阻力的目标。
在使用Ferrofluids后，原油的极性将更强并且ferrofluid将会成为表面活性剂更好的溶剂。
Introduction:引言Ferrofluidsferrofluids是一种智能流体。
纳米级的铁磁性微粒悬浮在承载液中，一般来说承载液是油基或水基的。
纳米材料用于提高稠油采收率的研究进展
纳米材料用于提高稠油采收率的研究进展杨兆中;朱静怡;李小刚;罗丹【摘要】详细介绍和评述了以纳米催化剂、智能纳米流体和纳米-微生物驱为代表的纳米材料在提高稠油采收率方面的应用。
纳米催化剂的高催化活性能使稠油有效地水热裂解，提高稠油品质。
智能纳米流体是通过改变岩石的润湿性，降低表面张力，改善流度比的方法来提高最终采收率。
而纳米-微生物驱则是包含了纳米材料和微生物驱的优点，在二者的协同作用下，提高稠油采收率。
最后指出了纳米技术在进一步现场应用存在的问题，并对今后的研究方向进行了展望。
%Applications of nano-material in heavy oil recovery enhancement were described and discussed in detailed,which are mainly represented by the nanocatalyst,smart nanofluids and nano-microbial flood-ing.Heavy oil can be efficiently upgraded to lighter oil during aquathermolysis with high active nanocata-lyst.Through peculiar properties,nanofluids have the capability to change rock wettability,reduce interfa-cial tension as well as to improve mobility ratio.Consequently,it is reasonable to enhance ultimate heavy oil recovery.Under the synergistic effect,nano-microbial flooding is for heavy oil EOR containing the ad-vantages of both nano and microbial materials.The current problems of nanotechnology in further oilfield application and future research direction of heavy oil recovery enhancement were presented.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2016(045)005【总页数】4页(P949-952)【关键词】稠油;纳米材料;提高采收率;纳米催化剂;智能纳米流体【作者】杨兆中;朱静怡;李小刚;罗丹【作者单位】西南石油大学油气藏国家重点实验室，四川成都 610500;西南石油大学油气藏国家重点实验室，四川成都 610500;西南石油大学油气藏国家重点实验室，四川成都 610500;休斯敦大学，德克萨斯州休斯敦 77204【正文语种】中文【中图分类】TQ519;TE357;TE39随着常规油气资源的消耗，能源紧缺矛盾日益突出[1]，稠油、油砂[2]、油页岩[3]等非常规资源吸引了大家的视线。
纳米技术提高石油采收率研究进展
试
５ ２ ０ ４ ０ ６年 １ 月 ２
采
技
术
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ４ １２ ．
ＷＥ Ｌ ＴＥ ＴＩ Ｌ Ｓ ＮＧ ＡＮＤ ＲＯＤ Ｐ ＵＣＴ ＯＮ ＴＥ ＨＮ ３ ＧＹ ｌ Ｃ （ＬＯ Ｉ
纳米 技 术提 高石 油 采收 率研 究 进展
的粘度 改变 油水 流 度 比 ， 随着 成 膜作 用 由近及 远 的
推进 ， 在水 的 冲刷 下 原 油不 断 地 被剥 离 油 藏岩 石 孔
隙表 面 ， 使采 收 率得 以提 高 。 在 实 际注入 过 程 中采用 了降压 增注剂 纳米 聚硅
作者简 介： 缪云（ ９ １）男 ， １８ ， 在读硕士研究生， 主要从事提高采收率研究 。地址 ：６０ ０ ） （ １ ５０ 四川成都市。
西西伯 利 亚 、 明 、 德 米 尔 基 、 拉 斯 诺 达 尔 秋 乌 克
维普资讯
２０ ０ ６年 １ 月 ２
缪 云 、 李华斌 ： 纳米技术提高石油采收率研究进展
５ ５
材料 （ 音译 名 ： 雷西 尔 ） 泡 。纳 米 聚 硅 材 料 是 一 种 以 ＳＯ 为 主要成 分 、 ｉ。 具有 极强 憎 水 亲油 能 力 的颗 粒状
形成 降低 了原 油 与 岩 心 孔道 表 面间 的粘 附 力 ，ＭＤ 膜驱 剂不 能 明显 降低 油 和 水 之 间 的界 面 张力 ， 随着
家骢研 究 小组 ， 装 了功能 性 聚 电解 质 与 双 阳离子 组 交替 膜 。在 离子 化表 面引入能 诱导 产生 相反 离子 的 微粒 ， 如酶 、 半导体 微粒 等 ， 形成 复合 的有 序膜 ， 由此 发展 了一种 固体化 酶 的新技术 与复合 超微 粒 的薄膜
纳米流体强化驱油机理研究进展
第38卷第1期2021年3月25日油田化学Oilfield ChemistryVol.38No.125Mar，2021文章编号：1000-4092（2021）01-184-06纳米流体强化驱油机理研究进展*张景楠1，2，田磊3，张红卫1（1.西安工程大学城市规划与市政工程学院，陕西西安710000；2.陕西省油气田特种增产技术重点实验室，西安石油大学，陕西西安710000；3.中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，新疆乌鲁木齐830001）摘要：纳米流体强化驱油技术对于降低石油开采成本和提高石油采收率具有十分重要的意义。
关于纳米流体强化驱油机理的研究，近年来取得了一系列重要成果。
本文重点阐述了关于纳米流体驱油机理的相关基础研究工作，在综合不同学术观点和研究成果的基础上归纳了纳米流体强化驱油的四种机理，据此指出在结构分离压力、岩石润湿性改变和油水界面张力降低的共同作用下使得纳米流体在驱油过程中表现出“卷起”与“扩散”的双重特征，从而具有强化驱油作用。
最后指出纳米流体在提高石油采收率领域内将具有非常广阔的应用前景，但是对纳米流体的驱油效果以及影响因素还需进行大量的研究。
此外，将纳米流体驱油与泡沫驱油有效结合是一种值得探索的提高石油采收率途径。
图19参49关键词：纳米流体；强化驱油；结构分离压力；润湿性；界面张力；综述中图分类号：TB381：TE357文献标识码：ADOI：10.19346/ki.1000-4092.2021.01.034*收稿日期：2019-11-28；修回日期：2020-03-16。
基金项目：国家自然科学基金“二维材料摩擦中变形和边界的影响研究”（项目编号11602139），陕西省油气田特种增产技术重点实验室开放基金“纳米颗粒稳定型泡沫提高采收率机理研究”（项目编号KFJJ-TZ-2020-5），西安工程大学博士科研启动基金“多孔型混凝土渗流特征实验研究”（项目编号201933）。
原油在纳米涂层管道中流动规律的实验研究
动 的沿程 压力梯 度 明显小 于普 通管 道 的 ， 如 ： 例 当 流量 为 １ ／ ２ｍ。ｈ时 （ ２ｍｍ 的普 通 管道 压力 梯 度 Ｄ ６ 近 １０ ０Ｐ ／ 而 （ ２ｍｍ 的纳 米 管 道 压 力 梯 度 ０ ａ ｍ， Ｄ ６
不 到 ８ ０Ｐ ／ ０ ａ ｍ。
为 ６ ２ｍｍ 普 通 管道 ， Ｃ为 ６ ｍｍ 纳 米 涂 层 管 道， Ｄ为 ２ｍｍ纳 米涂 层管 道 。 从 图 中可 以 看 出 ， 油 在 纳 米 涂 层 管 道 中流 原
型管道 。由于 纳 米微 粒 本 身 的 表 面效 应 ， 处理 后 的管 道 内壁 变 成 了一 种低 能表 面 ． ， 其具 有 １ 因 ２ Ｊ
８ ０％ 、０ ％ 的含 水 原 油 在 直 径 为 （ ６ｍｍ、 ２ ９ Ｐ ７ ６
作 者 简 介 ： 洪 升 （９ Ｏ ）男 ， 授 ，９ １年 获 大 庆 石 油 学 院 硕 韩 １ ５一 ， 教 １８ 士 学 位 ， 主 要 从 事 复 杂 流 体 流 动方 面 的研 究 。 现
道和 纳米涂 层管 道 的对 比实 验 。
实验装 置如 图 １ 该 实 验采用 螺 杆泵 供 液 ， ， 差 压 变送器 测压 ， 涡轮 流量计 测量流量 ， 计算 机 采集
数据。
水率 下不 同管径 、 同材 料 管道 的 流量 与压 力 梯 不 度的关 系 曲线来说 明问题 ， 体 见 图 ４ 。 具 ～７
从图４ ～７可 以看 出， 水 原油在 纳 米涂 层管 含
道传输 的沿 程 压力 梯 度 较普 通 管 道 小 ， 中采 用 其 ６ｍｍ 管道 时要 小 １ ４％ ， 采 用 （ ２ｍｍ 管道 而 Ｄ ６
时要 小 １ ． ％。相应 （ ２ ｍｍ 管 道 的沿 程 压 力 １９ Ｄ ６
纳米科技在油田勘探中的应用策略
纳米科技在油田勘探中的应用策略近年来，纳米科技在各个领域的应用不断取得突破性进展，包括在油田勘探领域。
纳米科技的引入为油田开发提供了新的机遇和挑战，通过提高采油效率、改善油藏渗透性以及降低环境污染等方面的应用，为油田勘探带来了革命性的变化。
本文将探讨纳米科技在油田勘探中的应用策略，并分析其优势和挑战。
一、纳米流体用于增强油藏渗透性纳米流体是一种以纳米颗粒作为核心的流体，通过在水或油中分散纳米颗粒，可以更有效地改善油藏渗透性。
纳米颗粒具有较高的比表面积和表面能，可以填充油藏孔隙中的细小空隙并提高孔隙连通性，从而增强油藏的渗透性。
此外，纳米流体还可以改善油藏渗流规律，减少流体在油藏中的阻力，提高油井产量。
在应用纳米流体增强油藏渗透性时，关键是选择适当的纳米颗粒和优化纳米流体的配方。
一般来说，选择较小的纳米颗粒，比如纳米氧化硅、纳米钛酸钾等，具有较高的比表面积和较小的尺寸，能够更有效地填充孔隙并提高渗透性。
此外，需要优化纳米流体的配方，包括浓度、粒径分布、表面修饰剂等因素的选择，以达到最佳的渗透性增强效果。
二、纳米传感技术用于油田勘探与监控纳米传感技术是一种基于纳米颗粒的传感器技术，可以用于油田勘探与监控，实时获取地下油气信息。
通过将纳米颗粒与特定功能材料结合，并将其引入油藏中，可以实现对油藏压力、温度、流量等参数的实时测量。
此外，纳米传感技术还可以用于检测油田中的微生物活动、酸碱度以及其他化学物质的浓度等信息。
利用纳米传感技术进行油田勘探与监控时，需要解决一些关键问题。
首先，纳米传感器的制备需要具备较高的精密度和可控性，以确保其在复杂的地下环境中能够正常工作。
其次，纳米传感器在油田中的应用需要考虑到对环境的影响和相关法律法规的要求。
因此，技术开发者应该积极参与相关的政策制定和环境保护工作，确保纳米传感技术的应用能够符合可持续发展的要求。
三、纳米材料用于减少油田环境污染油田开发过程中，常常伴随着环境污染问题，比如废水处理、废气排放等。
用于提高石油采收率的纳米技术研究进展
用于提高石油采收率的纳米技术研究进展摘要：在我国目前的石油生产领域，注水开发油田主体已进入高含水量、高收获发展阶段。
中国的油田多为陆相沉积，油层多样性大，原油中的蜡和芳烃含量高，粘度高，因此水的收集效率较低，平均约为35%。
作为现代科学研究的优先事项，纳米技术在纳米技术研究过程中在石油领域逐步发展，中国发展了活性纳米钻井技术、纳米减压技术和注入技术，具有提高石油回收率的良好应用效果。
关键词：石油采收率；纳米技术；研究进展；引言早年间石油开采技术手段较为单一，采收率较低，导致石油开采不充分不彻底，大量可开采的石油资源难以有效开采，整体价值无法充分发挥。
近年来随着科学技术的不断进步，石油开采的自动化、智能化程度也在不断提升，先进开采技术的引入使得石油采收率显著提升，整个石油行业也迎来了新的发展方向。
1纳米技术概述纳米技术是使用单个原子和一种分子制造物质的科学技术。
所研究物质的结构在1米至100米之间。
它以动态力学、智能量子、量子力学、计算机技术等许多现代科学技术为基础，并产生许多分支，如纳米物理学、纳米化学和纳米生物学。
纳米技术始于扫描隧道显微镜的发明，由此诞生了纳米技术，科学家德雷克斯勒博士于1986年正式提出了分子纳米技术的概念。
目前对纳米技术的研究主要涉及纳米材料、纳米动力学、纳米生物学和药理学以及纳米电子。
由于纳米技术及其相关研究的独特性质越来越深入，并在许多部门和领域逐步得到应用，这些技术目前主要集中在航空和空间、信息技术和生物技术领域。
今天，随着纳米技术的迅速发展，在石油部门的逐步应用，通过纳米技术回收石油的技术可以提高与传统技术相比的石油回收效率，并通过充分利用优势和特点，为石油部门提供新的发展思路。
2纳米材料提高采收率机理纳米材料应用在提高回收率方面的作用机制与其物理化学性质有关。
研究得出结论认为，纳米材料的回收率提高是由于其独特的物理化学性质，如体积小、特定表面以及良好的表面和界面性质。
一种用于提高原油采收率的纳米流体的制备方法[发明专利]
![一种用于提高原油采收率的纳米流体的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/0d31920a524de518974b7dd1.png)
专利名称：一种用于提高原油采收率的纳米流体的制备方法专利类型：发明专利
发明人：赵法军,刘永建,张继红,魏建光,闻守斌,胡绍彬
申请号：CN201410152028.7
申请日：20140416
公开号：CN103937478A
公开日：
20140723
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用于提高原油采收率的纳米流体的制备方法，取2.0-4.0g的纳米粉体，加入去离子水60-80mL，室温超声分散30-60min；另取硅烷偶联剂2.0g溶解无水乙醇30-60mL；将纳米基液与硅烷偶联剂乙醇溶液放入三口烧瓶中混合，边搅拌边加热到70-75℃，反应4-6h后，过滤用无水溶剂洗涤数次，将其置于60-70℃真空干燥箱中干燥12h后，得到改性的纳米粒子；取0.1-0.5g纳米粒子放入三口烧瓶，加水200-300mL，水浴升温到60-75℃，将表面活性剂与PEG混合，并添加其混合溶液100mL，机械搅拌6-8h，将搅拌后的分散液进行洗涤2-3次，再将pH值调节至8-9，并加入去离子水至1L，得到水基纳米流体。
申请人：东北石油大学
地址：163000 黑龙江省大庆市高新技术开发区发展路199号
国籍：CN
代理机构：大庆禹奥专利事务所
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一种用于提高低渗透油藏石油采收率的纳米流体[发明专利]
![一种用于提高低渗透油藏石油采收率的纳米流体[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/139261d8fbb069dc5022aaea998fcc22bdd1434f.png)
专利名称：一种用于提高低渗透油藏石油采收率的纳米流体专利类型：发明专利
发明人：陈洪,徐巧巧,叶仲斌,青松,韩利娟
申请号：CN202111305760.X
申请日：20211105
公开号：CN113980666A
公开日：
20220128
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种用于提高低渗透油藏石油采收率的纳米流体，通过如下过程制备：(1)将柠檬酸置于烘箱中加热0.5~2.0小时；(2)产物冷却至室温后溶于去离子水中配成溶液；(3)将溶液放入透析袋中进行透析；(4)将透析袋中的溶液置于烘箱中烘干，得到尺寸较为均一的氧化石墨烯；(5)将氧化石墨烯分散在四氢呋喃中过滤后，与烷基伯胺、催化剂依次加入处于氮气氛围下的四氢呋喃中；(6)搅拌0.5~1小时后加入脱水剂；(7)将混合物加热过滤，得到具有双亲性的氧化石墨烯纳米流体。
本发明制备方法简单，原材料成本低廉，对合成环境要求较低，易在现场配制并大规模推广，能够有效提高低渗透油藏石油采收率。
申请人：西南石油大学
地址：610500 四川省成都市新都区新都大道8号
国籍：CN
代理机构：成都金英专利代理事务所(普通合伙)
代理人：袁英
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译自SPE-163335纳米流体驱提高原油采收率的实验研究摘要在过去的十年里,全球石油研究人员已经开始为改善和提高原油采收率(IOR /三次采油)项目开展各种各样的纳米粒子实验，这种IOR /EOR三次采油在实验室规模范围内已经被公认为是一种很有前途的代表。
选为这个研究的亲水硅纳米颗粒平均粒径是7纳米。
纳米流体的合成使用合成储层盐水驱替。
在这篇论文中，实验性研究已经完成利用纳米流体注入到几个亲水贝雷砂岩岩心栓评估原油采收率。
与纳米流体有关的注射方案进行了三个: 1)在二次采油恢复过程中的纳米流体驱替, 2)三次采油过程中盐水驱替 (盐水驱替之后纳米流体驱替的剩余油饱和度）， 3) 三次采油过程中的纳米流体驱替。
合成油和盐水/纳米流体之间的界面张力(IFT)已经通过旋转滴法测量。
它指出,当盐水驱中引入纳米颗粒时，IFT下降。
与盐水驱二次采油比较，纳米流体驱替在贝雷岩芯达到高出8％的原油采收率（初始油藏/ OOIP％）。
纳米流体也降低2-13％的范围内的孔体积（PV）在核心规模的残余油饱和度。
在注入方案2，从盐水中驱替的额外的石油采收率不到1％OOIP。
三次采油，纳米流体驱替恢复额外的石油地质储量近2％。
在我们的研究中IFT的减少可能成为恢复机制的一部分，我们的实验的基本结果表明，纳米流体驱替有更多潜在提高采收率的二次开采，三次采油技术。
简介石油和天然气行业必须面对用常规技术来探索资源变得越来越困难的挑战。
世界各地的大多数油田已达到总生产率接近衰退期的阶段。
因此，当前的主要挑战是如何通过经济的提取更多石油是油气井废井延期。
最新的全球产业创新趋势小型化和纳米材料，纳米粒子是纳米技术的一部分,大小通常小于100纳米，其规模远远小于岩石孔喉在微米大小，一个纳米粒子流体悬浮液，所谓的纳米流体，由纳米尺度颗粒分散在液体合成，例如水，油或乙二醇。
通过不断增加明确主题的出版物, 纳米流体IOR /EOR三次采油在过去的十年已经显示出了它的潜力,它促使我们去执行揭示了纳米流体在多孔介质恢复机制和性能的研究。
我们专注于亲水性硅纳米颗粒(LHP)。
米兰达等人(2012)已经提到了使用硅纳米颗粒的好处。
它是易于控制/修改的物理化学性质往好的方向发展的无机材料。
它也可以轻松地从硅烷化与羟基或磺酸反应实现表面疏水性,亲水性的功能化。
居等人(2006) 最初观察亲水性硅纳米颗粒在尺寸范围10 - 500 nm与纯水相比可以提高原油采收率约9%(LHP浓度0.02%每体积)。
他们解释说，由于吸附LHP导致储集岩的恢复机制涉及润湿性改变。
此外，他们还阐述在纳米流体驱替中孔隙度和渗透率的砂包减值。
如今Wasan and Nikolov(2003),Chengara 等人(2004),Wasan等人(2011)和Mc.Elfresh等人(2012)已经用结果表明使用纳米粒子的石油采油机制，它是与在玻璃表面(固体)、油相和水相之间由于不平衡的界面张力液体在一个基底上沿表面蔓延的能力有关。
他们一直在研究如果他们的液-液系统中存在一个可以改变界面的离子表面活性剂那么在水相中分散的纳米颗粒可以改变界面性能。
它引起的楔膜将从形成表面分离地层流体，如油，石蜡，水和气体（Mc.Elfresh 等人，2012年）。
在散装液体水压力的带动下，纳米流体是单层颗粒沿表面传播。
Mc.Elfresh等人(2012)也研究了相关的由硅纳米颗粒纳米流体作为表面活性剂的润湿剂、破乳剂、表面张力还原剂在最小的接触角,强烈增强接触除去流体能力诸如石油、石蜡和聚合物残留物,使之只有基底亲水。
这项研究是研究纳米粒子输送通过玻璃微模型输送(Hendraningrat,2012)和贝雷核心插头岩性损害(Hendraningrat,2013)之后的连续阶段。
基于这些研究,纳米流体浓度范围建议为0.01 ~ 0.05重量%因为他们给了岩性最小损害和在注射纳米流体之前以及之后的相对稳定压差。
本研究旨在探讨采油,认识油气恢复机制以及为与纳米流体有关的三个注射方案的执行找到一个好的模拟场景:1)二次开采中纳米流体驱替,2)盐水驱替强化采油过程(纳米流体驱替后的残余油饱和度),和3)纳米流体驱替第三次采油过程。
实验材料被使用的一个亲水性纳米颗粒(LHP)平均单粒子尺寸7nm。
这是购自赢创工业集团并且包含二氧化硅≥99.8%,铝氧化物(氧化铝)≤0.05%,二氧化钛(二氧化钛)≤0.03%,氢氯(盐酸)≤0.025%和氧化铁(Fe2O3)≤0.003%。
这个LHP有酸度与pH值的范围从3.70到4.70。
它已经比表面积约300平方米/ g。
这些数据来自产品信息。
这个LHP被说明在蔡司上55 VP低真空扫描电子显微镜(SEM)下和规模为200 nm和通过Nanosight测量纳米颗粒在盐水分布分散如图1所示。
它表明纳米粒子在范围21- 40nm里最有可能在76.5%左右。
人造盐水处理油藏是基液溶液介于氯化钠(氯化钠)3.0重量%和去离子水两者之中。
盐水的密度为1.008克/立方厘米,粘度1.0 cP和pH值6.76 以及21.4摄氏度。
密度和粘度测量分别使用比重瓶和毛细管粘度计。
这盐水对纳米颗粒也用作分散液。
合成石蜡油是用于对界面张力测量和注水开发实验。
它有密度和粘度约0.803克/立方厘米和1.96 cP分别。
重量浓度为0.01和0.05重量%的纳米流体是用盐水和LHP制成。
这些浓度是基于Hendraningrat建议(2013)。
纳米流体的合成使用高速电磁搅拌3 - 4分钟,接着超声发生器在40%幅度作用3 - 5分钟。
表1显示了在周围条件下测量的盐水和各种浓度纳米流体的流体性质孔隙介质这个研究用到了几个亲水贝雷砂岩芯栓。
测量的平均孔隙度和盐水绝对渗透率分别是大约23%和375 mD。
岩芯栓经甲醇消毒后用索氏提取器通过65 - 70摄氏度并在烤炉加热70 oC 6小时。
孔隙度和渗透率分别用氦孔隙度仪和液体哈斯勒渗透仪测量。
测量的尺寸和平均岩石物理性质在初始条件表2中列出。
Hendraningrat 等人(2013)对从润湿的贝雷砂岩取下的相似大小的岩心栓块进行了矿物元素分析 (见图2)。
该分析是使用能散X射线谱仪(EDS)。
这个方法是基于分散的x射线的能量和反映目标矿物的表面同化 (LAKE,1989)。
它表明岩心栓以二氧化硅和氧作为主导被认为构成砂岩最多的矿物质。
Abbasi等人(2011)报道岩心栓含粘土矿物类型是众所周知的非膨胀性粘土。
Hendraningrat等人(2013)观察在单注射速率6毫升/ h下的纳米流体的注入0.01到0.05重量%纳米流体将影响5-16 %的渗透率损害和不到0.7%的孔隙度损害。
在这个研究中的核心注入方案中将考虑这些记录。
岩芯驱替装置核心注水开发实验在一定环境压力和温度条件下进行。
这个实验开始评估和比较在三个注射方案下注射盐水及注射纳米流体时原油采收性能。
另外，核心注射实验进行了两个相似岩心栓的压差分析。
图3显示了核心注水方案实验装置。
注射泵Exxol D60的液体在容器里通过0.125英寸管在管道里来推动活塞板。
活塞板也作用使两个相似气缸之间液体分开没有互相混合。
我们使用三个安装活塞板的不同容器。
这些容器分别被填满盐水、石油和纳米流体。
在容器的进口和出口安装阀门来控制调节流体流动。
它只是打开和关闭就可以控制我们想注入到核心塞的流体。
容器流出液体的管道与放置的岩心栓相连接。
精密压力表(范围0 - 3条)记录下的压差被实时显示在连通的电脑显示器上。
处理加工后的废水在经过储存器管道时进行测量。
1）泵液（Exxol D60）; 2）管材; 3）微型泵; 4）阀; 5）泵油的容器-A; 6）活塞板; 7）盐水的容器-A;8）油容器-B; 9）纳米流体的容器-C; 10) Hassler核心单元; 11）细胞内的核心插件; 12）压力表;13）袖压力; 14）电缆; 15）计算机; 16）蓄电池图3─实验装置岩芯驱替方案1：二次开采期的纳米流体驱替在这个方案中我们应用三个岩心栓标号为2、5和6。
这些核心插头是使用真空容器在100 mbar压力下应用1 - 2小时完全饱和盐水后测量他们的尺寸。
排水过程以速率30毫升/h注入合成油开始直到3 - 4 PV不再产生盐水。
初始含水饱和度确定。
首先将大约2PV盐水注射进这些核心插头直到没有更多的石油产出则确定了残余油饱和度。
这些岩心栓使用甲苯通过索氏提取器在65 - 70 oC 6小时清洁。
后来,它用甲醇继续通过索氏提取器在类似的条件和时间下继续清洁。
这些岩心栓在高温容器里被加热到70 oC大约 6小时。
重新测量干重以确保没有有效重量损失。
饱和盐水过程在相似条件下用真空容器,和排水过程反复。
然后将大约2 PV 0.01重量%纳米流体注入到相似的岩心栓。
注入纳米流体的主要推论是在进行了盐水注入后岩石属性变更最小化如由于纳米粒子的滞留引起的孔隙度和渗透率损害。
比较和讨论了岩心栓编号2、5和6初始含水饱和度、原油采收在原始地质储量所占百分比(% OOIP)和残余油饱和度。
岩芯驱替方案2：在强化采油期盐水驱替在强化采油期注入盐水将二次恢复注入纳米流体过程中岩心栓中剩余油流动。
这个过程还在继续从方案1使用核心插头数2和5(核心塞6号没有测量)注入盐水3 wt %氯化钠,直到没有更多的石油生产。
这个过程中持续在四周进行的PV盐水的引导岩芯驱替方案3：在强化采油期纳米流体驱替在这个方案中使用核心栓1号,3号和4号。
这个计划的目标是使岩心栓的剩余油流动。
清洁和排水过程类似于之前的计划但只进行一个循环。
首先,盐水注射作为二级过程注入岩心栓,大约2 PV直到没有更多的石油产生,确定了在二次开采恢复过程中的残油。
持续大约2 - 3 PV 和将 0.01重量%纳米流体注入到每个岩心栓。
在三次采油中可以确定最终含油饱和度。
可以比较和讨论原油采收性能(% OOIP)和降低残余油饱和度。
界面张力测量合成油和纳米流体之间的界面张力在环境压力和温度测量范围为21.4 -22 oC下使用SVT20旋滴影像液体表面张力计解决。
旋转速度恒定的4000 rpm。
界面张力的计算是基于初期拉普拉斯公式。
这个在内旋滴管中盐水和合成油之间的模型范例如图4。
结果分析与讨论在用纳米流体进行岩心栓IOR/ EOR驱油实验之前，应对可渗透性粘土介质进行化学分析。
由于活性粘土例如蒙脱石在遇到新鲜的水或高浓度的钠离子时会膨胀（LAKE，1989）。
它可能会通过减小岩心柱渗透率影响EOR过程。
格里姆（1953）观察到的最常见的类型沉积在砂岩储层的粘土矿物为高岭石，蒙脱石，伊利石和绿泥石。
只有伊利石，高岭石，不膨胀，他们不会引起渗透性减值（阿巴斯等人，2011）。