应用纳米技术提高原油采收率综述

１ 绪 论
纳 米技 术 的广泛 研究 于 １９８０年代 开 始 ，从此 ， 它 一 直是科 学 发现 的现 代奇 迹 。纳米 尺度 是 量子 和 体 积效 应之 间 的界 限 。 因此 ，经 典物 理学 和量子 定 律 只能 在一 定程 度 上解 释这 些纳 米颗 粒 的行 为 。然 而 ，这 种行 为 的原 因 和纳米 颗粒 特 征 的大部 分 细节 仍 然 是一个 谜 。在 纳米 尺度 上 ，颗 粒与 其较 大规 模 的对应 物完 全不 同。科 学家将 这 些奇 怪行 为 的原 因 与 这些 粒 子的较 大表 面 积处 的量 子效 应或 较 高 的原 子 密度 相关 联 。纳 米颗 粒 的这些 独特 性 质 已经扩 大 了其在现代生活中的应用 ，石油和天然气行业一直 密切参与这一变革 ，并且仍在探索这项技术的好处。 只是 最近 才发 现 了这一 技术 在石 油 和天 然气 行业 的 高 潜 力 。主要 目标 领域 之一 是研 究 通过 注入 纳 米粒
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏ１ｏｇｙ ｈａｓ ａｔｔｒａｃｔｅｄ ａ ｇｒｅａｔ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｏｉｌ ｒｅｃｏｖｅｒｙ（ＥＯＲ）ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｓｔ—ｅｆｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆ ｒｉｅｎｄｌｙ ｍ ａｎｎｅｒ．Ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｆｏｒ ＥＯＲ ｕｓｕａｌｌｙ ｉｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ １￣１００ ｎｍ，ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｄｉｆｆｅｒ ｆｒｏｍ ｖａｒｉｏｕｓ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ’ ｓｔａｎｄａｒｄｓ． Ｎａｎｏ·ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｅｘｈｉｂｉｔ ｓｉｇｎｉｆ ｉｃａｎｔｌｙ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｆｉｎｅ ｏｒ ｂｕｌｋ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｍｕｃｈ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｔｏｍ ｓ ａｔ ｔｈｅｉｒ ｓｕｒｆａｃｅ ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｕｌｔｒａ—ｓｍ ａｌｌ ｓｉｚｅ．Ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ，ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍ ｏｓｔ ｕｓｅｆｕｌ ａｎｄ ｆａｓｃｉｎａｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｓ ｔｏ ｃｒｅａｔｅ ａ ｍａｓｓｉｖｅ ｄｉｆｕｓｉｏｎ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ａｔ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｓｔｕｄｉｅｓ ｈａｖｅ ｓｈｏｗｎ ｔｈａｔ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｃａｎ ｅｎｈａｎｃｅ ｏｉｌ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｂｙ ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ ｔｏｗａｒｄｓ ｍｏｒｅ ｗａｔｅｒ－ｗｅｔ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｔｅｎｓｉｏｎ，ｙｅｔ ｔｈｉｓ ａｒｅａ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｏｐｅｎ ｆｏｒ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｅｒｅ ｃｌａｓｓｉｆ ｉｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ ｏｆ ｍ ｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ，ｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｐａｒ ｔｉｃｌｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ； Ｅｎｈａｎｃｅｄ ｏｉｌ ｒｅｃｏｖｅｒｙ
中图分 类号 ：ＴＥｌ９
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ： １６７１—０４６０（２０１８）０８—１７５３—０４
Ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ Ａ ｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａｎ０ｔｅｃｈｎ０ｌ０ｇｙ ｉｎ Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ Ｏｉｌ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ
ＬＩＫａｉ－ｘｉｎ，ＺＨＡ０ Ｆａ４ｕｎ，ＬＩＸｉｎｇ－ｙｕ，ＷＡＮＧＬｉ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕ，ＬＩＵＰｅｎｇ （Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｄａｑｉｎｇ １６３３１８，Ｃｈｉｎａ）
子 改 进所 有 常规 ＥＯＲ方法 应用 的可能性 。Ｅｎｇｅｓｅｔ… 在 研 究 中观察 到 ，这 些微 小 的颗 粒可 以渗 入孔 隙空 间 ，传统 的采 油 技术 根本 无 法做 到这 一点 ，因此 导 致 更 高 的采 收率 。他 还解 释说 ，可 以调 整纳 米颗 粒 来改变储层性质 ，例如润湿性 ，改善流动性 比例或 控制形成细粒迁移。此后 ，大量研究 已经投人到这 一 领域 。但是 ，还有很多是要探索和学习的。本文 尝试 总结迄 今 为止 在 ＥＯＲ 应 用 纳米 颗 粒领 域 已经 完成 的研究的重要成果。接下来是总结迄今为止纳 米 颗 粒在 ＥＯＲ领域 的潜在 应用 进行 的研 究 结果 。
人胜 的特性之一wk.baidu.com 由于表 面积大 ，特别是在 高温下产生 巨大 的扩散驱 动力 。以前 的研究 表明 ，纳米粒 子可以通
过将储层 润湿性转 移到更多的水分润湿和降低界面 张力 来提高原油采收率 ，但 这一领域仍然在探索 中。本文将
纳米颗粒分 为ｊ类 ：金 属氧化物 、有机和无机颗粒 。
关 键 词 ：纳米技术 ；应 用 ；提高采收率
摘 要 ：纳米技术 南于成本效益 和环保的方式 ，在提高石油采 收率 （ＥＯＲ）方 面引起 了极 大的关 注。用于
ＥＯＲ的纳米颗粒 的尺寸通常 在 １～１００ ｎｍ的范围内 ，这可能 与各种 国际组织略有不 同。与相 同的细小 体积分子
相 比 ，纳米颗粒表现 显着不 同的性质 ，由于超小 尺寸 ，其 表面的原子浓度高得多 。这些颗粒最有用 和最引人
第 ４７卷第 ８期 ２０１８年 ８月
当 代 化 工
Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖ０］．４７． Ｎｏ．８ Ａｕｇｕｓｔ， ２０１ ８
应用纳米技 术提 高原 油采收率综 述
李 凯欣 ，赵 法军 ，李星雨 ，王力 ，张煜 ，刘鹏
（东北 石油 大学 ，黑龙 江 大 庆 １６３３１８）