纳米表面活性剂驱:一种新的以纳米颗粒为基础的EOR方法

摘要

本文介绍了一种纳米表面活性剂,该纳米表面活性剂成本低,具有耐高盐和高温的特性,其主要化学成分为石油磺酸盐,针对典型的碳酸盐岩储层.纳米表面活性剂驱是一种新的以纳米颗粒为基础EOR方法.为了评估这种纳米表面活性剂对原油采收率的影响,本文介绍和讨论了三种纳米表面活性剂的配方及其与原油作用后的界面张力(IFT)的实验结果.采用纳米乳化方法一次性制备了三种纳米表面活性剂,纳米乳化方法主要是采用高盐度水、5wt％石油磺酸盐溶液和低剂量的三种不同的4wt％助表面活性剂溶液来制备纳米表面活性剂.制备好的纳米表面活性剂的总活性成分为0.2wt％.在三种纳米表面活性剂配方中,一种是在高温(100C)和高盐度水(～56,000ppm)条件下持续稳定地发生胶结和化学沉淀,持续稳定的时间为六个月,而另外两种在约四个月后就开始显示出相态不稳定的迹象.使用旋转液滴界面张力计在90℃下测量原油和纳米表面活性剂溶液之间的界面张力,测量出的界面张力在10-2-10-3mN/m范围内.测量结果表明:原油和纳米表面活性剂溶液之间的界面张力明显低于单独的高盐度水或相似浓度的助表面活性剂.对于纳米表面活性剂相态的研究,在100℃和没有机械混合搅拌的情况下监测了纳米表面活性剂顶部的原油系统中的透明度和UV吸光度变化情况,监测结果显示:在100℃下,原油系统能够自然地、均匀地形成水包油乳液,并且不需要借助于任何机械混合搅拌作用.本文的研究结果证明纳米表明活性剂能够增加碳酸盐岩储层的可动油范围,增强原油的流动能力.相比于常规胶束表面活性剂,纳米表明活性剂的胶体性质更具优势,因为它们可以通过分子筛和色谱效应在碳酸盐岩储层迁移得更深.注入纳米表面活性剂:这种新的以纳米颗粒为基础的EOR方法在典型的碳酸盐岩油藏中的成功应用,打开了更好地利用大量低成本、不耐盐度和温度的化学剂市场的大门.