[发明专利]一种纳米颗粒驱油剂及一种提高采收率的方法

说明书

本申请提供了一种纳米颗粒驱油剂及一种提高采收率的方法，通过选择适合纳米颗粒发挥作用的储层环境，制备特定的驱油剂，驱替时采用注入‑泄压‑再注入的方式实现纳米颗粒注入‑促进原油释放‑驱替释放的原油，达到提高采收率的目的。并且通过驱油剂中的纳米颗粒吸附在液‑液表面以降低界面张力，吸附在粗糙固体表面形成二级粗糙度实现水膜的延伸和生长，利用驱替过程中的表面能差异将原油释放出来。

技术领域

本文涉及但不限于新能源与高效节能领域，尤其涉及但不限于纳米颗粒驱油剂及应用其提高采收率的方法。

背景技术

目前中国的原油对外依存度较高，油气资源的勘探与开发关系着国民经济的发展和社会的稳定运转，通过新方法和技术提高采收率是提高油气产量、保障国家能源安全的重要手段。其中，通过在驱替液中加入各种化学试剂的化学驱是一种得到广泛应用的提高采收率手段。然而，传统化学驱方法存在诸多问题，如环境污染、消耗量大、在地层中的无效损耗严重等。

纳米颗粒悬浮液是一种能够有效提高石油采收率的新型材料，近年来在实验室中得了广泛的研究，由于其尺寸小、比表面积大、热学和力学性能好、成本低、污染小等具有很好的应用前景。然而，目前纳米颗粒驱油剂提高采收率的机理尚不明确，设计的各种纳米颗粒驱油剂没有基于某些特定的强化驱替能力形成有效的面向实际应用的提高采收率方案，无法针对性地发挥其作用，在油田现场难以获得稳定可靠的表现。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。

本申请提供了一种二氧化硅纳米颗粒驱油剂提高采收率的方法，通过选择适合纳米颗粒发挥作用的储层环境，制备特定的二氧化硅纳米颗粒驱油剂，驱替时采用注入-泄压-再注入的方式实现纳米颗粒注入-促进原油释放-驱替释放的原油，达到提高采收率的目的。并且通过纳米颗粒吸附在液-液表面降低界面张力、吸附在粗糙固体表面形成二级粗糙度实现水膜的延伸和生长，利用驱替过程中的表面能差异将原油释放出来。

纳米颗粒通过在固体表面上吸附形成的二级粗糙度强化水膜的铺展和生长，包含这一机制的纳米驱油剂可以提高采收率。

本申请提供了一种驱油剂，所述驱油剂包括二氧化硅纳米颗粒和溶剂；

所述二氧化硅纳米颗粒的粒径不大于目标储层的平均特征孔径的十分之一；所述二氧化硅纳米颗粒在驱油剂未注入目标储层前不聚结；

例如，当目标储层的岩石的平均特征孔径为1μm时，所述二氧化硅纳米颗粒的平均粒径小于等于100nm；当目标储层的岩石的平均特征孔径为500nm时，所述二氧化硅纳米颗粒的平均粒径小于等于50nm；当目标储层的岩石的平均特征孔径为100nm时，所述二氧化硅纳米颗粒的平均粒径小于等于10nm；为了保证纳米颗粒的吸附能力，一般纳米颗粒的平均粒径应该小于200nm。

所述为砂岩储层或碳酸盐储层中的任意一种或两种；

可以通过以下方法判断适用本申请的目标储层：首先采用润湿性判定方法确定储层是否为水湿。

上述润湿性判定方法，当使用Amott润湿性指数I_A进行判断，I_A0的储层为水湿，则可以选取该储层为目标储层；当使用USBM润湿性指数I_U进行判断，I_U0的储层为水湿，则可以选取该储层为目标储层；当使用相对渗透率曲线进行判断，等渗点的饱和度大于50％的储层为水湿，则可以选取该储层为目标储层；

若储层为非水湿储层，上述目标储层的选择方式可以采用表面电位判定方法，选择岩石表面电荷为正的储层为目标储层；

上述表面电位判定方法选取电泳法测量储层的岩石颗粒在水中的Zeta电位，若Zeta电位0，则储层表面电荷为正，可以选取该储层为目标储层。