纳米材料改善压裂液性能及驱油机理研究

• 作者: 刘建坤 蒋廷学 黄静 吴春方 贾文峰 陈晨
• 来源期刊: 石油钻探技术
• 学科: 工学
• 关键词: 纳米材料 清洁压裂液 驱油机理 致密砂岩 表面张力
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 油气开发|Oil & Gas Exploitation
• 页码范围: 103-111
• 页数: 9页
• 分类号: TE357.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11911/syztjs.2021118

摘要

为给研发功能性压裂液提供理论依据,在纳米尺度(50 nm)对SiO2进行C8和季铵盐(QAS)修饰,合成了疏水纳米材料SiO2-C8和疏水带电纳米材料SiO2-QAS,评价了SRFP型聚合物清洁压裂液分别加入SiO2,SiO2-C8及SiO2-QAS等3种纳米材料后的配伍性、稳定性及综合性能;利用量化模拟手段,建立了纳米材料在砂岩表面的吸附结构模型及吸附动力学模型,分析了纳米材料在砂岩表面的吸附及油水分离特征.试验及模拟结果表明:SiO2,SiO2-C8及SiO2-QAS等3种纳米材料在压裂液中具有较好的分散稳定性,可有效降低表界面张力,表现出良好的耐温、耐剪切性能;SiO2-C8和SiO2-QAS加入压裂液后有利于砂岩表面油分子被置换出,促进油水分离;SiO2-C8和SiO2–QAS加入压裂液后可有效改善压裂液性能,提高驱油效果,降低压裂液波及范围内的含油饱和度.研究结果可为功能性压裂液发展和研制提供理论依据,为优化致密油、页岩油压裂方案和优选压裂液提供参考.