低渗透油藏纳米粉体材料降压增注试验研究

论文摘要

纳米聚硅材料（NMPM）是利用γ射线激活、添加剂改性的纳米级SiO2,具有极强的憎水性。近年来,NMPM成为低渗透油藏一种新的降压增注处理剂,取得了一定的降压增注效果,但对其降压增注机理的研究还需要进一步开展。本文应用透射电镜测量了NMPM颗粒的粒度分布;用毛细管粘度计测量了NMPM溶液的粘度;应用全自动界面张力仪测定了NMPM溶液和水的界面张力;用页岩膨胀测试仪研究了NMPM溶液对钙土膨胀性的影响;用Zeta电位-激光粒度仪测量了含蜡NMPM体系/含蜡柴油的粒度组成;通过岩心流动实验,对NMPM溶液的流动性能进行了评价。研究结果表明,纳米聚硅材料属于纳米级微粒,具有憎水性,在水中出现团聚现象,NMPM溶液的粘度较柴油略有增加,且随NMPM浓度的增加而增加,随温度的升高而降低;在同一温度下,NMPM溶液-水的界面张力较柴油-水界面张力略大,随NMPM浓度的增加而增加;NMPM溶液对未膨胀钙土的抑制性能较强,对已膨胀钙土的抑制性能较弱;在同一温度下,NMPM溶液的溶蜡能力比柴油大,溶蜡后NMPM体系的平均粒径和蜡晶粒度比含蜡柴油的大;对于渗透率在（2050）×10-3μm2的低渗岩心,NMPM溶液处理能显著降低注水压力,但降压效果与NMPM溶液注入后的静置时间有关。这些结论和认识,对于解释NMPM溶液降压增注机理具有理论意义,对于NMPM溶液降压增注现场试验具有指导意义。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 低渗透储层的特征及油水渗流规律分析
• 1.2.1 低渗透储层的特征
• 1.2.2 低渗透储层油水运动规律
• 1.3 低渗透油藏油层改造措施分析
• 1.3.1 压裂技术
• 1.3.2 酸化解堵技术
• 1.3.3 水平井增产技术
• 2吞吐增产技术'>1.3.4 CO₂吞吐增产技术
• 1.3.5 微生物驱油技术
• 1.3.6 电化学导流驱油技术
• 1.4 纳米材料的特征及其在低渗透油藏降压增注中的应用
• 1.4.1 纳米技术材料及其效应
• 1.4.2 纳米聚硅材料及应用
• 1.4.3 纳米聚硅材料降压增注国内外研究现状
• 1.5 研究内容及技术路线
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 技术路线
• 第二章 纳米聚硅材料性能评价
• 2.1 实验药品与仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 纳米聚硅溶液配制
• 2.2.2 纳米聚硅粉体透射电镜观察
• 2.2.3 纳米聚硅溶液粘度测量
• 2.3 实验结果与分析
• 2.3.1 纳米聚硅粉体材料的微观结构
• 2.3.2 纳米聚硅材料在油水中的溶解和团聚现象
• 2.3.3 纳米聚硅溶液的相对密度－温度关系
• 2.3.4 纳米聚硅溶液的粘温特性
• 2.4 本章小结
• 第三章 纳米聚硅溶液的界面性质研究
• 3.1 实验材料与仪器
• 3.2 界面张力仪的测量原理
• 3.3 测量方法
• 3.3.1 蒸馏水表面张力的测定
• 3.3.2 纳米聚硅溶液-水界面张力的测定
• 3.3.3 实验条件
• 3.4 实验结果与分析
• 3.4.1 蒸馏水表面张力曲线
• 3.4.2 纳米聚硅溶液-水界面观察
• 3.4.3 纳米聚硅溶液-水界面张力测定
• 3.5 本章小结
• 第四章 纳米聚硅溶液对粘土膨胀性的影响
• 4.1 实验材料与仪器
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 样品制备
• 4.2.2 测试步骤
• 4.2.3 膨胀率计算
• 4.3 实验结果与分析
• 4.3.1 钙土在蒸馏水和盐水中的膨胀性能
• 4.3.2 钙土在柴油和纳米聚硅溶液中的膨胀性能
• 4.3.3 柴油/纳米聚硅溶液处理后的钙土在蒸馏水/盐水中的膨胀性能
• 4.3.4 纳米聚硅溶液处理对已膨胀钙土膨胀性的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 纳米聚硅溶液溶蜡性能评价
• 5.1 实验材料与仪器
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 溶蜡性能测定步骤
• 5.2.2 粒度分析方法
• 5.2.3 实验条件
• 5.3 实验结果与分析
• 5.3.1 柴油与纳米聚硅溶液的溶蜡性能
• 5.3.2 溶蜡柴油和纳米聚硅溶液的粒度分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 纳米聚硅溶液的流动性能评价
• 6.1 实验材料与仪器
• 6.1.1 实验材料
• 6.1.2 实验仪器
• 6.2 实验方法
• 6.2.1 岩心预处理
• 6.2.2 实验步骤
• 6.2.3 岩心渗透率的计算
• 6.3 实验结果与分析
• 6.3.1 纳米聚硅溶液注入后立刻水驱的三阶段压力分析
• 6.3.2 纳米聚硅溶液注入24h 后水驱的三阶段压力分析
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 硕士期间科研及论文发表情况
• 致谢