摘要:滲吸驅油技術作為提高采收率的有效手段，在低滲透油藏的開發(fā)中應用廣泛。傳統(tǒng)的表面活性劑滲吸驅油在低滲透儲層應用過程中容易受到環(huán)境的影響，存在化學降解、吸附量大以及與鹽反應生成沉淀等問題。而納米滲吸驅油劑由于尺寸小，更容易進入低滲油藏，且具有良好的耐溫耐鹽性能，較傳統(tǒng)表面活性劑對低滲油藏的適應性更強，有著巨大的應用潛力?？偨Y了納米滲吸驅油劑在提高原油采收率中的應用進展，并對納米滲吸驅油劑的滲吸驅油機理進行了分析，最后對納米滲吸驅油劑發(fā)展趨勢進行了展望。結果表明:1)納米滲吸驅油劑按類型分為納米顆粒滲吸驅油劑、納米乳液滲吸驅油劑和生物綠色納米滲吸驅油劑;2)納米滲吸驅油劑主要是通過降低油水界面張力、改變儲層巖石的濕潤性、乳化原油以及結構分離壓力等4項機理來實現滲吸驅油的作用;3)未來納米滲吸驅油劑需要聚焦低成本、綠色環(huán)保和多功能等方向，從而更好地對油田現場的實際應用起指導作用。該研究成果為納米流體滲吸驅油進一步研究提供了參考。

引言

由于全球范圍內持續(xù)大規(guī)模開采，常規(guī)油藏可采儲量逐年減少，導致能源供需失衡。因此，低滲透油藏的勘探與開發(fā)逐漸成為石油工業(yè)的焦點。然而，這些低滲透油藏的孔隙度和滲透性普遍較低，非均質性強，這使得注水開發(fā)等傳統(tǒng)技術的開發(fā)效果并不理想。此外，在注水開發(fā)的過程中，還可能面臨地層能量快速下降、水淹以及原油在滯留層的流動受阻等問題。滲吸驅油技術已被證明是1種很有前途的低滲透儲層提高采收率技術，在油藏開發(fā)中發(fā)揮著至關重要的作用。特別是該類油藏中壓裂造縫未波及區(qū)域儲層致密，啟動壓力高，不能依賴常規(guī)的驅替方法，儲層內的油水滲吸交換機制便成為了主要的產油途徑。

表面活性劑是目前常用的滲吸劑，能深入滲透至微小裂縫，改善潤濕性和降低界面張力從而提高滲吸采收率。但是表面活性劑在應用過程中容易受到儲層環(huán)境的影響，存在著生成沉淀、在地層吸附量大以及化學降解等問題。近年來，為了更好地開發(fā)低滲透油藏，開展了納米流體滲吸驅油技術的研究。納米流體尺寸小于低滲透油藏孔隙，可在低滲透油藏儲層孔隙中順利運移。納米流體在注入地層后，通過與油藏中的原油相互作用，提高了原油的流動性，進而提高滲吸采收率。此外，納米流體還可以通過調控其成分和濃度來適應不同油藏的特性，進一步提高滲吸驅油的效果。因此，在低滲透油藏提高采收率的研究領域，納米流體滲吸驅油技術有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。該研究對國內外關于納米流體滲吸驅油的文獻進行了分析，從納米滲吸驅油劑類型角度出發(fā)，論述了國內外學者關于納米流體滲吸驅油的研究成果與機理認識，并對未來納米滲吸驅油劑的研究方向提出了一些建議。

1納米顆粒型滲吸驅油劑

納米流體除了具有納米級尺寸，還具有獨特的熱力學性質，在滲吸驅油提高采收率過程中顯示出巨大的潛力。納米顆粒的粒徑較小、比表面積較大，能夠進入多孔介質并在界面處有效吸附，改善界面性質，從而提高滲吸驅油的效果。目前滲吸驅油用納米顆粒主要有SiO2,ZrO2,Al2O3,Fe3O4以及氧化石墨烯和碳量子點等。

1.1 SiO2納米顆粒

SiO2納米顆粒是1種無毒、無味、無污染的球形顆粒。SiO2納米顆粒來源廣泛，價格相對低廉，可以輕松對其表面進行改性，接枝各種功能基團，以滿足不同條件下的不同要求，是目前最受歡迎的納米材料。

ZHAO等將SiO2納米顆粒和陰離子表面活性劑(AOS)復配，制備了1種新型納米流體。實驗結果表明，該納米流體在高溫(80°C)及高礦化度(30000mg/L)條件下能穩(wěn)定存在3周，無任何聚集。0.1%納米流體相較同濃度表面活性劑，滲吸采收率從14.33%提升至29.00%，滲吸采收率明顯提高。

胡海霞等利用硅烷偶聯劑KH580對SiO2納米顆粒進行改性,并和表面活性劑APE-X復配得到納米流體。改性納米顆粒可以分散吸附在巖石壁面,從而改變巖石的潤濕性。通過滲吸排油實驗發(fā)現納米分散液進入儲層后具有比常規(guī)表面活性劑更好的滲吸排油能力。

李佳等構筑了1種TPHS-AOS-納米SiO2低界面張力納米流體。研究結果表明，納米流體的采收率比表面活性劑體系提高12.7%。與傳統(tǒng)的僅由單一表面活性劑組成的復配體系相比，低界面張力的納米流體在提升低滲透油藏滲吸采收率方面展現出顯著的優(yōu)越性。

近幾年Janus納米顆粒成為SiO2改性新的研究方向。Janus納米顆粒表面具有親水和疏水結構，能夠快速轉移到油水界面，改變油水界面性質，在提高采收率方面表現出積極的效果，具有很高的提高采收率潛力。

白云等在研究中利用Pickering乳液模板法將KH580和KH832接枝到SiO2納米顆粒表面，制備了1種兩親性SiO2納米顆粒。改性后的兩親性SiO2納米顆粒由于磺酸基靜電排斥和長鏈辛基形成位阻層，有效提高了納米顆粒分散穩(wěn)定性，在60℃下靜置30d后未出現分層現象，0.05%的納米流體具有較好的滲吸驅油效果。

CAO等以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和辛基三乙氧基硅烷(OTES)與納米SiO2(NS)發(fā)生反應，并進一步通過調節(jié)OTES的用量從而改變兩親納米顆粒OAS的疏水性，合成了3種不同疏水基團含量的OAS。與NS相比，OAS粒子能保持良好的穩(wěn)定性、乳化性和改變界面的性質。0.1%OAS滲吸采收率可提高3%，表現出巨大的提高采收率的潛力。

納米SiO2因其粒徑小，與低滲透油藏相匹配，來源廣泛、價格低廉，且表面羥基多易于改性等特點，成為目前應用最為廣泛的納米材料。為了提高SiO2的表面活性、界面活性以及分散穩(wěn)定性，可以接枝不同的功能團，如氨基、磺酸基和羧基等，這些功能團的引入可以提高SiO2的親水性或親油性，增強其在油水界面的吸附性能，從而在不同油藏滲吸驅油過程中展現出更好的性能。Janus納米SiO2作為1種新型的納米材料，因為特殊的兩親結構，使得它可以更好地吸附在油水界面，提高油水界面膜性能和滲吸采收率，成為SiO2改性新的研究方向。雖然SiO2應用潛力巨大，但同時也面臨著許多挑戰(zhàn)，如怎樣提高其穩(wěn)定性，如何選擇合適的功能團，如何優(yōu)化其合成和應用工藝等。因此，需要對其進行深入研究，創(chuàng)新性的解決這些問題，以提高SiO2的性能和應用潛力。