纳米降压增注剂

2022-12-19 15:11




纳米降压增注剂

宁波锋成先进能源材料研究院有限公司






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纳米降压增注剂


目前,我国已探明的低渗油藏低质储量在亿吨级以上,其中大多数油田渗透率低(0.3×10-3um2~25×10-3um2),此类油藏投入开发后,普遍存在注水压力高,水井欠注问题突出,达不到配注要求的油层存在多、吸水少,注采严重失衡的难题。而且不吸水和吸水差的井区还在不断增加,致使主力油层长期靠弹性开采,低产低能井井数不断增加,严重影响油田稳产基础。低渗透油田注水开发后,注够水是实现油田开发能否持续稳产、高效的重要保障,只有使注水井注进足够量的水,才能确保油藏开发中的地层能量保持较高水平,实现油井高产稳产。

纳米降压增注相关技术及产品,旨在提高低渗透油田注水开发效果,解决常规酸化增注技术对低渗透油田效果差、存在二次污染的难题。研制出了适应于油田低压、低孔隙、低渗透地质特点的纳米材料,可以提高注入水流动能力、减低毛管及渗流阻力、改变原油流变性,抑制二次沉淀生成,且增注有效期长。该技术能够改善油、水渗流特性,实现降压增注目的,最终达到增加注水量及油井产量,提高油田区块整体开发水平的目的。





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技术原理


根据平面径向流产量公式(裘比公式):

注入压力与水的有效渗透率Kw成反比,提高水的有效渗透率Kw,降低注入压力。而Kw与岩心的润湿性有着直接关系;一般而言,弱水性或弱亲油性的岩石表面,因水膜厚度的减少,水的有效渗透率Kw较高。

基于此理论,宁波锋成先进能源材料研究院对纳米基材进行改性,合成NIO系列纳米材料。由于纳米材料特有的结构,在储层岩石表面形成特定“凹凸”疏水面,减少水膜层厚度,降低了高压下水流阻力。同时,低聚合成粒径小、活性位点多的活性NIO纳米材料,并可通过灵活的亲疏水改性,实现不同活性功能。  

主要作用机理如下几点:

1. 纳米材料的吸附,改变岩石的润湿性,减小水膜厚度;降低水流摩阻,从而降低注入压力。

图1. 纳米材料改变岩石润湿性


图2. 润湿性改变(接触角10°→78.9°)


亲水能力越强,对水的滞留阻力就越大;而变成弱亲水性时,滞留阻力降低至零。水渗流通道横断面的流速成切线分布,降低了注水摩阻。

2. 降低油水界面张力

通过纳米降压增注剂降低油水界面张力,降低剥离原油所需的黏附功,使滞留在孔隙中的剩余油流动,降低残余油饱和度,增加有效微孔数,降低渗流阻力。

3. 增溶机理

图3. 微观可视增溶能力测试

图4. 固体表面覆盖解堵

当固体表面有5%被捕集剂覆盖时,就使表面产生憎水性,并降低其视密度,提高运移能力,从而解堵。








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技术指标及优势


1、技术指标





2、技术优势


通过大量的性能评价实验表明,宁波锋成自主研发的高效渗吸纳米驱油剂具有以下特性:

(1)纳米降压增注剂尺寸小,易进入孔喉和微裂缝。

(2)产品类型多,适用于多种苛刻油藏条件。

(3)能够克制粘土膨胀,降压率高,作用周期长。

4界面活性强,降低残余油饱和度,降低渗流阻力。

第三方合格检测报告







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矿场应用情况


宁波锋成先进能源材料研究院有限公司自主研发的纳米降压增注剂已在新疆油田、延长油田、长庆油田、大庆油田等油田低渗区块展开应用。






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