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我国海上低渗、超低渗油气资源丰富,但地层孔喉尺寸细小,孔隙度低,注水压力高,能量补充困难,提高采收率面临挑战。随着纳米技术的发展,水基纳米颗粒已应用于油田矿场降压增注试验并取得良好效果。但有关纳米材料的降压增注机理仍争论不休。因此,亟需阐明纳米颗粒在油水界面和岩石孔喉表面吸附作用机制,揭示纳米颗粒降压增注机理。针对海上淡水资源匮乏的现实情况,本文研发一种海水基活性纳米流体降压增注体系。基于经典孔喉模型及超低渗岩心,利用微观显微粒子测速仪(micro-PIV),界面流变仪,接触角测量仪,显微镜以及高速摄像仪等实验仪器,研究活性纳米颗粒在固液界面及液液界面的吸附特性,考察其对岩石表面润湿性,液液界面黏弹性,孔喉内流体速度场分布及乳液稳定性等的影响,进而阐释活性纳米流体降压增注的机理。本文利用阳离子表面活性剂LH-2功能化修饰二氧化硅纳米材料HS-30制备海水基活性纳米流体,可在海水矿化度(30 000 mg/L)下保持稳定。研究结果表明:在固液界面吸附时,活性纳米材料的吸附可以改变岩石表面润湿性:通过活性纳米颗粒表面亲疏水性的调控,阐明其在岩石表面的吸附规律,油滴在石英片表面的接触角由纯表面活性剂体系的73.85°提高至活性纳米流体的129.56°。在液液界面吸附时,活性纳米流体可以有效降低界面张力(由35.6 mN/m降低至2.85 mN/m),提高界面黏弹性(弹性模量由2.10 mN/m提升至37.54 mN/m)。同时活性纳米流体能够有效稳定界面(稳定时间达到普通表面活性剂的8倍以上)。在超低渗岩心(0.2-0.45 10-3μm2)物理模拟实验中,与LH-2对比,活性纳米流体的注入压力降低了14.64%;活性纳米流体在不含油的多孔介质模型中降压率为18.05%,在饱和油的多孔介质模型中,活性纳米流体的降压率可提升至31.81%。在恒压条件下,与LH-2对比,活性纳米流体在微细管中的最高流速可提升18.83%,边界层厚度可降低43.24%。基于活性纳米材料在固液和液液界面的吸附特性,可改变岩石润湿性,提高油滴剥离效率,拓宽流动通道,降低边界层厚度,提高注入量,揭示了海上超低渗油藏活性纳米材料降压增注机理。