【摘 要】
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高温高盐油藏油气资源丰富,但由于储层温度高、盐度大,常规开发技术难以有效开发,导致其采收率低。近年来,纳米SiO2流体因其优良性能在石油工业中的应用越来越广泛,但在高盐度（＞10%,含有少量二价离子）和高温（90-150℃）的恶劣环境下纳米SiO2容易团聚,为发展一种可在高温高盐油藏应用的纳米SiO2驱油剂,本文设计制备了一种耐高温聚合物包覆纳米SiO2颗粒,并研究其流体在高温高盐环境下的驱油性能
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高温高盐油藏油气资源丰富,但由于储层温度高、盐度大,常规开发技术难以有效开发,导致其采收率低。近年来,纳米SiO2流体因其优良性能在石油工业中的应用越来越广泛,但在高盐度（＞10%,含有少量二价离子）和高温（90-150℃）的恶劣环境下纳米SiO2容易团聚,为发展一种可在高温高盐油藏应用的纳米SiO2驱油剂,本文设计制备了一种耐高温聚合物包覆纳米SiO2颗粒,并研究其流体在高温高盐环境下的驱油性能。在本文中,首先用硅烷偶联剂KH550对纳米SiO2进行表面氨基化处理,然后在80℃下以氨基/过硫酸铵作为氧化还原引发剂将AMPS单体、SSS单体分别接枝到纳米SiO2表面。通过傅里叶变换红外光谱、热重分析、扫描电镜和粒径分析、Zeta电位分析对耐高温聚合物包覆纳米SiO2的结构、粒径和形态学进行研究,然后系统评价了耐高温聚合物包覆纳米流体的分散稳定性、改变润湿性、降低表（界）面张力、乳化性、以及流变性等性能。最后利用多功能岩心驱替装置进行室内驱油实验,对耐高温聚合物包覆纳米二氧化硅驱油剂的注入参数如:注入浓度、注入速度、注入量、岩心渗透率适用范围进行优化和筛选。研究结果表明,通过溶液聚合法成功合成了耐高温聚合物包覆纳米SiO2-PAMPS2和SiO2-PSSS3,产物呈圆球形、粒径分别为16nm及18nm左右,耐温耐盐性最佳的耐高温聚合物包覆纳米SiO2-PAMPS2临界盐度为:耐Na Cl 18wt%、Ca Cl26wt%,能在100℃的API盐水中可以保持稳定分散26天。在90℃下的API盐水中,SiO2-PAMPS2纳米流体改变润湿性最佳条件为纳米浓度0.4wt%,处理时间2h,此时接触角最大改变量为52°,SiO2-PAMPS2纳米流体可以有效地将润湿性从油湿向水湿方向转变;温度对SiO2-PAMPS2纳米流体降低表（界）面张力具有促进作用,SiO2-PAMPS2纳米流体降低表（界）面张力的最佳使用浓度为0.7wt%,表面张力值从65.75m N/m降低至56.22m N/m,界面张力值从20.80m N/m降低至11.38m N/m。岩心驱替实验表明,SiO2-PAMPS2纳米驱油剂的最佳注入参数为注入浓度0.4wt%,注入速度0.2m L/min,注入量0.5PV,当岩心渗透率为20×10-3μm~2左右时,采收率提高幅度最大。在90℃的API盐水环境下,纳米SiO2-PAMPS2流体具有良好的驱油性能,并且能较大幅度地提高采收率,因此SiO2-PAMPS2纳米驱油剂在高温高盐油藏具有巨大的现场应用潜力。
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