納米流體在提高致密低滲油藏采收率方面具有廣闊的應(yīng)用前景。然而目前納米流體對致密砂礫巖儲(chǔ)層的改性作用以及提高采收率的機(jī)制尚不清楚。

針對這一問題，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所二氧化碳地質(zhì)封存研究團(tuán)隊(duì)通過室內(nèi)試驗(yàn)及計(jì)算流體力學(xué)方法進(jìn)行深入研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，納米流體能夠降低水—油之間的界面張力，同時(shí)可將儲(chǔ)層由中性潤濕變?yōu)閺?qiáng)親水性潤濕。相對于水驅(qū)，納米流體驅(qū)能更為有效地驅(qū)替大孔和小孔中的油，并且與CO₂協(xié)同作用時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的采收率。數(shù)值模擬顯示驅(qū)替流體驅(qū)油過程可分為初始通道建立階段和通道擴(kuò)張階段。在初始階段，納米流體的運(yùn)移前緣更快也更尖銳，并未表現(xiàn)出提高采收率的效果；在通道擴(kuò)張階段，納米流體能夠驅(qū)替相對“死孔隙”賦存的油，并顯著提高采收率。

該研究成果得到國家重點(diǎn)研究計(jì)劃（資助號：2022YFE0206800）、湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體（資助號：2021CFA030）及國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金（資助號：Z020001）共同資助。相關(guān)論文已經(jīng)發(fā)表在國際能源工程領(lǐng)域?qū)W術(shù)期刊Energy和Advances in Geo-Energy Research。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127275

https://doi.org/10.46690/ager.2023.08.03

圖1 不同吞吐模式下的巖心內(nèi)部含油分布

圖2 不同納米流體和驅(qū)替壓力下的孔隙內(nèi)部油相分布