一种纳米颗粒驱油剂及一种提高采收率的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113881415A(43)申请公布日2022.01.04(21)申请号202111306068.9(22)申请日2021.11.05(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园(72)发明人王沫然雷文海鲁旭康刘洋(74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司11262代理人刘凯强张奎燕(51)Int.Cl.C09K8/58(2006.01)E21B43/22(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种纳米颗粒驱油剂及一种提高采收率的方法(57)摘要本申请提供了一种纳米颗粒驱油剂及一种提高采收率的方法，通过选择适合纳米颗粒发挥作用的储层环境，制备特定的驱油剂，驱替时采用注入‑泄压‑再注入的方式实现纳米颗粒注入‑促进原油释放‑驱替释放的原油，达到提高采收率的目的。并且通过驱油剂中的纳米颗粒吸附在液‑液表面以降低界面张力，吸附在粗糙固体表面形成二级粗糙度实现水膜的延伸和生长，利用驱替过程中的表面能差异将原油释放出来。CN113881415ACN113881415A权利要求书1/2页1.一种驱油剂，所述驱油剂包括二氧化硅纳米颗粒和溶剂；所述二氧化硅纳米颗粒的粒径不大于目标储层的平均特征孔径的十分之一；所述二氧化硅纳米颗粒在驱油剂未注入目标储层前不聚结；所述驱油剂中二氧化硅纳米颗粒的浓度为0.1wt.％至10wt.％；优选地，所述驱油剂中二氧化硅纳米颗粒的浓度为3wt.％至5wt.％。2.根据权利要求1所述的驱油剂，其中，所述驱油剂还包括盐，所述盐的种类和浓度选择能够避免二氧化硅纳米颗粒之间因范德华力聚集的盐的种类和浓度；可选地，所述盐的浓度为0.01g/L至10g/L；优选地，所述盐的浓度为0.9g/L至2.2g/L；可选地，所述盐选自水溶性钠盐、水溶性铝盐、水溶性铁盐和水溶性镁盐中的任意一种或更多种。3.根据权利要求1所述的驱油剂，其中，所述二氧化硅纳米颗粒的D90小于平均粒径的2倍。4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱油剂，其中，所述目标储层为以二氧化硅和碳酸盐的一种或两种为主要成分且润湿性判定为水湿的储层，或者所述目标储层的岩石不为水湿但岩石表面表面电位为正的储层；可选地，所述目标储层为砂岩储层或碳酸盐储层中的任意一种或两种，优选地，所述目标储层中有机质的成分在目标地层中的占比在20wt.％以下。5.根据权利要求1至3中任一项所述的驱油剂，其中，所述驱油剂的pH值为8.5至11。6.根据权利要求1至3中任一项所述的驱油剂，其中，所述二氧化硅纳米颗粒的粒度分布测量后，相隔24小时再次测量所述粒度分布，所述粒度分布的变化在10％以内。7.根据权利要求1至3中任一项所述的驱油剂，其中，所述目标储层的选取方法，包括：1)采用润湿性判定方法判断地层是否为水湿；所述润湿性的判断方法包括Amott润湿性指数IA、USBM润湿性指数IU和相对渗透率曲线中的任意一种或更多种；2)若采用润湿性判定方法判断地层不为水湿，则采用表面电位判定方法选取目标地层。8.根据权利要求7所述的驱油剂，其中，当判断方法使用Amott润湿性指数IA时，IA>0的储层则为目标储层；当判断方法使用USBM润湿性指数IU时，IU>0的储层为目标储层；当判断方法使用相对渗透率曲线时，等渗点的饱和度大于50％的储层为目标储层。9.根据权利要求7所述的驱油剂，其中，当判断方法使用表面电位判定方法时，使用电泳法测量岩石颗粒在水中的Zeta电位，Zeta电位＞0则表面电荷为正的储层为目标储层。10.根据权利要求1至9中任一项所述驱油剂的应用，包括以下步骤，a)将所述驱油剂通过注入井注入目标储层，直到采油井中可以看到所述驱油剂；b)停止注入所述驱油剂，直至所述注入井的压力和所述采油井的压力的差值小于平均值的10％，再同时关闭所述注入井和所述采油井；c)注入所述驱油剂，将原油驱替采出；可选地，步骤c)中的驱油剂的注入时间不小于步骤a)中的驱油剂的注入时间；可选地，步骤a)、步骤b)和步骤c)可多次循环；可选地，步骤a)和步骤b)可多次循环，优选地，当步骤a)和步骤b)多次循环后可以使用2CN113881415A权利要求书2/2页水作为步骤c)的驱替液。3CN113881415A说明书1/6页一种纳米颗粒驱油剂及一种提高采收率的方法技术领域[0001]本文涉及但不限于新能源与高效节能领域，尤其涉及但不限于纳米颗粒驱油剂及应用其提高采收率的方法。背景技术[0002]目前中国的原油对外依存度较高，油气资源的勘探与开发关系着国民经济的发展和社会的稳定运转，通过新方法和技术提高采收率是提高油气产量、保障国家能源安全的重要手段。其中，通过在驱替液中加入各种化学试剂的化学驱是一