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層的改性作用以及提高采收率的機制尚不清楚。

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)封存研究團隊通過室內(nèi)試驗及計算流體力學(xué)方法進行深入研究。實驗結(jié)果表明，納米流體能夠降低水—油之間的界面張力，同時可將儲層由中性潤濕變?yōu)閺娪H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張階段。在初始階段，納米流體的運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研究計劃（資助號：2022YFE0206800）、湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體（資助號：2021CFA030）及國家重點實驗室開放基金（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