纳米颗粒在储层微通道壁面吸附过程的微观作用能研究

华帅，狄勤丰，李原

科学研究

纳米颗粒在储层微通道壁面吸附过程的微观作用能研究

华帅1, 2，狄勤丰1，李原2

（1. 上海大学，上海 200072；2. 苏州泰纽测试服务有限公司，江苏 苏州 215010）

为探明纳米颗粒与储层微通道壁面的吸附机理，在分析油基和水基分散液中纳米颗粒与储层微通道壁面受力特征的基础上，建立了微观作用能计算模型，然后根据实际储层和纳米颗粒的特征数据，计算纳米颗粒与储层微通道壁面的作用能。结果表明：纳米颗粒在向储层微通道壁面运动的过程中主要受到范德华作用和静电作用，其中范德华作用为主要作用；随作用距离的减小，纳米颗粒与储层微通道壁面间的总作用能逐渐增大；纳米颗粒与储层微通道壁面间的总作用能总远远大于水分子与储层微通道壁面间的总作用能，说明纳米颗粒在与水分子的竞争吸附过程中占绝对优势。

微观作用能；纳米颗粒；降压增注；竞争吸附

纳米颗粒吸附法减阻技术是一种近年来新兴的物理法减阻技术[1]，该技术通过将特定性质的纳米颗粒注入到石油储层微通道中，在储层微通道壁面形成吸附层，改变微通道壁面的润湿性及微结构，进而降低注水阻力、提高注水量。相对于酸化、压裂等储层改造技术，纳米颗粒吸附法减阻技术不仅具有减阻效果好、有效期长、无污染等特点，并且不会对储层造成永久性伤害。

自2007年开始，国内研究专家围绕纳米材料制备、水基分散液的研发、纳米颗粒吸附法减阻机理、纳米材料减阻效果和现场增注工艺等开展了大量的工作[2-3]，有力地推动了纳米颗粒吸附法减阻技术及其减阻机理的发展。……