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纳米流体在三次采油中的应作者：戴紫梦来源：《华东科技》 2017年第12期近年来伴随着石油工业的发展，越来越多的国内外学者将纳米流体应用到三次采油中。
纳米流体是指将纳米颗粒分散到液体介质中得到的粒度小并且均匀的稳定分散体系。
在导热系数、黏度、对流传热等方面纳米流体比单相溶液展现出较大的优势，并且纳米流体应用比较广泛，在强化传热领域可作为一种换热工质，在石油化工领域可作为钻井液、水处理剂等。
能够形成纳米流体的纳米颗粒种类有很多，例如SiO2、TiO2、Al2O3、Ca2O3、Cu、CuO、Fe2O3、Ca3(PO4)2 等金属和金属氧化物纳米粒子。
上述颗粒尺寸均为纳米量级，比表面积较大，由于纳米颗粒表面存在大量的不饱和键，导致纳米流体大多处于热力学不稳定状态，此外范德华力、静电力等表面力的存在使纳米颗粒在溶液中易发生团聚，最终形成二次团聚结构，从而使纳米颗粒丧失了其独有的优势。
因此，如何设计颗粒稳定、分散的纳米流体是进行各项探索研究的基础。
纳米流体的制备影响纳米流体的因素有很多，例如温度、超声时间、溶剂pH 值、颗粒粒径等。
颗粒分散在液相介质中时一般分为三个阶段：润湿、解团聚以及纳米分散颗粒的稳定，其中液相介质分为水相体系与非水相体系。
制备相对稳定的纳米流体的方法一般分为物理方法和化学方法，物理方法常见方式有颗粒的机械粉碎、水浴超声分散等，化学分散则是通过向液相介质中加入一种或多种化学分散剂从而提高体系的稳定性。
如今研究的纳米颗粒为纳米量级，因此可通过胶体化学中的相关知识解决纳米颗粒分散所遇到的问题。
由于纳米颗粒表面能较高，易于相互团聚，可以通过改变外界条件在颗粒间建立一个能垒，从而抑制纳米颗粒的团聚，最终使整个体系保持动力学稳定性。
依靠纳米颗粒间的双电层斥力及静电相互作用便可建立这种能垒，在液相介质中所用纳米颗粒的稳定分散都可以通过建立类似的能垒实现。
胶体稳定介质的分散理论可分为三种, 分别是: 静电斥力稳定理论、空间位阻稳定理论和空缺稳定理论。
381 概述低渗透油田由于地层原始渗透率低，孔隙不发育且连通性差，地层中粘土矿物含量高，地层易水敏，使注入水在地层中难以扩散流动，在近井地带形成了高压区，造成了注水压力逐年上升，注水量逐年下降。
同时由于注入水的水质超标，注入水中含有大量无机和有机颗粒及注水井油套环形空间的死水区细菌滋生，腐蚀结垢造成堵塞，使注水井长期欠注，低渗透油田区块存在“注不进、采不出”的现象，影响了油田的开发。
因此，必须研究推广注水井低渗透油田增注工艺技术以解决目前低渗透油田存在的高压注水井欠注严重的问题，使低渗透油田注上水、注好水，提高油田的注水开发 效果。
2 低渗透油田伤害机理分析低渗透油田主要欠注原因有以下几点：2.1 微粒损害分外来和储层自身的两类。
微粒损害是油、水井损害的主要因素之一，通常发生在钻井、完井、修井、注水过程中，尤以注污水井悬浮物颗粒影响最为严重。
2.2 粘土膨胀膨胀性粘土矿物如蒙脱石等在外来流体侵入时，易发生膨胀，导致地层渗透率下降。
粘土膨胀在纯梁油区低渗透油田中普遍存在，是地层损害的主要因素之一。
2.3 结垢损害结垢损害由注入水水质不合格及入井液与地层流体、矿物不配伍等多种因素造成。
注清水井以碳酸盐垢为主，注污水井碳酸盐垢与硫化物垢并存。
2.4 酸化造成的损害包括酸渣及酸化产生的二次沉淀（如氟化钙、氟化铝、氢氧化铁、氟硅酸盐等），由酸化配方使用不合理造成。
2.5 地层启动压力高由于地层低孔低渗，造成地层启动压力过高，泵站压力无法满足注入压力要求，导致水井欠注。
3 纯梁采油厂低渗透油田增注技术的应用3.1 双重震源解堵技术双重震源解堵技术是以高压水流冲击推动滑块滑动和水力振荡产生双重振动作用于油层，通过高压水流向射孔段间歇喷射，使地层在纵波及横波作用下得以处理，该技术与酸化配合使用，应用于低渗透油田注水井由于结垢或后期污染造成的欠注井的增注，一方面可以同时处理多层需处理地层，避免了以往分层酸化不易实现的缺陷；另一方面，纯梁低渗透油田增注技术的应用孙治国（胜利油田纯梁采油厂工艺所，山东 滨州 256504）摘要：文章通过分析纯梁低渗透油田注水井的堵塞原因及堵塞程度，找到了影响不同类型水井注水的主要原因，针对性地实施了不同的增注工艺，取得了较好的效果。
聚硅纳米增注技术在临盘油田的试验应用X王长杰1,李 攀2,张 影1(1.胜利油田临盘采油厂;2.胜利油田作业四公司,山东临邑 251507) 摘 要:纳米降压增注技术为现河采油厂工艺所引进开发的新技术。
胜利油田拥有丰富的低渗油田储量,注水开发是低渗透油田的主要开发方式。
同国外低渗透油田采收率相比,胜利油区低渗透油田采收率偏低。
这主要是由于胜利油区主要低渗油田储层以中孔、小孔为主,喉道中值半径小于1.5L m,储层粘土矿物相对含量高,储层敏感性强,普遍存在注水压力不断上升、注水困难等问题。
因此,寻找降低注入压力、提高增注效果的材料和工艺措施成为低渗透油田注水开发的攻关目标之一。
关键词:降压;增注;聚硅纳米材料;试验;效果;盘2-39井 纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性。
这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
该技术适合于低渗透油藏注水井降压增注,具有效果显著、施工简单、无污染等优点。
通过小尺寸效用、表面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等多种纳米效应,聚硅纳米材料能够有效改善流体与岩石表面的动力学作用,从微观的层次上根本解决注入压力高或注水困难的问题,促进油田开发过程的注采平衡。
1 纳米材料原理SiO2利用C射线放射性激活的添加剂来进行化学改性的产品,它的离散颗粒尺寸在10～500nm。
它是具有极强憎水亲油能力的颗粒状白色粉末物质,其憎水率在99%以上。
通过它的这一特性可以实现降压增注。
2 纳米材料中的创新点聚硅纳米材料是以二氧化硅为主要成分的微小颗粒物质,其降压增注效应以物理作用为主,与其它油田化学剂相比,聚硅纳米材料的处理工艺相对简单,对地面和地层环境无任何污染。
在这个方面,俄罗斯已有先例,在国内,东胜石油开发公司、河口采油厂、临盘采油厂和中原油田先后利用俄罗斯生产的聚硅纳米材料处理12口注水井,起到了一定的降压增注效果。
注水井降压增注工艺的研究与应用摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，针对注水开发的油田，为了提高水驱的开发效益，采取最佳的技术措施，达到油田开发的产能指标。
实施降压增注的工艺技术的研究和应用，降低注入设备的能量消耗，提高注入水的驱替作用效果。
关键词：注水井;降压增注;工艺;应用引言随着陆上油田低渗、特低渗油藏所占开发比重的逐年增加，此类区块注水井的高压欠注问题也日益突出。
截止到2009年底，江苏油田试采一厂低渗、特低渗油藏注水压力达到注水干线压力的高压欠注井已占正常开井数的37.1%。
为此，进行了注水井纳米增注技术的研究，并分别在低渗、特低渗油藏高压欠注井、层间矛盾突出的分注井上采用该技术进行了现场试验，在2009—2010年实施的施工井平均单井降压12.75MPa，增注2359.3m3，保障了低渗油藏注水开发工作的顺利进行。
1 注水降压增注的地面工艺技术措施油田注水开发过程中，需要合理控制注水的压力，保持油层稳定的吸水能力。
通过对注采井网的重新布局，实现水驱的运行通道，在油水井之间形成均匀的水线，避免因注入水发生单层突进的现象，从而影响到整个油井的驱替能量的分配，进而降低注水的驱替作用效果。
降压增注技术措施的应用，合理解决注水井的地层堵塞的问题，优选最佳的解堵剂，解除地层堵塞的状况，恢复地层的吸水能力，通过高效的注水方式，达到注水开发的产能指标。
优化注水工艺流程，对单井配水间到注水井的工艺流程进行优化，保持油层稳定的吸水能力，杜绝注入水发生窜流的现象，导致注入水的浪费。
结合油田开发后期的特点，实施降压注水工艺，通过降低注水的压力，相应地降低注水泵机组的能量消耗，提高注水设备的运行效率，降低注水开发油田的生产成本。
2 降压增注工艺1）一般降压增注工艺所谓一般降压增注工艺，就是采用光油管注水井原管柱，对生产注水井的所有注水层段，进行酸化处理，从而调整注水井整个吸水剖面，达到降压增注的目的。
