納米材料改善壓裂液性能及驅油機理研究

劉建坤， 蔣廷學， 黃 靜， 吳春方， 賈文峰， 陳 晨

（1.頁巖油氣富集機理與有效開發國家重點實驗室，北京 102206；2.中國石化石油工程技術研究院，北京 102206）

致密砂巖油藏儲層普遍具有巖性致密、孔滲條件差、喉道半徑小、孔喉比大及連通性差等特點[1–6]，壓裂液進入儲層后更易堵塞儲層孔喉，產生吸附滯留及固相堵塞等一些不可逆的傷害[7–9]。近年來，研發適用于致密油藏壓裂液時，如何改善壓裂液的性能及研究功能性壓裂液已成為該領域的一個重要研究方向[10–11]。納米材料具有獨特的物化性質，如尺寸效應、較強的吸附力和表面可改性等特點，能夠深入儲層內部而不受孔喉尺寸的制約[12–20]。另外，通過對納米粒子的設計和修飾，可以使其對致密油藏原有的表界面性質、剩余油等產生一定的積極作用，因此，近年來被廣泛應用到水基壓裂液中。水基壓裂液添加納米材料后可以降低壓裂液的濾失量、提高壓裂液的攜砂性能、降低表界面張力、提高驅油效果和返排率等[10–11]，從而提高壓裂改造的增產效果。T.Huang 和 J.B.Crews 等人[21–24]提出引入納米顆粒降低VES清潔壓裂液的濾失量和提高壓裂液的耐溫性；M.R.Gurluk 等人[25]在 VES 清潔壓裂液中添加氧化鎂及氧化鋅納米顆粒，制備得到納米改性清潔壓裂液，納米顆粒的加入提高了壓裂液的耐溫性。楊兆中等人[26]開展了納米顆粒在高溫條件下對VES泡沫壓裂液性能影響的研究，發現納米SiO2顆粒的加入提高了壓裂液的高溫抗剪切性、黏彈性、穩定性和攜砂性。……