纳米材料在油田化学中的应用(2)

2.3 在油田化学驱油工作中的应用

驱油剂的应用，使一些开采深度高，采取常规开采技术工艺方法很难出原油的油田工程项目的原油采收率得到有效提高。而对于纳米材料来说，在油田化学驱油工作中也能够得到广泛的应用。比如其中的分子沉积膜便是一种纳米膜，将分子沉积膜应用到驱油工作当中，形成全新的纳米膜驱油技术，与传统的化学驱技术比较，所使用的驱油剂用量更低，同时驱油效率更高，可高出10%左右；同时，分子沉积膜驱油技术的施工工艺简单，成本低，可以解决高温、高矿化度对高分子聚合物黏度等性能产生不利影响的问题；此外，合理地应用分子沉积膜去油剂，在复杂油层中也能够发挥应有的作用，进而使原油的采收率得到有效提升。

结合上述分析，不难发现在油田化学的钻井液工作、调剖堵水工作、驱油工作领域，纳米材料均能够发挥显著的作用。值得注意的是，随着纳米材料技术的不断成熟，在油气田废水处理、环保型裂液领域以及修井液等工作领域也能够发挥非常重要的作用。但纳米材料在油田化学当中的应用也存在一些问题，例如基于钻井液当中添加纳米材料，会导致钻井液等固相含量及纳米颗粒含量增加，进而使钻井液的流变性受到影响；又比如一些纳米材料的成本偏高，如纳米TiO2材料，成本便比传统处理剂更高。因此，为了促进纳米材料在油田化学领域的应用，有必要加强理论研究和技术研究，加大力度研究纳米材料的突变特性，使纳米材料在技术及工艺应用等方面能够有所突破，从而使纳米材料在未来应用于油田化学工作领域的价值得到更进一步的提升。

3 结束语

纳米材料由于具备诸多优势，因此在油田化学领域能够得到广泛的应用，比如应用到钻井液工作当中，能够使其滤失效果增强、抗盐效果好，且耐温效果好；合理地应用到驱油工作当中，还能够使原油采收率得到有效提升。因此，根据油田化学工作的实际情况，可合理科学地应用纳米材料。但也需注重纳米材料在未来的发展前景，加强理论、技术研究，使纳米材料技术工艺水平获得更进一步的提升，使其在油田化学工作领域的价值作用得到更为显著的体现，从而使我国油田化学工作行业实现可持续发展。

[1] 李龙，冯杰，李爽，等.纳米材料在油田化学中的应用进展[J].化工新型材料，2013，41（9）：187-190.

[2] 彭振，王中华，何焕杰，等.纳米材料在油田化学中的应用[J].精细石油化工进展，2011，12（7）：8-12.

进入21世纪以来，在社会经济稳步发展的背景下，我国油田化学工作取得了很大的进步及发展。与此同时，油田化学工作的内容较多，包括钻井液工作、调剖堵水工作、驱油工作等。而随着纳米材料技术的逐渐成熟，使得纳米材料在这些油田化学工作中得到了广泛且有效的应用。值得注意的是，与常规材料比较，纳米材料具备表面活性更优、摩阻更低、比表面积更高等诸多优势。合理科学地应用到油田化学工作当中，能够使油田化学工作的效率及质量得到有效提高。鉴于此，本课题围绕“纳米材料在油田化学中的应用”进行分析研究具备一定的价值意义。1 纳米材料概述纳米材料主要的构成部位为极细的晶粒，从其特征维度尺寸来看，纳米量级处于0.1nm到100nm，属于一种固体材料。因纳米材料的尺寸处在微观与宏观物体两者之间，所以和常规的材料比较，其具备多方面的效果，包括：量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应以及介电限域效果等。以表面效应为例，指的是纳米材料的表面原子数和总原子数之间的比值，会在晶体尺寸变小的情况下，而急剧变大，进一步导致纳米材料发生物理性质变化或化学性质变化。当纳米材料的颗粒直径变小，那么其比表面积将会明显变大，由此表明表面原子所占比重明显增大。对于其中直径＞0.1μm的颗粒表面效应可以忽略不计；如果颗粒尺寸＜0.1μm的情况下，会导致其表面原子的比重快速上升，这样表面原子便具备非常高的活性，所以也非常不稳定，容易和别的原子结合。此外，近年来随着我国油田化学工作技术的进步及不断发展，使得纳米材料在油田化学工作领域的应用越来越广泛，应发挥纳米材料应有的价值，使油田化学工作的效率及质量得到很大程度的提升。2 纳米材料在油田化学中的应用从油田化学工作角度来看，纳米材料的应用非常广泛，涉及到油田化学的钻井液工作、调剖堵水工作、驱油工作等领域 在油田化学钻井液工作中的应用在钻井液工作当中，主要通过添加纳米材料，或者添加纳米复合材料的方法，使井壁稳定性得到有效提升，并达到防渗漏的效果。同时，由于钻井液工作环境复杂，合理地应用纳米材料及钻井液技术可以提高转速，并使钻机的工作周期缩短。需注意到的是，倘若采取直接添加的方式，将纳米材料应用到钻井液当中，可能会受到纳米材料相互作用的影响，进而出现团聚反应，使纳米材料的性能丧失。为了使纳米材料的高效性能得到有效发挥，比如湿润、成膜以及流变等，需充分将纳米材料存在的均匀分散问题解决；例如，于纳米材料当中添加合理的表明活性剂，让纳米材料显得更加稳定。根据实际工作经验，在钻井液工作中，双金属层状氢氧化物水滑石与蒙脱石是两种常用的纳米材料。其中，双金属层状氢氧化物水滑石的片层带正电荷，在层间阴离子的中和及剥离作用下，使巨大的表面积得到有效形成，让正电荷成分裸露，然后和负电性地层黏土产生强电性作用及接触滞留作用，让钻井液的护壁效果得到有效增强。而对于Al-Fe-Mg类双金属层状氢氧化物水滑石纳米材料，其电动电位超过30mV，且具备很强的抗盐效果，同时黏度和切力提升率也＞300%。国内有学者采取蒙脱石MMTs前驱物对蒙脱石粒径为20nm到70nm的纳米复合材料进行制备，结果显示钻井液的增黏性较蒙脱石-PAM简单混合体更高。此外，还有研究显示，采取溶剂法制备水溶性聚乙烯醇、聚氧化乙烯和MMTs的纳米复合材料，然后将制备出来的纳米复合材料应用到钻井液工作中，能够发挥诸多优势，比如滤失效果增强、抗盐效果好，且耐温 在油田化学调剖堵水工作中的应用基于采油期间，油气井容易引发出水的现象，为了解决此问题，需对油气井采取堵水处理，并对注水井吸水剖面进行合理调整。与此同时，当油气田处于高含水状态下，会加大堵水的难度，同时调剖的难度也增加，通过合理使用纳米材料，能够使这些问题得到有效解决。国内有学者结合实际工作，通过插层原位聚合法制备了聚合物/层状硅酸盐复合吸水性凝胶PLS，MMT层间距撑开0.6～1.2nm，使客体分子AM＋AA有效地置入主体MMT层间，以此使基于纳米复合吸水材料的新型流体转向调剖剂得到有效形成。其中，PLS颗粒膨胀倍数达到13-62，抗盐效果得到25×104mg/L，耐温达到90℃，并且PLS凝胶在油中能够发挥很好的收缩作用；在温度处于90℃的情况下，韧性系数达到0.8到1.0；应用到油田化学调剖堵水工作当中，增油效果得到明显提高 在油田化学驱油工作中的应用驱油剂的应用，使一些开采深度高，采取常规开采技术工艺方法很难出原油的油田工程项目的原油采收率得到有效提高。而对于纳米材料来说，在油田化学驱油工作中也能够得到广泛的应用。比如其中的分子沉积膜便是一种纳米膜，将分子沉积膜应用到驱油工作当中，形成全新的纳米膜驱油技术，与传统的化学驱技术比较，所使用的驱油剂用量更低，同时驱油效率更高，可高出10%左右；同时，分子沉积膜驱油技术的施工工艺简单，成本低，可以解决高温、高矿化度对高分子聚合物黏度等性能产生不利影响的问题；此外，合理地应用分子沉积膜去油剂，在复杂油层中也能够发挥应有的作用，进而使原油的采收率得到有效提升。结合上述分析，不难发现在油田化学的钻井液工作、调剖堵水工作、驱油工作领域，纳米材料均能够发挥显著的作用。值得注意的是，随着纳米材料技术的不断成熟，在油气田废水处理、环保型裂液领域以及修井液等工作领域也能够发挥非常重要的作用。但纳米材料在油田化学当中的应用也存在一些问题，例如基于钻井液当中添加纳米材料，会导致钻井液等固相含量及纳米颗粒含量增加，进而使钻井液的流变性受到影响；又比如一些纳米材料的成本偏高，如纳米TiO2材料，成本便比传统处理剂更高。因此，为了促进纳米材料在油田化学领域的应用，有必要加强理论研究和技术研究，加大力度研究纳米材料的突变特性，使纳米材料在技术及工艺应用等方面能够有所突破，从而使纳米材料在未来应用于油田化学工作领域的价值得到更进一步的提升。3 结束语纳米材料由于具备诸多优势，因此在油田化学领域能够得到广泛的应用，比如应用到钻井液工作当中，能够使其滤失效果增强、抗盐效果好，且耐温效果好；合理地应用到驱油工作当中，还能够使原油采收率得到有效提升。因此，根据油田化学工作的实际情况，可合理科学地应用纳米材料。但也需注重纳米材料在未来的发展前景，加强理论、技术研究，使纳米材料技术工艺水平获得更进一步的提升，使其在油田化学工作领域的价值作用得到更为显著的体现，从而使我国油田化学工作行业实现可持续发展。参考文献[1] 李龙，冯杰，李爽，等.纳米材料在油田化学中的应用进展[J].化工新型材料，2013，41（9）：187-190.[2] 彭振，王中华，何焕杰，等.纳米材料在油田化学中的应用[J].精细石油化工进展，2011，12（7）：8-12.

文章来源：《油田化学》 网址: http://www.ythxzzs.cn/qikandaodu/2020/1228/347.html