低滲透油藏CO2驅(qū)封竄用CO2/N2響應(yīng)性納米分散體系的研制

賴南君，郝 丹，朱元強，石 偉，唐 雷

（1.西南石油大學化學化工學院，四川成都 610500；2.油氣田應(yīng)用化學四川省重點實驗室西南石油大學，四川成都 610500）

針對低滲透油氣藏，注氣開發(fā)相對于常規(guī)的注水開發(fā)技術(shù)，具有及時補充地層能量、污染小、適用于水敏油藏的優(yōu)點［1］。CO2在原油中溶解良好，使油相的物理和化學性質(zhì)發(fā)生一系列有利于原油開采的變化［2-3］。但是，地層裂縫的存在和驅(qū)替相與被驅(qū)替相不合理的流度比可能會導(dǎo)致驅(qū)替過程中CO2發(fā)生氣竄，嚴重影響CO2的驅(qū)油效率。用于減輕CO2氣竄的常規(guī)方法對氣竄防治有一定的積極作用，但也存在一定的局限性［4-6］。如凝膠和聚合物注入性差，無法對油藏深部進行有效封堵；CO2泡沫強度低，在復(fù)雜地層環(huán)境中較難控制起泡［7］。因此，迫切需求一種新型材料，能夠?qū)崿F(xiàn)在低滲透油氣藏中滿足注入要求并有效抑制氣竄現(xiàn)象。

以納米顆粒為載體，在納米顆粒表面實現(xiàn)多功能集成的技術(shù)在油氣田增產(chǎn)和提高采收率等領(lǐng)域日益受到關(guān)注［8-10］。其中，CO2/N2敏感性納米材料可在CO2條件下質(zhì)子化，從而達到維持分散狀態(tài)的效果；在N2條件下質(zhì)子化，使自身形成線狀微團或巨型微團［11-15］。2017 年，LI 等通過甲基丙烯酸的Michael加成反應(yīng)與叔胺合成CO2響應(yīng)性的SiO2納米雜化物，在響應(yīng)條件下可產(chǎn)生大量泡沫以阻止氣竄現(xiàn)象，增強CO2的驅(qū)油能力［16］。2019 年，張俊等合成CO2響應(yīng)性黏彈性稠化劑，在分別注入CO2和N2時，可使聚合物快速成膠和破膠，表現(xiàn)出良好的CO2/N2響應(yīng)性［17］。2021 年，楊利萍等提出了一種納米顆粒活性油堵水劑，該堵水劑通過剪切力形成乳狀液，利用賈敏效應(yīng)選擇性控水［18］。以上所有研究均是將納米材料應(yīng)用于凝膠或者泡沫中，利用CO2/N2響應(yīng)性的獨特性開發(fā)防止氣竄的封堵材料。針對非凝膠、非泡沫的封竄用CO2/N2響應(yīng)性納米材料從未進行過研究。為此，筆者在已有研究的基礎(chǔ)上［14，19］，合成顆粒表面帶有叔胺基的納米材料（叔胺基具有良好的CO2/N2響應(yīng)性［20］）——CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2，測定其基礎(chǔ)理化性能及其在分散劑水溶液中的分散性、響應(yīng)性、CO2吸附性、穩(wěn)定性等性能，通過巖心驅(qū)替實驗評價CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的驅(qū)油效果，以期為在低滲透油藏CO2驅(qū)替期間減緩氣竄現(xiàn)象提供理論指導(dǎo)。

1 實驗部分

1.1 實驗器材

實驗材料 實驗材料主要包括：甲苯（C7H8）、3-氨基丙基三甲氧基硅烷（KH-540）、乙醇（C2H5OH）、甲酸（HCOOH）、甲醛（HCHO）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、氫氧化鈉（NaOH）、聚乙二醇-400（PEG-400）、曲拉通X-100（TX-100）、十二烷基磺酸鈉（SDS）、鹽酸（HCl）、氯化鋇（BaCl2）（以上均來自成都科龍化學試劑廠），納米SiO2（粒徑為10～20 nm）（阿拉丁化學有限公司），CO2（氣）和N2（氣）（成都精利燃氣公司）。所有化學試劑均為AR級。

實驗儀器 實驗儀器主要包括：WQF520 型紅外光譜儀（北京瑞利分析儀器有限公司），DF-101S型激光散射系統(tǒng)（美國布魯克海文儀器），Var10EL-Ⅲ型元素分析儀（德國元素分析儀），KRUSS DSA30S 型界面參數(shù)一體測量系統(tǒng)（德國KRUSS 公司），PS-10 型超聲波清洗機（上?？茖?dǎo)超聲儀器公司），UV-1800 型紫外可見光分光光度計（上海佑科儀器儀表公司），PHS-25 型數(shù)顯pH 計（上海儀電科學儀器股份公司），Zeta PALS190 Plus型Zeta電位及粒度分析儀（美國Brookhaven），巖心驅(qū)替裝置（江蘇海安縣石油科研儀器公司）。

1.2 實驗方法

CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的合成 取5 g 納米SiO2放在100 ℃的烘箱中活化24 h后放于250 mL的單口圓底燒瓶中，隨后將其置于80 ℃、緩慢轉(zhuǎn)速條件下的磁力攪拌水浴鍋中，依次加入100 mL除水后的C7H8，2 500 μL 的改性劑KH-540，攪拌回流反應(yīng)12 h，提純得到KH-540 改性納米SiO2，產(chǎn)率為70.4%。取1 g KH-540改性納米SiO2于150 mL單口圓底燒瓶中，隨后將其置于88 ℃、緩慢轉(zhuǎn)速條件下的磁力攪拌水浴鍋中，依次加入70 mL 的DMF，405 μL的HCHO，685 μL的HCOOH，攪拌回流反應(yīng)12 h，提純得到CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2（圖1），產(chǎn)率為75.89%。2 次產(chǎn)物均用乙醇反復(fù)洗滌3 次（即提純），置于80 ℃烘箱干燥。

圖1 CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2合成路線Fig.1 Synthetic route of CO2/N2 responsive nano-SiO2

CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的表征 表征方法主要包括：①FTIR。采用溴化鉀壓片法分別對納米SiO2、KH540 改性納米SiO2、CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2等進行FTIR 測試，波數(shù)為400～4 500 cm-1。②TGA。采用同步綜合熱分析儀，在空氣條件下，以10 ℃/min速率從常溫升至1 200 ℃，測定干燥3 種SiO2質(zhì)量變化。③元素分析測試。采用Var10EL-Ⅲ元素分析儀，利用高溫燃燒法測定原理，分析3 種SiO2的C 和N元素含量。

CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的性能研究①分散性測定。一個是分散劑優(yōu)選：取0.1 g的SDS/TX-100/PEG-400，0.1 g 的堿片，0.1 g CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2放于100 mL 純水中，經(jīng)超聲分散5 min 后，置于50 ℃/80 ℃磁力攪拌水浴鍋中攪拌加熱0.5 h，記錄其溶液狀態(tài)隨時間的變化，以溶液變澄清的時間來評價分散劑的優(yōu)劣。另一個是分散劑加量優(yōu)選：選取不同量的PEG-400，0.1 g 堿片，0.1 g CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2放于100 mL 純水中，經(jīng)5 min 超聲分散后，置于80 ℃磁力攪拌水浴鍋中攪拌加熱0.5 h，利用雙束光紫外可見光分光光度計測定不同加量PEG-400 溶液的透光度，以其作為溶液分散效果優(yōu)劣的評價指標［21-22］。②粒徑分析。采用激光散射儀器對CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系進行粒徑分析，分別用分散劑和純水進行分散。③響應(yīng)性測定。配制純水、分散劑分散的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系，利用pH 計測定分散體系依次注入CO2和N2前、后（重復(fù)3 次）的pH 值變化［23］。④CO2吸附量測定。配制最優(yōu)加量分散劑的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系，常壓下向分散體系注入15 min的CO2，再將吸收了CO2的分散體系常壓下注入15 min的N2，將注入N2后解析出的CO2用NaOH 吸收液吸收，用BaCl2滴定，采用抽濾泵抽濾，在通過烘箱80 ℃干燥后，秤出BaCO3質(zhì)量，再按1∶1 換算成CO2吸附量。⑤分散穩(wěn)定性測定。采用Zeta 電位及粒度分析儀分別測定純水分散、分散劑分散以及其注入CO2和N2后的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的Zeta電位［24］。

CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的巖心驅(qū)替實驗 注入性實驗步驟包括：①利用手動泵給1#巖心（直徑為3 cm，長度為5 cm，滲透率為0.63 mD，孔隙度為11.4%）加10 MPa 的圍壓，并將其放到已設(shè)置好的45 ℃恒溫烘箱中。②以0.05 mL/min 的流速向巖心夾持器中注入5 000 mg/L 的模擬鹽水，測量巖心的實時注入壓力，待注入壓力趨于平穩(wěn)后，記錄注入壓力平穩(wěn)時的數(shù)據(jù)。③以0.05 mL/min 的流速向巖心夾持器中注入質(zhì)量濃度為1 000 mg/L 的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系（飽和吸收CO2），直至注入壓力趨于穩(wěn)定。④以注入量為橫坐標，注入壓力為縱坐標，繪制巖心的壓力曲線變化圖。

在烘箱溫度為45 ℃時，對CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系進行封堵性實驗，并進行氣驅(qū)，全程記錄壓力和出油量，實驗步驟主要包括：①利用手動泵給2#巖心（直徑為3 cm，長度為5 cm，滲透率為5.8 mD，孔隙度為13.2%）加10 MPa 的圍壓，準備好5 000 mg/L 的氯化鈉鹽水置于中間容器，按照驅(qū)替實驗流程連接實驗裝置（圖2），然后水測滲透率。②將巖心干燥后，加壓飽和油。以2 mL/min 的氣體速度對加壓飽和油后的巖心進行CO2氣驅(qū)，直至出口端發(fā)現(xiàn)CO2竄出。③以2 mL/min的氣體速度向巖心注入N2，待巖心夾持器出口有氣體產(chǎn)出（出口用NaOH 溶液吸收，再用BaCl2滴定，若無沉淀產(chǎn)生，證明N2充滿氣竄通道），隨后注入1 PV 的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系（常壓下飽和吸收CO2），循環(huán)往復(fù)3 次（為了確保N2與CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系充分作用），密封巖心夾持器，待分散體系與N2老化12 h。④待老化結(jié)束后，再次進行CO2驅(qū)［25-26］。⑤根據(jù)壓力的變化，以注入量為橫坐標，以注入壓力為縱坐標，繪制壓力曲線變化圖。⑥封堵率計算公式為：

圖2 驅(qū)替實驗流程Fig.2 Flow chart of oil displacement experiment

2 實驗結(jié)果

2.1 CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的紅外光譜分析

由3種SiO2的紅外光譜（圖3）可以看出，純納米SiO2的紅外光譜中波數(shù)為3 455.4 和1 624 cm-1的振動吸收峰，分別為—OH 基團和納米SiO2表面吸附水的—OH 基團，代表SiO2表面含有—OH。波數(shù)為1 106.1，812.1，466.4 cm-1附近的峰分別為Si—O—Si基團的非對稱伸縮振動峰、對稱伸縮振動峰、彎曲振動吸收峰，為SiO2特征峰。

圖3 3種SiO2的紅外光譜Fig.3 Infrared spectra of three kinds of SiO2

KH-540 改性納米SiO2的紅外光譜中波數(shù)分別為3 424.4，2 934.1，1 459.3 和1 624.6 cm-1的振動吸收峰分別為—NH，—CH2，—CN，吸附水的—OH，代表體系中還有未與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)的羥基存在，此時依然存在納米SiO2的特征峰。研究表明，納米SiO2與硅烷偶聯(lián)劑KH-540發(fā)生了反應(yīng)，在納米SiO2表面接枝了伯胺基。

CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的紅外光譜中波數(shù)為3 423.4 與2 935.2 cm-1的2 個單峰，是由KH-540 改性納米SiO2光譜圖中對應(yīng)的單峰分離而來，且3 423.4 cm-1處的峰強度變?nèi)踺^為明顯，可能是由于大部分伯胺轉(zhuǎn)化為叔胺，少部分轉(zhuǎn)化為仲胺，叔胺無峰，以此造成了峰的分離及變?nèi)酢?/p>

2.2 CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的熱重分析

根據(jù)純納米SiO2，KH-540 改性納米SiO2，CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的TGA 曲線（圖4）可以發(fā)現(xiàn)，3種SiO2在同步熱分析儀的溫度為900 ℃時的質(zhì)量保留率分別為97.18%，89.58%，87.45%。對于純納米SiO2，質(zhì)量的損失是由于表面的羥基；對于KH-540改性納米SiO2和CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2，質(zhì)量的損失分別是由于表面的伯胺鏈和叔胺鏈。100 ℃附近的質(zhì)量損失是純納米SiO2吸附水脫附。同時，CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2質(zhì)量損失大于KH-540 改性納米SiO2的結(jié)果也證明叔胺基團的成功合成。

圖4 3種SiO2熱重分析Fig.4 Thermogravimetric analysis of three kinds of SiO2

2.3 CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的元素分析

已知CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的合成是首先利用KH-540 在納米SiO2表面接枝伯胺基團，再利用改性劑將伯胺基團改造成叔胺基團。根據(jù)SiO2和KH-540 的結(jié)構(gòu)，可知KH-540 改性SiO2和CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2理論產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，前者C/N 為3∶1，后者C/N 為5∶1。根據(jù)元素分析（表1）和C/N 計算，KH-540 改性SiO2和CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2均符合理論值，說明伯胺基成功改性為叔胺基。

表1 3種SiO2元素分析結(jié)果Table1 Elemental analysis results of three kinds of SiO2

2.4 CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的分散性

3 種分散劑在助分散劑堿片的幫助下均能較好地分散CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2（表2），而且分散后的溶液在HCl，NH4Cl和離心操作等情況下依然保持良好的澄清狀態(tài)，說明其分散穩(wěn)定性較強。

表2 3種分散劑分散CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2情況Table2 Dispersion of CO2/N2 responsive nano-SiO2 by three dispersants

但SDS 在室溫下放置1 h 后，恢復(fù)渾濁狀態(tài)，說明SDS 的溫度穩(wěn)定性較差。同時發(fā)現(xiàn)，SDS 和TX-100 在后續(xù)注入CO2時起泡較嚴重，故最終選擇PEG-400為分散劑。

在選擇好最優(yōu)分散劑后，要對分散劑加量進行優(yōu)化，利用溶液的透光率可以評判分散效果的優(yōu)劣。根據(jù)不同波長下的透光率變化結(jié)果（圖5），300 mg/L 的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的透光率在不同的紫外光波長下始終是最高的，因此選擇300 mg/L為分散劑的最優(yōu)加量。

圖5 不同波長下的透光率變化Fig.5 Transmittance at different wavelengths

2.5 CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的粒徑

由1 000 mg/L 的純水、分散劑分散CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的顆粒粒徑（分別為126.8 和58.8 nm）分析（圖6）可知，相比純水分散的分散體系，加入聚乙二醇分散后的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的粒徑大大降低，雖然純水分散后的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2粒徑相比于孔喉直徑較小，但其較不穩(wěn)定，易團聚，注入性差。而加入分散劑后其粒徑減小至58.8 nm，在后續(xù)實驗中其分散體系較穩(wěn)定，在HCl，NH4Cl 和離心操作等情況下均未發(fā)生沉降現(xiàn)象，證明分散性良好。

圖6 2種分散情況下CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的粒徑分析Fig.6 Particle size analysis of CO2/N2 responsive nano-SiO2 under two kinds of dispersion conditions

2.6 CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的響應(yīng)性

從分散體系依次注入CO2和N2前、后的pH值變化（圖7）可知，對于純水分散的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系，當注入CO2時，pH 值降低至約為7；當注入N2時，pH 值回升至約為7.9。通過3 次的循環(huán)注入CO2和N2，發(fā)現(xiàn)純水分散的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的pH值經(jīng)歷了降低、升高、再降低、再升高的周期性變化（周期性變化指在2 個點反復(fù)來回變化），這是CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2表面叔胺基的質(zhì)子化和去質(zhì)子化造成的。同理，分散劑分散的CO2/N2響應(yīng)性SiO2納米分散體系的pH值在第1次注入CO2和N2后也經(jīng)歷了降低后升高的變化。而造成分散劑分散的CO2/N2響應(yīng)性納米CO2/N2分散體系第1 次注入CO2和N2無周期性表現(xiàn)的原因是第1 次注入的CO2消耗掉了分散體系中的堿片，故pH 值在注入N2時無法回升至8.08。

圖7 分散體系依次注入CO2和N2時pH值隨時間的變化Fig.7 pH changes with time when CO2 and N2 are injected into dispersion system sequentially

2.7 CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的CO2吸附性

實驗結(jié)果表明，純水CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系、分散劑納米SiO2分散體系、分散劑CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的CO2吸附量分別為25.0，90.3和196.8 mmol/g，分散劑可大大提高CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的CO2吸附量，其原因是分散劑分散易團聚顆粒，增大CO2接觸面積；發(fā)現(xiàn)CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的CO2吸附量明顯比納米SiO2分散體系的高，說明CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2表面的叔胺基團可有效吸附CO2。

2.8 CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的分散穩(wěn)定性

根據(jù)Zeta 電位值的絕對值衡量溶液穩(wěn)定性實驗結(jié)果表明，分散劑CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系、純水CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系、通CO2后的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系、通N2后的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的Zeta 電位分別為-34.55，6.2，22.45和-18.47 mV。純水CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系較不穩(wěn)定，極易發(fā)生團聚；而加入分散劑后的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系最為穩(wěn)定，溶液也是澄清透明狀，說明聚乙二醇成功分散CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2；通入CO2后的分散體系穩(wěn)定性有所下降，但仍有一定的穩(wěn)定性，且溶液仍呈澄清透明。待再向該分散體系通入N2后，溶液卻在幾分鐘內(nèi)變渾濁乳白。

為了探究分散體系通N2后變渾濁的原因，向渾濁乳白的溶液中通入CO2或加熱，無明顯變化產(chǎn)生。但是，向渾濁乳白的溶液中加入堿片后加熱，分散體系澄清透明。實驗證明，第1 次注入CO2時，堿片（助分散劑）被CO2反應(yīng)消耗掉了。但質(zhì)子化時的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2間擁有一定的分子作用力，故此時穩(wěn)定性有所下降，但仍澄清透明。注入N2后，分散體系中的CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2去質(zhì)子化，顆粒間失去作用力，遂團聚。這種質(zhì)子化狀態(tài)下澄清透明，去質(zhì)子化狀態(tài)下渾濁乳白的特點符合堵劑注入性和封堵性的要求。

2.9 注入性

在向1#巖心注入模擬鹽水時的平衡壓力約為4 MPa，注入CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系時的平衡壓力約為6.4 MPa（圖8）。在CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系注入的初始階段，注入壓力迅速升高。當注入量達到2.5 PV 時，壓力曲線開始趨于平穩(wěn)，隨著注入量的不斷增加，壓力曲線一直保持平穩(wěn)狀態(tài)，此時注入壓力為6.4 MPa，說明CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系在滲透率為0.7 mD 的儲層具有相對較好的注入性。

圖8 模擬鹽水和CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的注入壓力Fig.8 Injection pressure curves of simulated salt water and CO2/N2 responsive nano-SiO2 dispersion system

根據(jù)文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)，納米顆粒在多孔介質(zhì)中的注入性主要與多孔介質(zhì)的孔喉尺寸有關(guān)，在納米顆粒的流體力學尺寸一定時，多孔介質(zhì)孔喉半徑越大越有利于納米顆粒的注入［27-28］。采用油藏工程中常用的孔隙半徑計算方法［29］，得出孔隙半徑為0.210 3 μm，其遠大于納米分散體系流體力學半徑（0.059 μm）。說明CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2的流體力學半徑可以適應(yīng)儲層孔隙半徑。

2.10 巖心驅(qū)替實驗

巖心驅(qū)替實驗結(jié)果（圖9）表明，第1 次注入CO2時，注入壓力不斷上升，在出口產(chǎn)生氣體后，壓力下降，說明存在氣竄，此時的壓力約為0.114 MPa，初始氣驅(qū)采收率為38.29%。依次向巖心注入N2和CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系，老化后，納米分散體系和N2發(fā)生去質(zhì)子化反應(yīng)，納米顆粒表面電荷減弱，納米顆粒之間靜電斥力減弱，納米顆粒發(fā)生團聚，封堵氣竄通道。因此，第2 次注入CO2時的驅(qū)替壓力比初始CO2驅(qū)時高，且此時壓力約為1.073 MPa，采收率為53.44%。根據(jù)（1）式可得，納米分散體系的封堵效率約為89.38%。與納米顆?；钚远聞?8］（封堵率為66.92%）相比，封堵效果良好。

圖9 CO2巖心驅(qū)替動態(tài)曲線Fig.9 Dynamic curve of CO2 flooding in core

納米分散體系封堵作用的關(guān)鍵點在于N2將氣竄通道進行了標記，納米分散體系可以準確地在氣竄通道與N2發(fā)生去質(zhì)子化作用導(dǎo)致納米顆粒聚集從而阻斷通道。同時，被N2釋放出來的CO2也可能會進入低滲透儲層中，與原油接觸，使原油更加容易流動。

3 結(jié)論

通過改性，叔胺基被成功接枝到納米顆粒表面形成CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2顆粒，在分散體系中其粒徑為58.8 nm；在300 mg/L 聚乙二醇-400 和100 mg/L 堿片下良好分散，且分散體系有明顯的CO2/N2響應(yīng)性、足夠的CO2吸附量和良好的穩(wěn)定性。

CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系在去質(zhì)子化狀態(tài)下顆粒團聚的情況下，可有效地封堵地層，封堵率為89.38%。且該納米SiO2分散體系在注入量為3 PV 條件下的提高采收率為15.15%，最終采收率可達到53.44%。具有響應(yīng)性的納米分散體系是一種環(huán)境友好型的新體系，為封堵CO2驅(qū)氣竄通道提供了新方法。建議后續(xù)可通過分子動力學、熱力學研究，探討CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系的驅(qū)油機理。

符號解釋

K1，K2——注入CO2/N2響應(yīng)性納米SiO2分散體系前、后的巖心滲透率，mD；

p1，p2——注入CO2過程中穩(wěn)定壓力，MPa；

ω——封堵率，%。