致密油藏注CO2防竄體系研究進(jìn)展

付炳杰 劉 銳，2，3 陶 陽 高 石 蒲萬芬，2，3

（1. 西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，四川 成都 610500；2. 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610500；3. 天府永興實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610213；4. 中國(guó)石油大港油田公司采油工藝研究院，天津 300280）

0 引 言

致密油在中國(guó)的鄂爾多斯、松遼、四川、準(zhǔn)噶爾、渤海灣和柴達(dá)木等主要含油氣盆地廣泛分布，資源量十分豐富。近年來在致密油領(lǐng)域的勘探開發(fā)、試驗(yàn)區(qū)建設(shè)和工業(yè)規(guī)模產(chǎn)能建設(shè)等方面均取得了重大突破［1-2］，致密油已成為中國(guó)油氣資源開采的重要戰(zhàn)略接替區(qū)。致密儲(chǔ)層廣泛發(fā)育微-納米級(jí)孔喉系統(tǒng)，并發(fā)育天然裂縫［3-6］，但在原始油藏條件下，大多數(shù)天然裂縫處于閉合狀態(tài)，原油滲流阻力大。壓裂形成的人工裂縫與天然裂縫溝通，構(gòu)建的裂縫系統(tǒng)是致密油藏的“泄油”通道。壓裂改造后，致密油藏在彈性能量開發(fā)的初期一般產(chǎn)油量相對(duì)較高，隨后遞減很快。如何提高彈性能量開發(fā)后期的采收率是致密油開發(fā)的一項(xiàng)重大課題。

CO2是一種無毒、廉價(jià)、含量豐富的氣體，隨著全球工業(yè)化的推進(jìn)，過量的CO2排放到大氣中是導(dǎo)致全球溫室效應(yīng)的重要原因。CO2的捕集和埋存是處理工業(yè)CO2排放的有效手段，也是實(shí)現(xiàn)碳中和、碳達(dá)峰“雙碳”愿景的重要路徑。眾多文獻(xiàn)研究和礦場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果［7-13］表明，由于CO2易流動(dòng)、增壓、易混相和降黏等驅(qū)油機(jī)理，致密、低滲透、稠油油藏注CO2不僅能有效埋存CO2，同時(shí)能顯著提高目標(biāo)油藏的采收率。在致密油藏注CO2階段，受CO2與原油流度差異及儲(chǔ)層非均質(zhì)的影響，CO2極易沿裂縫特別是高導(dǎo)流裂縫竄逸。物理化學(xué)方法封堵優(yōu)勢(shì)通道，有效控制CO2竄逸，提高CO2波及體積是致密油藏注CO2提高采收率的重要前提。由于物理化學(xué)性質(zhì)的多樣性和多重響應(yīng)特征，化學(xué)體系為致密油注CO2防竄提供了深厚的物質(zhì)基礎(chǔ)和廣闊的選擇空間，成為關(guān)注的焦點(diǎn)和研究的熱點(diǎn)。本文旨在通過綜述致密油注CO2防竄體系的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，對(duì)比評(píng)述CO2非響應(yīng)性和響應(yīng)性防竄體系及其防竄機(jī)理，并對(duì)防竄體系的應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

1 CO2非響應(yīng)性防竄體系

1.1 凝膠堵劑

向地層中注入CO2時(shí)，注入氣極易向較大孔喉或高滲區(qū)域流動(dòng)［14］，導(dǎo)致CO2竄流，因此將有機(jī)高分子或有機(jī)單體與交聯(lián)劑的基液一起注入地層，在地層的環(huán)境引發(fā)有機(jī)高分子（有機(jī)單體）化學(xué)交聯(lián)形成凝膠，封堵優(yōu)勢(shì)通道，迫使CO2向低滲區(qū)域流動(dòng)，有效地?cái)U(kuò)大了CO2的波及區(qū)域，從而提高采收率。孟祥海等［15］針對(duì)渤中34-2/4 油田注水開發(fā)效率低、非均性較強(qiáng)等特點(diǎn)測(cè)試了酚醛凝膠調(diào)剖劑的封堵及調(diào)剖效果，取得了顯著成效。

作為調(diào)剖堵水最成熟的體系之一，凝膠能對(duì)大孔道、裂縫進(jìn)行有效封堵，被廣泛應(yīng)用于三次采油的調(diào)剖、堵水作業(yè)［16］。然而，凝膠堵劑對(duì)油藏優(yōu)勢(shì)通道的封堵一般不可逆，同時(shí)，由于在地層條件下，超臨界（壓縮）CO2在水的溶解度高，與水作用后形成中強(qiáng)酸，防CO2竄逸的材料需抗酸。同時(shí)傳統(tǒng)聚合物凝膠耐高溫性能差，在高溫環(huán)境下，成膠速度太快，凝膠內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)易被破壞，易造成井筒被堵、封堵能力降低或喪失［17］。劉銳等［18］采用丙烯酰胺就地聚合接枝殼聚糖，研制了一種防CO2竄逸的聚合物凝膠（圖1），在中強(qiáng)酸、高溫高鹽條件下具備良好的強(qiáng)度和優(yōu)異的穩(wěn)定性，但該聚合物凝膠不能遇油解堵。

圖1 防CO2氣竄聚合物凝膠堵劑結(jié)構(gòu)式[18]Fig. 1 Structural formula of polymer gel plugging agent for anti-channeling of CO2[18]

為了應(yīng)對(duì)CO2吞吐技術(shù)中隨著吹脹循環(huán)次數(shù)增加發(fā)生的氣竄現(xiàn)象，Q.J.Du 等［19］提出了一種有機(jī)纖維復(fù)合凝膠（有機(jī)纖維顆粒ATS+交聯(lián)劑JL+穩(wěn)定劑TJ）作為堵塞劑，在非凝膠注入階段黏度低、阻力系數(shù)小，不會(huì)堵塞近井區(qū)域，在生成凝膠后具有優(yōu)異的黏彈性和抗沖刷性，但在CO2返排過程中難以提取。

1.2 增黏CO2型聚合物

聚合物增黏是聚合物大分子能夠有效地溶解在CO2中，從而達(dá)到增黏的效果［20］。A.Salar 等［21］和K.Taniya 等［22］研究了1-癸烯增加CO2黏度的能力，結(jié)果表明：在35 ℃下，CO2黏度增加了6 倍，升高溫度至90 ℃仍然保持4.8 倍。X.J.Luo 等［23］合成了一種增黏CO2型聚合物，通過加熱/冷卻可以使水溶液凝膠/去凝膠化，達(dá)到控制氣竄的效果。而聚合物增黏的關(guān)鍵因素是聚合物在CO2中的溶解程度，很多聚合物在超臨界CO2中的溶解度不高，增黏效果有限［20，24］，因此提高聚合物在超臨界（壓縮）CO2中的溶解性成為了關(guān)鍵。提高聚合物的溶解性主要有2 種途徑，一種是制備具有較高溶解性的聚合物：增黏CO2型聚合物采用超臨界（壓縮）CO2可溶解的單體制備，典型的聚合物有聚二甲基硅氧烷、聚全氟辛基丙烯酸酯、聚（全氟辛基丙烯酸酯-苯乙烯）、聚丙烯酸甲酯等［9］。這些聚合物在壓縮或超臨界CO2中有較好的溶解性，從而增加CO2流體的黏度，降低CO2流體與原油的流度比，擴(kuò)大CO2波及體積。G.G.Armando 等［25］研究了3 種直接黏性聚合物對(duì)CO2黏度的影響因素，結(jié)果表明支鏈結(jié)構(gòu)以及分子間的相互作用能夠提高聚合物的溶解性，其中π 鍵的相互作用尤為顯著。另外一種是通過添加助溶劑輔助聚合物增加CO2黏度。D.L.Gurina 等［26］分子模擬了羥基肉桂酸在極性助溶極（甲醇、丙醇）的參與下在超臨界CO2中的溶解度，結(jié)果顯示其溶解度得到了顯著提高。C.S.Li等［27］以丙醇作為助溶劑，研究了對(duì)二乙烯基苯在超臨界CO2中的沉淀聚合，結(jié)果表明該助溶劑對(duì)沉淀的形成具有很好的促進(jìn)作用。而助溶劑主要是通過改變CO2的溶度參數(shù)，使之與聚合物的溶度參數(shù)相接近，其次可以優(yōu)化CO2與聚合物分子間的相互作用，達(dá)到增黏的效果［20］，從而起到提高采收率的作用。

1.3 沉析鹽顆粒

沉析鹽防CO2竄流的思想是利用有機(jī)胺與CO2反應(yīng)生成的固體碳酸鹽，封堵CO2的竄流通道。在大量注入CO2的過程中會(huì)沖刷多個(gè)蓋層中的斷層，導(dǎo)致地層流體的泄露，由于密度的差異，CO2向上運(yùn)移而地層水向下流動(dòng)，形成對(duì)流導(dǎo)致鹽沉淀，從而起到封堵CO2的作用［28］。但在依靠自然條件下生成的鹽沉淀去封堵CO2的過程中，很難精確地判斷出斷層中是否形成鹽沉淀。因此，人為注入與CO2發(fā)生反應(yīng)生成鹽沉淀的溶液，保證對(duì)CO2封堵的有效性，具有廣泛的應(yīng)用前景。劉必心等［29］利用正丁胺水溶液與CO2進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)生成的有機(jī)脲固體顆粒作為封堵劑對(duì)低滲透油藏CO2竄逸治理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，用正丁胺封堵氣竄通道能為提高CO2驅(qū)特低滲油藏的開發(fā)效果提供一種新思路。

1.4 CO2/N2泡沫

將表面活性劑水溶液和氣體注入地層，在多孔介質(zhì)的持續(xù)剪切作用下，氣體和表面活性劑水溶液生成泡沫。泡沫具有較好的流度控制能力和油水選擇性，增加注入壓力可以改善吸液剖面。針對(duì)注CO2的竄逸，油田技術(shù)人員開展了N2/CO2泡沫的防竄研究，即采用交替注入N2/CO2泡沫-CO2方式，延緩CO2竄逸［30］。然而，CO2溶于水后，溶液呈酸性，表面活性劑在酸性條件下的起泡性能和穩(wěn)定性能面臨挑戰(zhàn)。一旦泡沫在酸性條件的強(qiáng)度和半衰期不達(dá)標(biāo)時(shí)，泡沫發(fā)生氣液兩相分離，CO2將沿裂縫快速竄逸。鄒高峰等［31］通過實(shí)驗(yàn)采用不同的發(fā)泡方式來制備超微CO2泡沫，以期優(yōu)選出適合低滲透油藏的發(fā)泡方式。當(dāng)前，可用于CO2防竄的起泡劑主要是α-烯烴磺酸鹽、聚氧乙烯醚磺酸鹽及其衍生物、烷基酰胺磺基甜菜堿等［32］。另外，氣液比是影響泡沫綜合性能的重要因素，必須嚴(yán)格控制注氣速度和注液速度以獲得較佳性能的泡沫體系。

CO2非響應(yīng)性防竄體系是不與CO2發(fā)生響應(yīng)而改變自身結(jié)構(gòu)，依靠聚合物凝膠封堵CO2、聚合物增黏CO2或者利用化學(xué)反應(yīng)生成的固體碳酸鹽等直接封堵的防竄體系。通過對(duì)以上文獻(xiàn)的分析，針對(duì)致密油藏CO2的竄逸，當(dāng)前防竄體系還存在以下一方面或多方面的不足需要進(jìn)一步解決：①在致密油藏的注入性較差，不能有效達(dá)到目的層；②聚合物凝膠等完成封堵后不能遇油解堵，對(duì)地層造成污染；③注入CO2需要用水?dāng)y帶，溶于水后形成的碳酸溶液對(duì)注入設(shè)備和井筒造成腐蝕。

2 CO2響應(yīng)性表面活性劑

CO2響應(yīng)性防竄體系是依靠響應(yīng)性表面活性劑自身的CO2響應(yīng)性功能基團(tuán)，在受到CO2的刺激后完成自組裝轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蟹舛履芰Φ摹叭湎x狀”膠束等，達(dá)到擴(kuò)大CO2波及體積、提高原油采收率的目的，并在去CO2后能夠恢復(fù)原有結(jié)構(gòu)，可重復(fù)利用的防竄體系。CO2響應(yīng)性表面活性劑在CO2的刺激下，表面活性劑的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，表面活性劑分子自組裝，導(dǎo)致宏觀性質(zhì)例如形狀、黏度、顏色、表面潤(rùn)濕性、導(dǎo)電性、表面滲透率等發(fā)生顯著改變，去除CO2后，物理化學(xué)性質(zhì)恢復(fù)為原始狀態(tài)的一類智能表面活性劑［33-34］。1987 年，美國(guó)陶氏化學(xué)公司的E.Moore 和N.Lefevre［35］發(fā)表了1 篇有關(guān)CO2響應(yīng)性材料的專利，他們用CO2改變脂肪酸穩(wěn)定的乳液的pH 使乳液發(fā)生相分離，來回收乳液中的固相成分，這是迄今為止有關(guān)CO2響應(yīng)性材料的最早報(bào)道。CO2作為一種“綠色”的觸發(fā)介質(zhì)，其智能的響應(yīng)機(jī)制及簡(jiǎn)單高效的轉(zhuǎn)變性能備受青睞。

在碳酸溶液環(huán)境，CO2響應(yīng)性表面活性劑被質(zhì)子化，以“蠕蟲狀”膠束、球狀、囊泡等形式自組裝［36-37］，其中，以“蠕蟲狀”膠束的自組裝可形成氣溶性凝膠（以下簡(jiǎn)稱氣溶膠）。氣溶膠具有很好的自修復(fù)性、防穿透性和黏附性，將有效控制CO2沿高導(dǎo)流裂縫竄逸；氣溶膠與原油接觸后，質(zhì)子化的表面活性劑將在油/水界面發(fā)生親油-親水組裝，形成可流動(dòng)的體系，可望打開原油的“泄油”通道。另外，CO2在油藏條件下通常以超臨界狀態(tài)存在（CO2的超臨界點(diǎn)為31.3 ℃、7.38 MPa），采用超臨界CO2溶解和攜帶CO2響應(yīng)性表面活性劑，將顯著降低施工成本，同時(shí)CO2的腐蝕性問題得到有效解決。

2.1 CO2響應(yīng)性表面活性劑對(duì)CO2的響應(yīng)機(jī)理

CO2響應(yīng)性表面活性劑必須含有對(duì)CO2響應(yīng)的功能基團(tuán)，如叔胺、脒基、咪唑和羧基等。在水作為媒介條件，CO2響應(yīng)基團(tuán)與CO2反應(yīng)從原始的中性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子化狀態(tài)，這4 類基團(tuán)中對(duì)CO2響應(yīng)的活性大小依次是脒基、叔胺、咪唑、羧基［38］?；陔呋褪灏返腃O2響應(yīng)性材料的理論研究相對(duì)成熟，與CO2反應(yīng)生成碳酸氫鹽，反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。

圖2 水作為媒介條件下CO2響應(yīng)性材料對(duì)CO2的響應(yīng)機(jī)理Fig. 2 Response mechanism of CO2 responsive materials to CO2 with water as medium

2.2 CO2響應(yīng)性表面活性劑在超臨界CO2中的溶解性

超臨界CO2具有接近于液體的高密度以及接近于氣體的低黏度和強(qiáng)擴(kuò)散性，其擴(kuò)散系數(shù)為液體的100 倍，因而具有很強(qiáng)的溶解能力。部分文獻(xiàn)［39-41］表明，脂肪族直鏈和支鏈表面活性劑、烷基胺表面活性劑及乙二醇醚表面活性劑在超臨界CO2中有著很高的溶解度。以上CO2可溶性表面活性劑均對(duì)CO2有不同程度的響應(yīng)性，即在以水作為媒介的條件下，CO2可溶性表面活性劑與CO2反應(yīng)，形成質(zhì)子化的表面活性劑。研究表明，脂肪族直鏈和支鏈表面活性劑不僅在碳酸鹽巖油藏的吸附損失低，同時(shí)在酸性條件下具備優(yōu)異的起泡和穩(wěn)泡性能，因此是強(qiáng)非均質(zhì)碳酸鹽巖油藏CO2泡沫驅(qū)的理想起泡劑。

2.3 CO2響應(yīng)性表面活性劑的自組裝及解組裝

CO2響應(yīng)性表面活性劑的自組裝及解組裝的特性是CO2響應(yīng)性防竄體系的重要一環(huán)，依靠其自身獨(dú)特的開關(guān)效應(yīng)能夠彌補(bǔ)非響應(yīng)性防竄體系中不能自動(dòng)解堵、腐蝕注入設(shè)備等問題。目前，CO2響應(yīng)表活劑類型有開關(guān)蠕蟲狀膠束、開關(guān)乳液、開關(guān)凝膠、開關(guān)囊泡等。開關(guān)蠕蟲狀膠束在遇到CO2后會(huì)轉(zhuǎn)換成氣溶膠。Y.M.Zhang 等［42］制備了一種含有叔胺基封端的長(zhǎng)烷基鏈表面活性劑UC22AMPM（圖3），該材料在水溶液中表現(xiàn)為低黏度的白色乳液狀態(tài)，當(dāng)向溶液中注入CO2后，UC22AMPM 被質(zhì)子化，由原始的球狀膠束組裝形成蠕蟲狀的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并轉(zhuǎn)變?yōu)閯傂郧彝该鞯臍馊苣z；當(dāng)向體系中通入空氣后，氣溶膠重新轉(zhuǎn)變?yōu)榈宛ざ鹊娜闋钊芤?。H.Shen 等［43］從多種叔胺基物質(zhì)中篩選出了最有效的CO2響應(yīng)性長(zhǎng)鏈表面活性劑（N，N-二甲基核酰胺叔胺），在遇到CO2后，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈唣ざ鹊娜湎x狀膠束，同時(shí)該過程為可逆循環(huán)，因此在充滿CO2的環(huán)境下具有修復(fù)黏彈性的能力，該表面活性劑在裂縫性致密巖心封堵實(shí)驗(yàn)和巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)中，展現(xiàn)出良好的封堵性和耐溫性，有效地抑制了氣竄，采收率提高了21.7 百分點(diǎn)。但目前對(duì)蠕蟲狀膠束在地層孔隙中的流動(dòng)機(jī)理和封堵機(jī)制的相關(guān)研究還較少，在地層環(huán)境中溫度、壓力等對(duì)防竄效果的影響程度也尚未可知，同時(shí)蠕蟲狀膠束的合成成本偏高，不具備廣泛應(yīng)用的條件，因此，蠕蟲狀膠束應(yīng)用于CO2防竄體系的工業(yè)化仍然有很大的研究空間。

圖3 CO2/空氣控制UC22AMPM氣溶膠化/液化的可逆轉(zhuǎn)變示意[42]Fig. 3 Schematic reversible transformation of CO2/air controlling UC22AMPM aerosolization/liquefaction[42]

納米粒子響應(yīng)性表面活性劑在遇CO2后響應(yīng)自組裝，改變自身黏彈性以達(dá)到封堵CO2的目的。C.Liang 等［44］用N，N-二甲基乙酰胺縮二醇接枝納米粒子制備CO2響應(yīng)性的表面活性納米粒子。注入CO2后，納米粒子的親油-親水性發(fā)生了可逆的轉(zhuǎn)變，能在水相和模擬油相的界面自組裝，與水和油形成穩(wěn)定的O/W 乳液。R.Liu 等［45］采用叔胺封端聚酰胺-胺雜化納米粒的手段制備了一種CO2響應(yīng)性的表面活性納米分子刷，該材料在水中均勻分散，在CO2存在/去除條件，可以從膠態(tài)分散粒子到黏彈性流體的重復(fù)可逆轉(zhuǎn)變（圖4）；物理模擬實(shí)驗(yàn)表明，采用油田地層水配制納米分子刷，能有效沿相對(duì)滲透率較高的區(qū)域推進(jìn)，與CO2接觸形成黏彈性流體，進(jìn)而提高后續(xù)CO2的波及體積。與常規(guī)的納米顆粒相比，納米粒子響應(yīng)性表面活性劑形成的油水界面面積更小，在CO2/去CO2條件下，能夠改變自身黏彈性，有效避免納米顆粒團(tuán)聚堵塞地層孔隙，從而達(dá)到驅(qū)油和封堵CO2的雙重效果。

圖4 納米分子刷重復(fù)可逆轉(zhuǎn)變示意[45]Fig. 4 Schematic repetitive reversible transformation of nanomolecular brush[45]

目前，開關(guān)凝膠在CO2防竄技術(shù)中已經(jīng)得到了少量應(yīng)用，與非防竄體系的凝膠堵劑相比，響應(yīng)性凝膠不僅具有優(yōu)異的封堵性，同時(shí)在去CO2條件下，能夠可逆循環(huán)使用，有效降低了使用成本，避免了傳統(tǒng)凝膠堵劑遇油不疏堵，造成地層破壞的現(xiàn)象。劉琦等［46］以聚乙烯亞胺、κ-卡拉膠為原材料制備了一種在酸性條件下智能切換的響應(yīng)性凝膠，在巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)中具有良好的封竄性能（CO2氣體封堵率79.7%，后續(xù)注入水封堵率99.8%）。熊春明等［47］提出了CO2防竄智能響應(yīng)雙子表面活性劑流體，該流體表現(xiàn)為叔胺基穿插在雙子表面劑中間的分散囊泡狀膠束，流體黏度低，易注入；當(dāng)該流體遇到CO2后，電荷相互作用導(dǎo)致膠束發(fā)生自組裝，轉(zhuǎn)變?yōu)槿湎x狀膠束，達(dá)到遇CO2后自增稠的效果，且經(jīng)過剪切后能夠恢復(fù)成原始狀態(tài)，具備修復(fù)特性，可多次循環(huán)使用，且該流體具有親油鏈段，遇油增溶，不會(huì)造成低滲區(qū)域的損害。范昊坤等［48］提出的CO2響應(yīng)性智能流體溶液（SDS-TMPDACO2）在巖心封堵實(shí)驗(yàn)中的堵氣率為99.5%，封堵壓力為45 MPa，最大波及體積提高了23%。與傳統(tǒng)凝膠相比，響應(yīng)性凝膠在遇到CO2之前具有黏度低、流動(dòng)性好、易注入的優(yōu)勢(shì)，避免了油藏深部未封堵的問題；在注入CO2之后響應(yīng)形成的凝膠體系耐溫抗鹽性能優(yōu)異，對(duì)高滲區(qū)域的孔隙喉道進(jìn)行有效的封堵，封堵率達(dá)到90%以上。

通過上述文獻(xiàn)分析可知，CO2響應(yīng)性表面活性劑相比CO2非響應(yīng)防竄體系，在超臨界CO2中的溶解度更高，因此在注入地層時(shí)可由超臨界CO2攜帶，避免封堵設(shè)備遭受腐蝕，且遇到CO2之前黏度較小，在致密油藏中注入性好；同時(shí)因?yàn)轫憫?yīng)性表面活性劑自組裝以及解組裝的特性，不會(huì)造成封堵裂縫后不能自動(dòng)解堵，部分表面活性劑具有增溶原油的作用，在低滲區(qū)域遇油溶解，不會(huì)造成低滲區(qū)域的破壞。因此CO2響應(yīng)性表面活性劑在CO2捕集和埋存領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

3 展 望

目前中國(guó)致密油藏儲(chǔ)層因?yàn)榉蔷|(zhì)性強(qiáng)、注水效果不佳等問題采用了注CO2驅(qū)油技術(shù)，隨著CO2防竄體系的不斷發(fā)展，CO2竄逸的問題得到一定的解決，但是從減少地層污染、提升注入方法、降低成本等方面來看，防竄體系的研發(fā)仍然有很大的提升空間。

CO2非響應(yīng)性防竄體系由于其封堵效果較好、成本低廉等原因，在未來的一段時(shí)間內(nèi)仍然將會(huì)是一項(xiàng)著重發(fā)展的技術(shù)，其發(fā)展方向主要是解決注入體系黏度較大、提升在超臨界CO2中的溶解度并擺脫水?dāng)y帶、在注入地層完成有效封堵以后能夠遇油解堵等問題。因此該技術(shù)研究有很大的潛力，有望在未來一段時(shí)間內(nèi)突破。

針對(duì)CO2響應(yīng)性表面活性劑的研究已經(jīng)取得了一定的發(fā)展，響應(yīng)性表面活性劑的封堵率已達(dá)到90%以上，可以依靠超臨界CO2抵達(dá)目的層，其獨(dú)特的自組裝和解組裝特性使得表面活性劑能夠在高滲區(qū)域完成封堵且不會(huì)破壞地層，在CO2/去CO2、剪切等條件下能夠完成可逆循環(huán)和重復(fù)使用，大大降低了應(yīng)用成本，因此CO2響應(yīng)性防竄體系具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

從上述內(nèi)容可以看出，目前，CO2響應(yīng)性表面活性劑僅從1 個(gè)方面或2 個(gè)方面維度進(jìn)行制備，同時(shí)滿足以上3 方面的CO2響應(yīng)性表面活性劑仍然需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和研發(fā)，另外，CO2響應(yīng)性表面活性劑在致密儲(chǔ)層的滲流規(guī)律、對(duì)裂縫的封堵機(jī)制以及原油觸發(fā)的解堵機(jī)理等系列科學(xué)問題亟需系統(tǒng)探討和深入研究。

4 結(jié)束語

（1）針對(duì)致密油藏CO2竄逸的問題，當(dāng)前防竄體系存在以下一方面或多方面的不足：①體系的黏度較大，在致密油藏的注入性較差；②封堵裂縫后不能自動(dòng)解堵；③需要用水?dāng)y帶，CO2與水形成的碳酸溶液對(duì)注入設(shè)備和井筒均有較嚴(yán)重的酸性腐蝕。

（2）CO2響應(yīng)性表面活性劑由于具備超臨界CO2可溶性，開關(guān)乳液、囊泡、凝膠、“蠕蟲狀”膠束自組裝及原油觸發(fā)解組裝3 方面的特點(diǎn)，有望在致密油藏注CO2防竄中有很好的應(yīng)用前景。