SiO_(2)纳米颗粒的改性及其在提高采收率中的应用OA

SiO_(2)纳米颗粒(SiO_(2)NPs)已被证实为提高石油采收率(EOR)的有效手段,且被广泛研究与应用;然而在油藏的高温、高盐环境中,因其表面电荷屏蔽、双电层压缩等作用,易出现失稳团聚现象,极大地限制了实际应用效果。为提升纳米颗粒的分散稳定性和抗恶劣环境的能力,可在纳米颗粒表面进行改性处理。目前对于改性SiO_(2)NPs的EOR了解有限,为弥补这一缺失,笔者综述了SiO_(2)NPs的改性方法及其优缺点,改性后SiO_(2)NPs的EOR机理及其应用。首先,阐述了物理改性法和化学改性法,物理改性法是利用静电作用将改性剂包裹至纳米颗粒表面,或者采用加热方法使纳米颗粒表面羟基脱水;化学改性法则是使纳米颗粒表面的羟基与改性剂反应,以此引入新的官能团,改变羟基性质;其中,化学改性可形成稳定的化学键实现长效修饰,更加适用于要求苛刻的EOR场景。然后,总结了改性SiO_(2)NPs通过改变岩石润湿性、降低油水界面张力、产生结构分离压力和调剖驱油来提高石油采收率,且与未改性纳米颗粒相比,EOR效果更佳。与此同时,改性SiO_(2)NPs还可以与化学驱(聚合物驱和表面活性剂驱)结合,提高化学驱的石油采收效果。此外,改性SiO_(2)NPs还具有提高泡沫和乳状液稳定性的作用,在增强泡沫驱和乳状液驱方面效果显著。最后,根据目前改性SiO_(2)NPs的EOR研究情况,指出现有存在的不足,并进一步展望改性SiO_(2)NPs的发展方向,为后续研究提供新思路,以期望SiO_(2)NPs的改性方法更加成熟,改性SiO_(2)NPs可以更广泛地应用于EOR领域。