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納米流體在提高致密低滲油藏采收率方面具有廣闊的應用前景。然而目前納米流體對致密砂礫巖儲層的改性作用以及提高采收率的機制尚不清楚。
針對這一問題，中國科學院武漢巖土力學研究所二氧化碳地質封存研究團隊通過室內試驗及計算流體力學方法進行深入研究。實驗結果表明，納米流體能夠降低水—油之間的界面張力，同時可將儲層由中性潤濕變為強親水性潤濕。相對于水驅，納米流體驅能更為有效地驅替大孔和小孔中的油，并且與CO2協同作用時能夠實現更高的采收率。數值模擬顯示驅替流體驅油過程可分為初始通道建立階段和通道擴張階段。在初始階段，納米流體的運移前緣更快也更尖銳，并未表現出提高采收率的效果；在通道擴張階段，納米流體能夠驅替相對“死孔隙”賦存的油，并顯著提高采收率。
該研究成果得到國家重點研究計劃（資助號：2022YFE0206800）、湖北省自然科學基金創新群體（資助號：2021CFA030）及國家重點實驗室開放基金（資助號：Z020001）共同資助。相關論文已經發表在國際能源工程領域學術期刊Energy和Advances in Geo-Energy Research。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.127275
https://doi.org/10.46690/ager.2023.08.03
圖1 不同吞吐模式下的巖心內部含油分布
圖2 不同納米流體和驅替壓力下的孔隙內部油相分布