改性纳米二氧化硅和表面活性剂协同作用的CO2泡沫稳定机理及渗流特征

项目名称： 改性纳米二氧化硅和表面活性剂协同作用的CO2泡沫稳定机理及渗流特征

项目编号： No.51274228

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 矿业工程

项目作者： 李兆敏

作者单位： 中国石油大学（华东）

项目金额： 82万元

中文摘要： 二氧化碳泡沫驱油技术在油气田开发中有着广泛的应用，由于高温高压下二氧化碳具有较高的扩散性和溶解性，使得表面活性剂稳定的二氧化碳泡沫起泡性能差，气相窜流严重，二氧化硅纳米颗粒和表面活性剂协同作用可以大幅增强二氧化碳泡沫体系的稳定性，提高二氧化碳利用率。本课题以实验研究为手段，将界面物理化学和渗流力学相结合，在得到改性二氧化硅纳米颗粒的基础上，研究二氧化硅纳米颗粒和表面活性剂协同稳泡机理，优选得到用于二氧化碳泡沫的二氧化硅纳米颗粒和表面活性剂复合体系；通过微观可视化实验和CT扫描等实验手段研究该二氧化碳泡沫复合体系的渗流特性，得到该体系提高封堵能力和采收率方面的作用机理。本课题的研究结果可以进一步完善泡沫复合驱渗流理论，为改善二氧化碳泡沫驱的现场应用效果提供理论基础。

中文关键词： 纳米颗粒；泡沫稳定性；界面流变性；微观模型；驱替实验

英文摘要： Carbon dioxide foam flooding is widely used in oil and gas field development. Because carbon dioxide is of high diffusivity and solubility under high temperature and high pressure, the stability of carbon dioxide foam stabilized surfactant is poor, and gas channeling is serious. Silica nanoparticle and surfactant can substantially enhance stability of carbon dioxide foam, improving the utilization rate of carbon dioxide in the formation. Based on experiment methods, combinating interface physical chemistry and fluid flow mechanics in porous media, modified silica nanoparticles will be obtained in this research. Stability mechanism for foam stabilized by silica nanoparticle and surfactant will be studied. Silica nanoparticle and surfactant system for carbon dioxide foam will be optimized. Through microscopic visualization and CT scanning experiments, seepage characteristics of carbon dioxide foam system will be studied. The results of the research can further improve the foam flooding theory and field application for carbon dioxide foam flooding.

英文关键词： nanoparticles；foam stability；interfacial rheological properties；microscopic model；displacement experiment