减阻功能纳米材料在石油储层孔道中的微观受力作用模型
减阻功能纳米材料与储层孔壁的引力大于水化层的疏水阻力是形成强疏水纳米吸附层的关键。基于对纳米材料在孔道中不同位置的微观受力剖析,推导了孔壁水化层对纳米颗粒的疏水阻力作用能公式,并改进了水分子与孔壁的分子作用能公式,建立了纳米颗粒的作用能计算模型。根据储层和纳米材料的实际数据,计算了有关参数。结果显示,纳米颗粒受到的综合作用为指向孔壁的引力作用,总作用能量级约10-18~10-17J,远大于水分子与孔壁的作用能(其能级约10-21~10-20J)。采用纳米吸附实验与扫描电子显微镜(SEM)观测相结合的方法,检测了多组不同矿物组成的岩心片经纳米液浸泡前、后的表面,SEM照片显示,经纳米液浸泡过的岩心表面具有大量纳米颗粒组成的微结构。这表明实验结果与模型计算结果一致。
疏水阻力 SEM测试 减阻功能纳米材料 石油储层孔道 微观受力作用 储层孔壁 岩心表面
顾春元 狄勤丰 施利毅 王新亮 张任良
上海大学,上海市力学在能源工程中的应用重点实验室 200072
国内会议
北京
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554-561
2009-07-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)