Исследование процессов довытеснения нефти наносуспензией оксида кремния из модельного керна

Abstract

Альтернативой химическим методам повышения нефтеотдачи является использование наносуспензий при заводнении пласта. В данной работе показана эффективность применения наносуспензий в качестве агента довытеснения после базового (вода). Проведены фильтрационные испытания по довытеснению нефти из модельных образцов горной породы. Использовались суспензии сферических наночастиц оксида кремния (SiO2), массовая концентрация которых варьировалась от 0,01 до 0,25%масс, а их размер – от 10 до 35 нм. Проницаемость модельного керна составляла 50 мД. Выполнено экспериментальное измерение межфазного натяжения и краевого угла смачивания. Показано, что с повышением концентрации наночастиц, так же как и при фиксированном ее значении (0,1%) с увеличением размера наночастиц, межфазное натяжение «нефть – суспензия» снижается. Установлено, что при использовании суспензий краевой угол смачивания горной породы нефтью значительно меняется. В результате фильтрационных испытаний получены зависимости коэффициента вытеснения нефти от концентрации и размера наночастиц. Показано, что после фильтрации наносуспензий можно извлечь дополнительный объем нефти.

The use of nanosuspensions during reservoir flooding is an alternative to chemical methods for enhancing oil recovery. In this work, the effectiveness of using nanosuspensions as a post-displacement agent after the base agent (water) was shown. Filtration tests for additional oil displacement from model rock samples were carried out. Suspensions of nanoparticles were used for post-displacement. The mass concentration of spherical silicon oxide nanoparticles (SiO2) varied from 0,01 to 0,25%wt, and their size varied from 10 to 35 nm. The permeability of the model core was 50 mD. An experimental measurement of the interfacial tension and the contact angle of wettability was performed. It is shown that with an increase in the concentration of nanoparticles, the interfacial tension of the «oil – suspension» decreases. It has been established that at a fixed concentration of nanoparticles (0,1%), with an increase in the size of nanoparticles, the interfacial tension decreases. It was revealed that when using suspensions, the contact angle of rock wetting with oil changes significantly. As a result of filtration tests, dependences of the oil displacement efficiency on the concentration and size of nanoparticles were obtained. It has been shown that additional volume of oil can be recovered after filtering nanosuspensions.