超分子生物渗吸驱油剂

一、超分子生物渗吸驱油剂的优势

超分子生物驱油剂属于第二代产品，采用生物材料合成，无毒无害，安  全环保，属于绿色环保产品。超分子生物驱油剂能减弱水分子间的氢键缔合作用， 产生“小分子”水。超分子生物如同蚂蚁一样无孔不入，可以让小分子水全部波  及特低渗透、超低渗透油藏，同时又如同蚂蚁啃骨头一样将吸附在岩心上的残余  油剥离下来，并通过油水混相快速排出，从而能大幅提高采收率。安庆五宁精细  化工有限责任公司的超分子生物渗吸驱油剂目前已完成了多个配方研究，形成了  系列产品，经过长江大学、中国石油大学、西南石油大学、中石油廊坊分院、新  疆油田工程院等单位进行评价，各项指标达到国际领先水平。与美国、英国等国  外产品及国内同类产品进行了对比，性能超其他产品。第二代超分子生物驱油剂

是在第一代生物驱油剂基础上进行了大幅改进 ，其具有如下优势：

1、超分子生物驱油剂分子尺寸小，第一代超分子生物驱油剂平均粒径在 20nm, 第二代超分子生物驱油剂平均粒径在 5nm,因而波及能力更强，能大幅提高波及

体积。

2、超分子生物驱油剂降低油水界面张力更明显 ，第一代超分子生物驱油剂油水 界面张力在 10-2 mN/m, 第二代超分子生物驱油剂油水界面张力在 10-3 mN/m, 而且浓度范围更宽 ，在 0.05—0.3%的质量浓度范围内均能达到超低，从而大幅

降低驱动压差 ，显著提高驱油效率。

3、超分子生物渗吸驱油效率更高，第一代超分子生物渗吸驱油效率在 30%左右，

而第二代超分子生物渗吸驱油效率达到 50%以上。

4、超分子生物驱油剂采用生物材料合成 ，无毒无害、安全环保 ，属于绿色环保

产品。

二、 超分子生物渗吸驱油技术同国内外同类技术对比

2000 年胜利油田引进国外先进技术 ，结合国内自主研发的纳米 SiO2 增注  剂在该油田成功开展先导实验；2010 年在胜利油田引进聚硅纳米材料增注技术， 降压增注效果明显；2010 年 6 月，沙特阿美公司在 Arab-D 注入 4.167 × 104 kg  稀释的纳米机器人 ，标志着纳米机器人的研究取得了里程碑式的进展。2012 年

在沙特阿拉伯的 Ghawar 油田成功开展了纳米颗粒单井吞吐的矿场试验。

中国石油大学（北京）自主开发了一种具有片状结构且能同时亲油-亲水的 纳米材料，其微观形态近似于黑色卡片，命名为“纳米黑卡”。片状结构决定其 与油水界面形成面-面接触 ，界面作用大幅增强， 50mg/L 的超低浓度能充分发 挥智能找油、渗透到岩石表面剥离油膜、降黏、聚并油墙等多重功能。由于其几 何尺寸小（60.0nm×80.0nm×1.2nm） ，可顺利穿过特低渗储层的多孔介质 ， 吸附损失是普通活性剂的  1/100， 同时具有耐高温、耐高盐的特性 ，在低孔低

渗的油藏中具有极大的应用潜力 ，能实现油藏深部调驱 ，智能控水。

2019 年 6 月，吉林油田低渗砂岩油藏中引入 2D 智能“纳米黑卡”技术 ，  新 214 区块 2 个井组同时注入“黑卡”。其中，吉 58-5 井气液同注，共注入  200m    ³“黑卡”溶液和  5366m³氮气，有 4 口受效井；吉 54-9 井注入 200m³“黑卡” 溶液，有 6 口受效井。“黑卡”浓度为 0.005%，采用间歇式注入，单井日注入    量为 30～50m³/d，每天注 15h，停 9h。注入黑卡期间（2019 年 6 月 5-12  日）  压力无明显变化。实施措施后井组含水率明显降低 ，其中， 54-5 单井含水率从

51.4%降至 3.9%，58-5 受效井组含水率从  52.8%降至  15.1%，54-9 受效井组

含水率从 72.0%降至  54.7% ，井组阶段增油 800t。

2019 年 10 月 ，大庆油田肇 52-44 井区开展了 2D 智能“纳米黑卡”驱  油试验。油层平均孔隙度为 19.8％ ，渗透率为 1.34～112.87mD ，采出程度为   35.5%。肇  52-44 井区共计 2 口注入井， 5 口采油井 ，设计“黑卡”调驱量为  3000m³ , 质量浓度为 0.005%。采用间歇脉冲式注入，单井日注量为 30m³/d， 每天注 15h，停 9h。采油井单井平均日产液为 6.3t/d， 日产油为 0.7t/d，含水  率为 87.1%。2019 年 10 月 11 日开始注入“黑卡” ，2019 年 12 月 8 日注入  结束。实施措施 1 个月后，5 口油井平均单井日产液为 7.1t/d，日产油为 1.5t/d，

含水率为 79.0% ，含水率下降 ，见到一定的增油效果。

中国石油勘探开发研究院历经 10 年的持续攻关，成功研制出第一代产品 ——纳米驱油剂 iNanoW1.0 ，2018～2020 年 ，长庆油田开展了多轮次矿场先 导试验 ，均见到了明显增油成效。在姬塬油田某试验区已形成“9 注 38 采”试 验规模。截至 2020 年 5 月底 ，对应油井日产液由 87.13 立方米提升至 92.04 立方米，日产油由 61.71 吨增加到 64.43 吨，净增油 352 吨，累计递减增油 1712 吨，实施区域月度自然递减率由 1.48%降至负 0.7%。在长庆油田超低渗油藏首 次通过注水看到了提高采收率的巨大潜力，低渗透油藏提高采收率的纳米驱油技

术崭露头角。

目前，国内纳米驱油技术主要是采用注纳米液体驱替开发方式提高采收率， 尽管开展了大量的矿场试验，但取得明显成功的案例为数不多。提高采收率幅度  与三次采油相比没有明显优势。另外由于纳米材料价格高，同时受油藏条件影响  较大 ，纳米技术的应用受到很大制约 ，在油藏提高采收率方面还面临诸多问题。

超分子生物驱油技术已经在国内各大油田取得了较好的应用效果，超分子生物驱

安庆五宁精细化工有限责任公司                超分子生物渗吸驱油剂   说明书           

油技术的推出将会大幅提高低渗透油藏提高采收率 ，经济效益更明显。

国内外纳米驱油剂性能对比表

三、 超分子生物渗吸驱油技术应用

随着国内油田“高含水，低渗透”阶段的到来，常规的化学驱体系难以克  服其技术局限性，而纳米排驱技术则潜力巨大，广泛适用于砂岩及缝洞型碳酸盐  岩油藏的驱替和吞吐。初步统计我国适合纳米驱的低渗/特低渗透油藏储量在 15  亿吨以上。纳米排驱技术在 EOR 领域应用，将引领化学驱技术进入发展新阶段， 将成为低渗透油藏提高采收率技术的主导方向，超分子生物渗吸驱油技术将会发

挥更大的积极作用。今后纳米渗吸驱油技术建议从以下几个方面推广应用：

1、纳米渗吸驱油剂同原油具有很好的互溶性 ，扩散速度快 ，波及能力强 ， 能大幅提高压裂波及体积；建议在新井压裂时作为前置液使用，可起到置换排驱

作用 ，提高压裂效果 ，并能延长有效期。

2、对于长期注水的高含水均质油藏 ，建议在注水时加入纳米渗吸驱油剂，

可显著降低油水界面张力 ，剥离吸附在岩心上的残余油 ，从而提高排驱效率。

3、对于前期已经压裂过的油井，建议注水增能，同时加入纳米渗吸驱油剂， 焖井进行渗吸排驱，从而进一步提高采收率。注入时前期考虑地层水的稀释可采  用 0.5%的高浓度，后期采用 0.2%的低浓度；注入排量采用大排量、小排量交替

注入 ，提高增产效果。

4、开展二氧化碳泡沫增能排驱技术研究 ，对于地层压力系数较低的井 ，可 采用二氧化碳伴注纳米排驱剂形成泡沫，补充地层能量，实现蓄能吞吐排驱，提

高增产效果。

5、开展防窜增能排驱技术研究 ，对于易发生液窜的井 ，在注液前注入一个 段塞高强度凝胶，封堵优势通道，防止后续注液窜流导致地层压力下降过快及纳

米排驱剂不能进入纳米孔喉 ，确保均匀注入 ，提高排驱效果。