當(dāng)前世界能源需求不斷增長,，成熟油田原油產(chǎn)量不斷下降,，需要在石油生產(chǎn)技術(shù)上取得革命性突破,。常規(guī)采油(一次采油和二次采油)后,，由于毛管力大,、儲層非均質(zhì)性高,，導(dǎo)致原油產(chǎn)量低,，大約70%的原始油藏(OOIP)仍留在儲層中,。因此,，需要開發(fā)更多的方法來提高采收率(EOR)從而滿足當(dāng)前的需求。通過化學(xué)方法提高采收率作為一種常見的選擇,，在大多數(shù)成熟油田中都備受關(guān)注,。但同時化學(xué)方法也帶來了許多弊端，例如昂貴的表面活性劑在油藏中以吸附和保留的形式損失,，工程成本高,，油價下降，都會影響工藝效率,，給其應(yīng)用帶來了問題,。因此，開發(fā)具有成本效益的EOR技術(shù)是實現(xiàn)可持續(xù)采收率的必要條件,。

在早期的研究中已經(jīng)報道了乳液作為提高采收率劑的應(yīng)用,。液滴聚結(jié)導(dǎo)致乳狀液穩(wěn)定性差,，導(dǎo)致采收率低，限制了其使用,。因此,，納米技術(shù)在乳狀液中的應(yīng)用可能是提高采收率的一個突破。納米乳液是由適量的表面活性劑配制而成的,，微乳液已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用,，例如:制藥、化妝品,、石油和油漆工業(yè),。與油田化學(xué)品混合后，納米乳液還可用于井筒清潔,、阻垢,、壓裂、保流測試等,。

Kumar等人制備和表征油/水納米乳,，用于提高采收率。采用輕質(zhì)礦物油,、表面活性劑Tween 40和去離子水制備納米乳液,。從液滴粒徑分布、表面電荷,、IFT測量等方面對納米乳進(jìn)行了表征,，以檢驗納米乳在提高采收率方面的效率。

表1. 表面活性劑濃度對納米乳性能的影響

圖1. 表面活性劑濃度對25℃下zeta電位(mv)的影響

為了確定表面活性劑濃度對納米乳的影響,，對超聲波法制備的樣品進(jìn)行了4種不同表面活性劑濃度(0.5,、1.0、1.5和2.0 wt. %)的實驗,。當(dāng)表面活性劑濃度從0.5 wt. %增加到1.0 wt. %,、1.5 wt. %和2.0 wt. %時，液滴尺寸從31.83 nm減小到20.19 nm,、19.32 nm和18.02 nm,。隨著表面活性劑濃度的進(jìn)一步增加，液滴尺寸逐漸減小,。當(dāng)表面活性劑濃度從0.5 wt. %增加到2.0 wt. %時,，Zeta電位值從-30.14 mv降低到-39.818 mv(表1)。Zeta電位值越高,，納米乳的分散性和穩(wěn)定性越好,。

圖2. 不同溫度(30、50,、70)和不同表面活性劑濃度(0.5,、1.0,、1.5,、2.0)下納米乳液界面張力的變化

采用懸滴法,，在30℃下獲得了50.31 mN/m的IFT值。納米乳液和庚烷體系在添加2 wt%表面活性劑的情況下,，IFT從30°C時的50.31 mN/m降低到30°C,、50°C和70°C時的1.5、1.1和0.6 mN/m,。從圖9可以看出,，IFT值隨著表面活性劑濃度的增加而降低。圖9 (a),，在30℃時,，表面活性劑濃度從0.5 wt. %增加到2.0 wt. %， IFT值從2.97 mN/m下降到2.4 mN/m,。從圖9可以看出,，添加0.5 wt. %表面活性劑的納米乳的界面張力從30°C時的3.0 mN/m下降到50°C時的2.1 mN/m和70°C時的1.8 mN/m。同樣,，對于表面活性劑濃度為1.0 wt. %,、1.5 wt. %和2.0 wt. %的其他3個樣品，當(dāng)溫度從30oC升高到70oC時,，IFT分別從2.9 mN/m降至1.6 mN/m,、2.8 mN/m降至1.4 mN/m和2.7 mN/m降至1.3 mN/m。因此,，溫度在納米乳液的IFT降低中起著重要作用,，有助于提高石油采收率。

圖3. 添加0.5 wt. %的Tween 40表面活性劑,，在30°C下,，在0秒、120秒和240秒時納米乳的垂滴圖像

當(dāng)表面活性劑濃度為0.5 wt. %,，溫度為30℃時,，在0秒、120秒和240秒時,，用懸滴法測量納米乳與庚烷之間的動態(tài)IFT值的實時圖像如圖10所示,。從圖10中可以看出，在120秒內(nèi)IFT值會有明顯的下降,，但在此之后IFT值的下降就微乎其微了,。在240秒的時間內(nèi)，IFT從2.97 mN/m下降到2.05 mN/m,?？梢杂^察到,，隨著表面活性劑濃度的增加和溫度的升高，不同時間間隔的IFT值受到極大的影響,。

參考文獻(xiàn)：

[1] Kumar, N., Mandal, A,. Surfactant Stabilized Oil-in-Water Nanoemulsion: Stability, Interfacial Tension, and Rheology Study for Enhanced Oil Recovery Application[J]. Energy & Fuels, 2018, 32(6), 6452–6466.