纳米技术在国内油气田开发中应用成效和再创新对策.pdf

第3l卷 第6期 钻 采 工 艺 Vo1．31 N0．6 DRIf|1_I|NG＆PR0DUCTIONTECHNOLOGY ·47 · 纳米技术在国内油气田开发中的 应用成效及再创新对策 吴月先 ，马发明 ，段明峰 ，黄晓川 ，罗邦林 ，段长春 ，石晓兵 ，钟水清 ， (1川庆钻探工程有限公司2西南油气田分公司3油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ·西南石油大学) 吴月先等．纳米技术在国内油气田开发中的应用成效及再创新对策．钻采工艺，2008，31(6)：47—51 摘 要：中国拥有研究和生产纳米材料的技术实力。纳米技术展示出高新技术特色，具有高效功能的纳米材 料正在逐步得到推广应用。油气田开发 中的封堵调剖、降压增注、层内驱油、油水净化等领域也开始逐步引入纳米 技术。为开发纳米技术的巨大市场潜能，在分析纳米技术研究及应用新进展的基础上，提出加快科技创新步伐的 对策：寻求更广泛的技术合作途径 ，提升推广应用技术水平，重视石油行业纳米标准的研究，纳米技术创新选向。 为决策提供科学依据，有助于纳米技术的全面推广应用。 关键词：纳米技术；多功能；应用；再创新 ；对策 中图分类号：TE65 文献标识码 ：A 文章编号：1006—768X(2008)o6—0047—05 而至今发现的纯单质和化合物的纳米材料，具备上 述独特性能的物质仍较少，即使粒径在 100nm以下 一 、 基本概念回顾 的不同尺度，性能也有所差异。尽管如此，具有独特 世界上纳米材料预言出现在 1959年，而 1984 性能的纳米材料，在油气 田开发中发挥越来越重要 年才首次被发现，1990年将纳米材料科学确定为材 的作用。 料科学的新分支。21世纪是纳米科技时代，开发研 二、应用成效 究热潮兴起 。 纳米技术是以扫描探针显微镜为技术手段，在 1．封堵调剖应用成效 纳米尺度(0．1～100nm)上研究和利用原子、分子 纳米 SiO材料具有活性高的特点，多悬空键， 结构的特殊及其相互作用原理，并按人类的需要在 具有不饱和性 ，易与其它助剂发生水化键合，水化固 纳米尺度上直接操纵物质表面的分子、原子，甚至电 化成以纳米 SiO 为核心的三维网络结构。纳米 子，来制造特定产品或创造纳米级加工工艺的一门 SiO：易于进入水化产物的毛细孔和微裂缝，以充填 新兴交叉学科技术…。纳米技术 由原子物理、分子 和补强的功能，改善堵剂的物理力学性能，使纳米堵 物理、凝聚态物理、胶体化学、配位化学、化学反应动 水剂水化析水量减少，固化体体积不收缩，不产生收 力学、表面和界面科学交汇而成，因而属于当今世界 缩缝，具有更高的封堵强度，耐温、耐压范围宽。纳 前沿高新技术 。纳米材料是纳米技术制得的材料， 胶比为0．4～1．2，水灰比为0．4～1．0，延迟剂USZ 即平均粒径在100nm以下的材料 J，呈现超细粉粒 浓度为0．5％一1．2％，分散剂FUI一1浓度为0．3％ 状态固相物。纳米粉晶和由此产生的高浓度晶界是 一 0．6％；固化后的超细水泥在 300~C煅烧 24h后， 纳米材料重要特征。纳米粉晶的连续能带就能分裂 强度变化不大，溶解率基本无变化。施工作业中的 成接近分子轨道的能级，高浓度晶界及晶界原子的 矿化度对堵剂强度和溶解率影响微弱。河南油田现 特殊结构，导致材料的力学性能、磁性、介 电性、超导