摘要
目前，伴随油气资源需求量日渐增加，低渗透油藏的开发越来越得到业界的重视。但大多数低渗透油藏面临“注不进、采不出”的技术难题，这类问题在鄂尔多斯盆地某低渗透油田尤为突出，严重影响了油田整体产量提高。为了解决该难题，以提高低渗油藏的原油采收率，本论文根据该油藏区块的储层特性，通过分析合成一种新型适用于该区块的CQ-Ⅲ型纳米智能驱油剂，利用一系列表征手段对其性能进行了研究，并通过室内驱油实验探索出该驱油剂的最佳工艺参数。取得了如下研究成果： （1）采用溶胶-凝胶法制备了纳米SiO2颗粒，并利用SPSS软件对各因素的影响显著性做了方差分析，得到了纳米SiO2粒径影响因素显著性的先后顺序是：反应时间＞氨水（NH3.H2O）用量＞正硅酸乙酯（TOES）用量＞蒸馏水（H2O）用量＞乙醇（C2H5OH）用量＞反应温度。利用Design Expert软件通过响应面模块的Box-Behnken分析得到了影响显著的四个因素最佳条件为：TEOS用量为8.11mL，NH3.H2O用量为7.65mL，反应时间为13.30h，H2O用量为3.16mL。利用硅烷偶联剂作为改性剂、加入APES表面活性剂对前期合成的纳米SiO2进行表面改性修饰，合成出了CQ-Ⅲ型纳米智能驱油剂。 （2）利用实验室仪器对CQ-Ⅲ剂进行了表征和性能评价。结果表明：CQ-Ⅲ剂表面Si-OH的弯曲振动吸收峰强度较明显下降，且存在有机基团接枝至其表面；其外观为乳白色颗粒，微观上呈现无定形均匀的近似球状体；其粒径分布在33nm左右；随着CQ-Ⅲ剂质量浓度的增大，其接触角逐渐增大，由亲水性逐渐变为两亲型最后变为亲油型，当浓度为0.3wt%时，其接触角为114.86°，此时用于驱油润湿性能最佳；随着CQ-Ⅲ剂质量浓度的增大，油水界面张力逐渐减小，当浓度为0.3wt%时，油水界面张力达到最低2.765mN/m；随着CQ-Ⅲ剂质量浓度的增大，其吸附量逐渐增大，其质量浓度增加到0.5wt%，吸附量达到15.60mg/g；随着CQ-Ⅲ剂分散液浓度的增大，其启动压力梯度逐渐减小，后趋于平缓，稳定在0.035MPa/m。 （3）利用LDY-Ⅲ型岩心流动实验装置进行室内驱油实验，研究了矿化度、质量浓度温度及注入量等对驱油效果的影响。实验结果表明：所研究条件中地层水矿化度的大小对驱油效果的影响较大，CQ-Ⅲ剂作用于低渗透油藏的驱油效果更佳，其主要是凭借其所具有的小分子效应、楔形挤压效应、转变润湿性及降低油水界面张力等特性，能够在水驱油平衡的基础之上进一步提高原油采收率，其提高幅度在1.07%~10.23%之间，得到最佳注入工艺参数为：30000mg/L矿化度、0.3wt%浓度、60℃及0.3PV。 （4）利用模糊神经网络建立CQ-Ⅲ剂采收率提高等级预测模型，经过训练、验证及测试后，预测输出值与期望输出值有较高相关性，表明该模型能够对驱油剂采收率提高等级进行精准预测。
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