CN111550221A - 一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法 - Google Patents
一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111550221A CN111550221A CN202010398957.1A CN202010398957A CN111550221A CN 111550221 A CN111550221 A CN 111550221A CN 202010398957 A CN202010398957 A CN 202010398957A CN 111550221 A CN111550221 A CN 111550221A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro
- nano
- nano motor
- oil
- yin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000005426 magnetic field effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 64
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000026058 directional locomotion Effects 0.000 description 1
- WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N dodecane-1-thiol Chemical compound CCCCCCCCCCCCS WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002332 oil field water Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/58—Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
本发明涉及采油方法，更具体的说是一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，包括步骤一：阴阳球微纳马达与去离子水混合制得微纳马达悬浊液，取微纳米马达悬浊液与驱替流体混合后从注入井注入地层油藏中；步骤二：微纳马达悬浊液随驱替流体流动到目标油藏区域，对目标油藏区域施加均匀磁场作用，阴阳球微纳马达在磁场作用下从高渗透孔隙进入低渗透微纳孔隙；步骤三：阴阳球微纳马达按照微纳马达运动轨迹遍历低渗透区域微纳孔隙，捕获并携带剩余油滴进入高渗透孔隙内，随驱替流体从采出井中被采出到地面；使阴阳球微纳米马达发生自转并按照既定路线运动，携带油滴的阴阳球微纳米马达随驱替流体被采出至地面，从而提高油藏的采收率。
Description
技术领域
本发明涉及采油方法，更具体的说是一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法。
背景技术
近年来，随着地层油藏资源的不断开发，我国陆上油田已经逐步进入石油开采的中后期，开采难度低的高孔隙率高渗透油藏区块已开采殆尽。采出液含油率逐年降低，现有老旧油田未开采油气资源主要集中于低渗透率微纳孔隙结构中。现有提高采收率技术通过向地层中注入高粘流体和高温气体能够在一定程度上增大采油范围。但是无论是注入液体还是气体，这些驱替流体均会优先从大孔隙流过，而对于大孔隙附近的低渗透微纳孔隙特别是盲端孔隙中的残余油难以被采出。增大驱替流体注入流量和反复循环驱替无法进一步提高采收率，采出流体含油量也会持续降低。
微纳马达是一种介于纳米与微米尺度的动力装置，它能将外部环境中的超声能、光能、电能、磁能、热能、化学能等能量转化成机械能，从而实现个体的特定运动。微纳马达能够在狭小微纳空间内运动，且能够在远程操控下完成油滴吸附、捕获、输送等复杂任务。
例如公开号CN106634932A涉及一种二元化学复合驱采油方法。本发明属于油田开发技术领域。一种二元化学复合驱采油方法，二元化学复合驱采油方法包括以下工艺步骤：驱油剂制备：制备碱性电解水，采用碱性电解水和聚丙烯酰胺溶液的混合物，作为二元化学复合驱油剂；注入油藏：通过油田注水***，经注水井将二元化学复合驱油剂注入到油藏，进行原油驱替；该发明的缺点是无法有效提高油藏剩余油开采效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，可以有效提高油藏剩余油开采效率。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，所述该方法包括以下步骤：
步骤一：阴阳球微纳马达与去离子水混合制得微纳马达悬浊液，取微纳米马达悬浊液与驱替流体混合后从注入井注入地层油藏中；
步骤二：微纳马达悬浊液随驱替流体流动到目标油藏区域，对目标油藏区域施加均匀磁场作用，阴阳球微纳马达在磁场作用下从高渗透孔隙进入低渗透微纳孔隙；
步骤三：阴阳球微纳马达按照微纳马达运动轨迹遍历低渗透区域微纳孔隙，捕获并携带剩余油滴进入高渗透孔隙内，随驱替流体从采出井中被采出到地面。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，所述阴阳球微纳马达的直径为50nm-100μm。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，所述阴阳球微纳马达由微纳米球的一侧沉积有一层对磁场有响应作用的磁性材料层和外侧修饰的超疏水层组成。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，所述磁性材料层的厚度为10-200nm。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，所述磁性材料层由各种金属磁性材料和铁氧体中的一种或多种组成。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，所述金属磁性材料为可以响应磁场旋转作用力的金属、合金或氧化物。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，所述超疏水层为亲油物质或亲油微纳结构。
本发明一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法的有益效果为：
本发明一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，可以通过微纳米球一侧表面沉积的磁性材料层响应外部旋转均匀磁场，使阴阳球微纳米马达发生自转并按照既定路线运动，阴阳球微纳米马达在目标油藏区域低渗透微纳孔隙中运动的过程中，超疏水层将会捕获低渗透微纳孔隙中的剩余油滴，并将油滴携带至油藏高渗透区域，携带油滴的阴阳球微纳米马达随驱替流体被采出至地面，从而提高油藏的采收率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的阴阳球微纳马达结构示意图；
图2是本发明的微纳马达在地层微纳孔隙中采油的工作原理示意图；
图3是本发明的油藏开采中的应用示意图。
图中：微纳米球1；磁性材料层2；超疏水层3；高渗透孔隙4；低渗透微纳孔隙5；微纳马达运动轨迹6；剩余油滴7；注入井8；采出井9；目标油藏区域10。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一：
下面结合图1-3说明本实施方式，一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，包括所述该方法包括以下步骤：
步骤一：阴阳球微纳马达与去离子水混合制得微纳马达悬浊液，取微纳米马达悬浊液与驱替流体混合后从注入井8注入地层油藏中；
步骤二：微纳马达悬浊液随驱替流体流动到目标油藏区域10，对目标油藏区域10施加均匀磁场作用，在磁场作用下，结构非对称的阴阳球微纳马达将会沿磁场驱动方向从高渗透孔隙4进入低渗透微纳孔隙5；
步骤三：阴阳球微纳马达按照微纳马达运动轨迹6遍历低渗透区域微纳孔隙5，阴阳球微纳马达外侧的超疏水层3将会低渗透区域微纳孔隙5中的剩余油油滴7，并携带捕获的油滴7进入油藏高渗透孔隙4；捕获并携带剩余油滴7进入高渗透孔隙4内，随驱替流体从采出井9中被采出到地面；将采出液置于离心机内采用震荡离心的方式进行离心分离，提取出的阴阳球微纳马达可以进行重复利用，剩余液体通过电磁法水油分离可以获得原油。
具体实施方式二：
下面结合图1-3说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述阴阳球微纳马达的直径为50nm-100μm。
具体实施方式三：
下面结合图1-3说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述阴阳球微纳马达由微纳米球1的一侧沉积有一层对磁场有响应作用的磁性材料层2和外侧修饰的超疏水层3组成；阴阳球微纳马达一侧外表面沉积的磁性材料层2在均匀旋转磁场作用下，会促使阴阳球微纳马达发生旋转并做定向运动。
具体实施方式四：
下面结合图1-3说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述磁性材料层2的厚度为10-200nm。
具体实施方式五：
下面结合图1-3说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述磁性材料层2由各种金属磁性材料和铁氧体中的一种或多种组成。
具体实施方式六：
下面结合图1-3说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述金属磁性材料为可以响应磁场旋转作用力的金属、合金或氧化物；如氧化铁、铁、钴、镍及其合金等。
具体实施方式七：
下面结合图1-3说明本实施方式，本实施方式对实施方式六作进一步说明，所述超疏水层3为亲油物质或亲油微纳结构；如硅烷偶联剂、正十二硫醇、仿荷叶微纳结构等。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，其特征在于：所述该方法包括以下步骤：
步骤一：阴阳球微纳马达与去离子水混合制得微纳马达悬浊液，取微纳米马达悬浊液与驱替流体混合后从注入井(8)注入地层油藏中；
步骤二：微纳马达悬浊液随驱替流体流动到目标油藏区域(10)，对目标油藏区域(10)施加均匀磁场作用，阴阳球微纳马达在磁场作用下从高渗透孔隙(4)进入低渗透微纳孔隙(5)；
步骤三：阴阳球微纳马达按照微纳马达运动轨迹(6)遍历低渗透区域微纳孔隙(5)，捕获并携带剩余油滴(7)进入高渗透孔隙(4)内，随驱替流体从采出井(9)中被采出到地面。
2.根据权利要求1所述的一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，其特征在于：所述阴阳球微纳马达的直径为50nm-100μm。
3.根据权利要求1所述的一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，其特征在于：所述阴阳球微纳马达由微纳米球(1)的一侧沉积有一层对磁场有响应作用的磁性材料层(2)和外侧修饰的超疏水层(3)组成。
4.根据权利要求2所述的一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，其特征在于：所述磁性材料层(2)的厚度为10-200nm。
5.根据权利要求3或4所述的一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，其特征在于：所述磁性材料层(2)由各种金属磁性材料和铁氧体中的一种或多种组成。
6.根据权利要求5所述的一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，其特征在于：所述金属磁性材料为可以响应磁场旋转作用力的金属、合金或氧化物。
7.根据权利要求3所述的一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法，其特征在于：所述超疏水层(3)为亲油物质或亲油微纳结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010398957.1A CN111550221A (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010398957.1A CN111550221A (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111550221A true CN111550221A (zh) | 2020-08-18 |
Family
ID=72000758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010398957.1A Pending CN111550221A (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111550221A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113012887A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-22 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种磁控自驱动液态金属微马达及其制备方法与应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100102986A1 (en) * | 2008-10-22 | 2010-04-29 | Lockheed Martin Corpration | System and method to remotely interact with nano devices in an oil well and/or water reservoir using electromagnetic transmission |
| US20150013304A1 (en) * | 2012-02-16 | 2015-01-15 | The Regents Of The University Of California | Acoustically triggered nano/micro-scale propulsion devices |
| CN104314536A (zh) * | 2014-08-18 | 2015-01-28 | 哈尔滨工业大学 | 内磁流量计式电缆传输分层配注器及该配注器的使用方法 |
| CN108585390A (zh) * | 2017-03-16 | 2018-09-28 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种自稳定微纳乳液及其在含油污泥分离中的应用方法 |
| CN110005395A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于纳米马达的石油开采方法及纳米马达应用 |
| CN111022039A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-04-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于纳米马达的地层参数探测方法 |
-
2020
- 2020-05-12 CN CN202010398957.1A patent/CN111550221A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100102986A1 (en) * | 2008-10-22 | 2010-04-29 | Lockheed Martin Corpration | System and method to remotely interact with nano devices in an oil well and/or water reservoir using electromagnetic transmission |
| US20150013304A1 (en) * | 2012-02-16 | 2015-01-15 | The Regents Of The University Of California | Acoustically triggered nano/micro-scale propulsion devices |
| CN104314536A (zh) * | 2014-08-18 | 2015-01-28 | 哈尔滨工业大学 | 内磁流量计式电缆传输分层配注器及该配注器的使用方法 |
| CN108585390A (zh) * | 2017-03-16 | 2018-09-28 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种自稳定微纳乳液及其在含油污泥分离中的应用方法 |
| CN110005395A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于纳米马达的石油开采方法及纳米马达应用 |
| CN111022039A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-04-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于纳米马达的地层参数探测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘合: "功能微纳结构在石油领域潜在应用", 《石油勘探与开发》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113012887A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-22 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种磁控自驱动液态金属微马达及其制备方法与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111253926A (zh) | 一种纳米磁流体驱油压裂液及其制备和使用方法 | |
| CN110016329B (zh) | 一种高温高盐油藏原位乳化体系及其应用 | |
| CN103214631A (zh) | 一种温敏改性二氧化硅纳米微球及其制备方法与应用 | |
| CN109251741A (zh) | 一种磁性纳米驱油剂及其制备方法 | |
| CN103967463B (zh) | 强化驱油方法 | |
| CN103334724A (zh) | 纳米磁流体驱替开采油藏的方法及其井网结构 | |
| CN111550221A (zh) | 一种基于微纳马达的油田剩余油开采方法 | |
| CN107312198A (zh) | 超疏水海绵体及其制备方法 | |
| CN103773349B (zh) | 适用于低渗透油藏的活性水驱油方法 | |
| CN110905466B (zh) | 一种生物纳乳增产和提高采收率的方法 | |
| CN107312197A (zh) | 超疏水海绵体材料及其制备方法 | |
| CN101314712A (zh) | 微球调驱剂、驱油体系以及驱油方法 | |
| CN107051220A (zh) | 一种用于提取硒/碲的动态膜分离膜及其制备方法 | |
| CN102657954A (zh) | 一种控水功能材料及其制备方法 | |
| CN104847302A (zh) | 一种稠油油藏压锥堵水方法 | |
| CN103205246A (zh) | 具有壳-链结构的强亲油复合二氧化硅纳米微球及其制法与应用 | |
| CN107435533B (zh) | 基于纳米磁流体的采油***及采油方法 | |
| CN101871341A (zh) | 一种提高稠油采收率的方法 | |
| CN110005395A (zh) | 一种基于纳米马达的石油开采方法及纳米马达应用 | |
| CN103321617B (zh) | 特稠油及超稠油油藏纳米磁流体吞吐采油方法及井网结构 | |
| CN107435534A (zh) | 基于纳米磁流体的靶向投放表面活性剂的***及方法 | |
| CN114645697B (zh) | 基于三维旋转磁场的磁性纳米液驱替装置 | |
| CN105912766A (zh) | 一种电动纳流体富集损失机理的模拟方法 | |
| Küçük et al. | Importance and emergence of advanced materials in energy industry | |
| CN110261452B (zh) | 基于磁场驱动制备形貌可控的可重构超微电极的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200818 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |