如今，大量的纳米技术产品已经在油气勘探和开发领域发挥着关键作用。纳米泡排、纳米驱油、纳米“治水”......一项项纳米技术的持续创新和应用有力推动了传统石油开发技术快速升级，给油气勘探开发带来了令人振奋的新机遇和新挑战。如何将前沿技术有效地转化为助力原油生产发展的“神兵利器”?且看大庆石油人以纳米技术为抓手，为油田高质量发展贡献新智慧。


“纳米剪刀”

近日，大庆油田采油七厂太134-斜56井智能纳米驱油施工现场，这个厂工艺研究所工艺室的科研人员正在对纳米驱油剂的实际注入量进行现场核对。智能纳米驱油技术的核心，正是一种被称为“纳米剪刀”的近二维纳米材料。


“纳米剪刀”的优势

1.具有良好的亲油性。一旦遇到剩余油就会”抱住”，并利用其刀片结构“铲油”将附着在油层孔隙内部的油滴、油膜“连根拔记”再通过高效乳化降黏作用携带出来。

2.个头小。“纳米剪刀”最大长度只有80纳米，可以轻松穿过油层孔隙，不仅在常规油层中，甚至在致密油层中也能做到“自由穿行”，这也使它有了广阔的适用性。

3.片状结构。使它在地层中的流动会产生较大的阻力，移动速度缓慢，在油层中形成了一堵移动的墙，将原本的优势水流通道暂时堵住，迫使水向油层中其他部位流动，从而驱动那里的剩余油。

4.一项绿色增产技术。“纳米剪刀”的化学性质稳定，无毒无腐蚀，又耐高温、高盐，在驱油的同时不会对地层环境造成任何影响，采出地面后可以在常规集输系统中安全输送、处理，安全环保无风险。

大庆葡63-斜672井是较早应用这项技术的油井之一，这口井应用前产液10.7吨/日，产油0.3吨/日，含水高达97.2%，是一口高含水低产低效井，面临着关停的命运。而应用智能纳米驱油技术后，这口井产油达到2.1吨/日，含水下降了13%，在179天的有效期内，累计增油达327吨，阶段投入产出比达1:3.3，足以看出这项技术所具有的优势。

目前，大庆油田采油七厂已现场应用智能纳米驱油技术治理油井34口，累计增油4925吨，智能纳米驱油技术应用已初具规模。


纳米渗吸剂辅助压裂增产技术

页岩油储层发育大量纳米孔喉和层理微缝，而压裂则是页岩油增储上产的关键技术。研究发现，在压裂液中加入适量的纳米渗吸剂，可改变岩石表面的润湿性、降低界面张力，通过渗吸置换作用使原油运移而出，快速渗吸与压裂发挥协同作用，提高原油采收率。

据了解，可适用于页岩油储层的渗吸驱油提产技术并不完善，大庆油田就考虑攻关纳米渗吸置换技术。渗吸剂尺寸适宜，可有效进入页岩孔喉内，通过改变岩石表面润湿性能，进而驱动小孔隙内原油进行运移，以实现原油产量增加。

从2021年开始，大庆油田采油工程研究院专门成立了专项课题组，建立以“渗吸置换+压裂增能”为核心的纳米渗吸辅助压裂增产技术，以实现页岩油开发规模和原油采收率双提高。他们在传统水力压裂的基础上，在油田范围内首次开展了纳米渗吸辅助试验，效果良好。

后续大庆油田将扩大渗吸剂在油田各储层的应用范围，力争让纳米技术在全油田压裂施工中“大放异彩”。


纳米乳液渗析技术

纳米乳液渗析技术主要针对地层能量不足、原油物性差的油井，通过向地层注入复合纳米乳液，快速补充地层能量。同时，利用纳米乳液乳化原油和置换原油的特点，改变油层岩石润湿性，溶解地层孔隙中胶质、沥青质，驱替沉淀物及颗粒表面的油膜，达到补能、置换、降黏和解堵的效果。

纳米乳液渗析技术试验是大庆油田2023年采油工程方面重点技术试验之一。为保障措施效果，试验人员与油藏部门和采油单位多次结合探讨，以纳米乳液渗析技术原理和作用效果为方向，从油井动、静态资料分析入手，结合地层亏空及增油潜力等方面特性分析，最终选定累计产油量低、剩余油储量丰富、地层能量不足、油井“有劲”使不出的10C133-69井作为第一口试验井，并制定针对性施工方案。10C133-69井于今年6月开展试验，累计注液1850立方米。开井后3天见油，驱油置换效果好，有效提高见油速度及初期产量，达到快速增产的效果。

10C133-69并试验成功后，为拓宽应用范围，技术人员还从油并动、静态资料分析入手，结合油井地层亏空状况及剩余油潜力，并以先导试验并效果分析作为指导，将该技术含水率应用范围由50%拓宽至75%，继续在朝阳沟油田5个区块优选9口井开展试验，平均单井注入药剂1500余立方米，试验后有效率100%，初期平均单井增油1.2吨/日，单井阶段累计增油44.8吨，有效补充了地层能量，实现低效油井剩余油的置换挖潜。

截至目前，大庆油田采油十厂已在朝阳沟油田6个区块完成10口井施工，目前平均单井日增液2.9吨，日增油1吨。


智能纳米黑卡解堵技术

智能纳米黑卡是一种新型纳米片状材料，具有极强的渗透、铲油和乳化等性能。其在运移过程中渗透至岩石表面将油膜铲掉、剥离，并乳化原油形成乳状液，释放近井地带储层中残余油，并降低原油黏度、提高流动性，解除胶质沥青质堵塞，实现增能、解堵、吞吐一体化。

大庆油田采油五厂在扶杨油层杏76区块探索应用智能纳米黑卡解堵技术，累计实现增油2407吨。截至目前，实施的4口井中，平均单井初期增油2.4吨/日，为扶杨油层查76区块增能提产奠定了良好基础。

此项新技术是基于纳米驱油剂具有亲水、亲油性能和较强降黏、洗油能力的特点，通过在油井端吞吐注入纳米驱油剂，促使纳米驱油剂与地层流体、储层孔隙充分接触，进而达到增产效果。通俗来讲，就是利用纳米级材料组成的“溶栓剂”，打通扶余油层孔喉中的“堵点”，让储层产出更多的液和油。施工以来，这个厂在杏10-2-斜P2412井开展了智能纳米黑卡解堵技术试验应用。上措施后，平均增液12吨/日、增油3.5吨/日，开发效果得到明显改善。截至目前，这口井已累计增液2741.3吨、增油749.3吨，成为该区块的一口“明星井”。

未来，大庆油田将扩大该技术的试验范围，形成适合扶余油层特点的措施增产系列技术方法，为完成全年原油生产任务提供有力的技术支撑。