纳米流体在提高致密低渗油藏采收率方面具有广阔的应用前景。然而目前纳米流体对致密砂砾岩储层的改性作用以及提高采收率的机制尚不清楚。

针对这一问题，中国科学院武汉岩土力学研究所二氧化碳地质封存研究团队通过室内试验及计算流体力学方法进行深入研究。实验结果表明，纳米流体能够降低水—油之间的界面张力，同时可将储层由中性润湿变为强亲水性润湿。相对于水驱，纳米流体驱能更为有效地驱替大孔和小孔中的油，并且与CO2协同作用时能够实现更高的采收率。数值模拟显示驱替流体驱油过程可分为初始通道建立阶段和通道扩张阶段。在初始阶段，纳米流体的运移前缘更快也更尖锐，并未表现出提高采收率的效果；在通道扩张阶段，纳米流体能够驱替相对“死孔隙”赋存的油，并显著提高采收率。

该研究成果得到国家重点研究计划（资助号：2022YFE0206800）、湖北省自然科学基金创新群体（资助号：2021CFA030）及国家重点实验室开放基金（资助号：Z020001）共同资助。相关论文已经发表在国际能源工程领域学术期刊Energy和Advances in Geo-Energy Research。

图1 不同吞吐模式下的岩心内部含油分布

图2 不同纳米流体和驱替压力下的孔隙内部油相分布