斯科尔科沃科技学院提出纳米封装表面活性剂以提高石油采收率
2026-01-28 11:53
来源:斯科尔科沃科学技术研究所
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斯科尔科沃科技学院的研究人员提出了一种提高石油采收率的新方法,该方法借鉴了医学中的药物输送理念。该校石油中心与神经中心的团队合作,设计出将表面活性剂分子封装在二氧化硅纳米颗粒中的技术,旨在提升石油开采的化学试剂效率。二氧化硅颗粒可用作碳酸盐岩油藏中提高采收率药剂的纳米载体。

这项研究已发表于学术期刊《地球能源研究进展》。在提高石油采收率的工艺中,表面活性剂是关键化学品,通常通过注入油井来降低油水界面张力、改变岩石润湿性并产生泡沫,从而帮助释放更多原油。该研究不仅对两种未被深入研究的表面活性剂进行了封装探索,还验证了纳米载体在增强其性能方面的作用。

研究主要作者、石油工程博士生阿尔谢尼·切卡洛夫表示:“借鉴药物研究,将化学物质封装起来进行靶向输送的概念对于提高石油采收率领域来说还相当新颖。本研究中考察的两种表面活性剂此前尚未被详细研究或封装。我们用于封装的中孔二氧化硅纳米载体在提高石油采收率方面受到的关注相对有限,大多数研究都集中在其他递送系统上。重要的是,我们的研究表明,崩解的二氧化硅胶囊与释放后的表面活性剂之间存在协同作用。”

团队在真实含油岩样上进行的实验表明,经过纳米颗粒封装处理的表面活性剂在多项关键性能上表现良好。其在岩石表面的吸附率较低,有利于试剂更深入地层;能有效降低油水界面张力;并能增强碳酸盐岩的亲水性,改善驱油效果。所使用的阴离子烷基醚羧酸盐和非离子烷基多糖苷两种表面活性剂,在高温高盐环境中也显示出稳定潜力。

该研究负责人、石油系助理教授袁成东指出:“我们获得了非常令人鼓舞的结果,清楚地表明封装可以通过协同界面机制提高驱油效率。与此同时,这项工作仅仅是一个初步阶段。未来的研究应着重于在代表真实油藏运行的动态流动条件下评估包封表面活性剂体系,包括岩心驱替实验和控释研究。此类研究对于根据不同的油藏类型调整该技术,并使其更灵活、更稳健地应用于实际油田部署至关重要。”

更多信息:作者:Arsenii Chekalov等人,标题:《用于碳酸盐岩油藏提高采收率的新型包封表面活性剂:界面和润湿行为》,发表于:《地球能源研究进展》 (2025)。

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