碳量子点(CQDs)是一种尺寸小于10纳米的碳基纳米颗粒,具有高比表面积、优异的分散性和光致发光特性。这些特性使其在生物医学、环境监测和能源等领域得到了广泛关注。在石油工业中,CQDs的低毒性和良好的生物相容性,使其成为理想的化学剂候选材料。
在提高原油采收率中的应用
在提高原油采收率(EOR)技术中,CQDs的应用主要体现在以下几个方面:
降低油水界面张力:研究表明,CQDs能够显著降低油水界面张力,促进原油从岩石孔隙中脱附,提高采收率。例如,采用葡萄糖为碳源,十二烷基羟丙基磺基甜菜碱(DHSB)为表面修饰剂,通过水热法合成的两亲性CQDs(CQDs-S),在质量浓度为0.1%的条件下,使油水界面张力降低至0.96 mN/m,静态洗油效率高达86.8%。
改变岩石润湿性:CQDs表面的官能团可与岩石表面相互作用,改变其润湿性,从而优化流体在孔隙中的流动行为。上述CQDs-S在渗透率为50×10^-3 μm²的岩心中,使采收率提高了16.74%,显示出其在改善岩石润湿性方面的有效性。
提高纳米油气开采效率:针对储层致密的纳米油气资源,CQDs凭借其纳米尺寸和优异的流动性,能够有效进入纳米级孔喉,提高采收率。例如,以煤为原料制备的煤基CQDs,在纳米油气开采中表现出良好的注入性和流动性,驱油效率可高达81.9%。
目前,市场对于高性能CQDs的需求不断增长,中新康明可提供稳定、高质量的CQDs产品,支持大规模制备和定制化生产,以满足石油化工企业在驱油、缓蚀、阻垢等应用中的需求。我们的产品不仅具有优异的分散性和可调控的官能团结构,还能够实现批量供应,为行业合作伙伴提供可靠的技术支持和材料保障。
示踪剂应用
除了在EOR中的应用,CQDs还可作为示踪剂,用于监测油藏中的流体流动和井间连通性。研究人员通过微波辅助碳化方法,利用Mortiño(越桔)提取物合成了CQDs,并在哥伦比亚的油田进行了现场试验。结果显示,CQDs作为示踪剂,能够清晰地揭示注入井与生产井之间的连通性,为油藏管理提供了有力支持。
前景展望
随着对CQDs研究的深入,其在石油和天然气行业的应用前景愈发广阔。未来,CQDs有望在钻井液改性、地层损伤修复等方面发挥更大的作用。然而,当前仍需解决CQDs在实际应用中的稳定性、成本和环境影响等问题,以确保其在工业应用中的可行性和可持续性。
综上所述,碳量子点作为一种新型纳米材料,在提高原油采收率和油藏监测等方面展现出巨大的潜力。随着研究的不断深入和技术的不断完善,CQDs有望为石油和天然气行业带来革命性的变革。