研究人员发现“低盐水”有望提高油藏产量
现有证据表明，油和水也可以有序地混合在一起，并且能够最大限度提高油藏产量。近日，美国莱斯大学布朗工程学院的科学家证实，如果将盐浓度合适的水与石油、岩石、碳酸盐或砂岩地层仔细匹配，则油井的生产率更高。如果低盐度盐水可以在特定的原油中形成乳状滴，则盐水似乎也会改变岩石的润湿性。润湿性决定了岩石释放油的难易程度。
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石油采收最重要的三个要素是岩石、水和原油本身，了解它们如何结合更好，对于提高采油率很重要。此前，有石油公司发现，当他们注入盐度相对较低的海水时，石油采收率就会提高。莱斯大学布朗工程学院生物工程师Sibani Lisa Biswal和她的同事通过研究这种现象发现，将高盐度盐水与原油混合后似乎不会像低盐度盐水那样乳化。这一结果对提高石油采收率有直接影响。
研究人员测试了注入的盐水如何分散、如何影响油的界面张力以及与岩石的静电相互作用。“如何准确地表征润湿性是一个挑战。”Biswal说，“通常，我们假定地下储层岩石处于混合湿润状态，其中有油浸湿区域和水浸湿区域。如果可以将油湿地改为水湿地，那么将油保持在矿物表面的动力就更少了。在低盐度注水中，盐水能够驱替被捕集的油。当从油湿变为水湿时，油就会从矿物表面释放出来。”
研究人员还在印第安纳州的石灰岩岩芯上测试了两种盐水，一种是高盐度，一种是海水盐度的四分之一，分别针对来自墨西哥湾、东南亚和中东的六种原油和第七种添加了沥青质的原油进行了测试。他们发现，与低盐度样品不同，高盐度盐水明显抑制了水滴在原油中的乳化。
为了更好地了解乳液的热力学性质，研究人员还对100多种油和水的混合物进行了低温电子显微镜成像。由于油是不透明的，因此必须将样品放置在非常薄的容器中，然后用液氮冷冻以保持其稳定，以便成像。
图像显示了大小从70纳米到刚好超过700纳米的液滴。“这是第一次有人看到这些水原油内部液滴。”Biswal说，化学表面活性剂也擅长疏松储层中的油，但价格昂贵，而通过改变盐浓度来改变盐水的成分，就可以获得与添加活性剂相同的效果。因此，从根本上说，这也是一种低成本的技术，旨在实现与活性剂相同的目标。
