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摘要
许多提高石油采收率（EOR）的技术都利用了纳米材料的独特性质，以改善地层特性的表征、在注水作业期间实现控制流动、并延长聚合物的释放时间。由于磁铁矿纳米颗粒（nMag）成本低、毒性低，并且能够根据需求进行定制（尤其是在施加磁场的情况下），因此被广泛应用于这些过程中。同样，二氧化硅（SiO2）和氧化铝（Al2O3）纳米颗粒也被评估用于输送阻垢剂和沥青质抑制剂。然而，将纳米颗粒注入多孔介质存在因颗粒沉积而造成地层损伤的风险，这可能导致注水压力增加和渗透率降低。本研究的目的是开发一种方法来评估纳米颗粒配方可能对地层造成的损害。为此构建了一种筛选装置，可以放置小尺寸的砂岩圆盘（约2毫米）或岩心（约2.5厘米），以便快速进行测试，并且该装置既可以使用水基盐溶液，也可以使用非极性溶剂作为流动相。通过对圆盘的图像分析及压力测量发现，当盐度从500毫克/升NaCl（8.56毫摩尔/升）升高到API盐溶液（2.0摩尔/升）时，nMag的沉积量增加，同时出现了表面结块现象。同样，当在500毫克/升NaCl溶液中注入的二氧化硅纳米颗粒浓度从1%增加到10%时，背压力增加了55磅每平方英寸（psi），并且也观察到了表面结块现象。筛选测试结果与传统岩心注水测试结果一致，并且可以修改以适应有机液体作为流动相的情况。筛选测试结果与在砂岩岩心中测得的纳米颗粒传输和滞留情况高度吻合，证实了该系统能够快速筛选出可能对地层造成损害的纳米颗粒配方。
