功能化二氧化硅纳米孔

亲水表面驱油更高效

在含水纳米孔中，氨基/羟基功能化表面通过优先吸附水层削弱油-壁作用，使CO₂驱油效率显著优于疏水表面。

隋宏光 · Qianqiu, Zhou · 李兵 · Zhang, Fengyun · 张磊 · Wang, Diansheng · 王玉斗 · Wei, Zhou · 杨永飞 · 姚军

Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2026

技术优势

亲水表面驱油效率更高

亲水表面优先吸附水分子，形成水膜屏蔽油-壁直接作用，使CO₂更易剥离并驱替油相。

驱油效率排序明确

五种表面官能团的驱油效率呈稳定顺序：SiO₂-NH₂ > SiO₂-OH > SiO₂-H > SiO₂-CH₃ > SiO₂-SH，与扩散系数、相互作用能和油密度分布趋势一致。

压力存在最优区间

压力对驱油效率的影响非单调，先增后减，说明存在一个最优注入压力区间，过高压力反而降低驱替效果。

升温改善油相流动性

在适当温度范围内，升温普遍促进原油分子扩散，提升流动性，从而改善驱油效果。

应用场景

• 页岩油提高采收率：指导含水页岩储层CO₂驱油的表面润湿性设计，优选亲水改性纳米材料。
• 二氧化碳地质封存：阐明储层条件下CO₂-油-水竞争吸附机制，辅助评估封存稳定性。
• 润湿性调控纳米材料：提供不同官能团表面润湿性对驱油效率的量化排序，支撑材料筛选。
• 多孔介质流动模拟：分子动力学模拟揭示的三相微观相互作用可作为粗粒化模型的输入参数。