納米材料提高油氣采收率技術(shù)研究及應(yīng)用

侯吉瑞，聞宇晨，屈 鳴，吳文明，張 煒，丁乙桐

(中國石油大學(北京)，北京 102249)

0 引 言

化學驅(qū)在中國獲得了巨大的成功，但隨著工業(yè)化規(guī)模的不斷擴大，其應(yīng)用對象逐漸由常規(guī)油藏轉(zhuǎn)向物性較差的低滲油藏，更小的孔隙尺寸與更大的比表面積導致傳統(tǒng)化學驅(qū)油體系遇到了嚴重的挑戰(zhàn)：ASP體系的堿垢與無堿SP體系的吸附滯留，使得化學驅(qū)體系原有的技術(shù)優(yōu)勢不能得到有效發(fā)揮，面臨“注不進，采不出”的瓶頸，必須探求能突破這些困難限制的新型驅(qū)油體系。

納米技術(shù)已逐漸成為油氣田開發(fā)的研究熱點，涉及鉆完井、壓裂增產(chǎn)、稠油冷采、降壓增注、提高采油率、采出液處理等技術(shù)領(lǐng)域。特別是近年來，納米材料在提高油氣采收率領(lǐng)域的研究及應(yīng)用取得了較大的進展。納米顆粒比常規(guī)膠體顆粒小2個數(shù)量級，能通過納米級孔隙，同時，納米粒子具有活性表面、高比表面積及特殊的化學反應(yīng)特性，這些獨特的性質(zhì)使得納米粒子在EOR領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，為提高采收率技術(shù)開辟了新的途徑[1-2]。因此，納米材料和相關(guān)技術(shù)在油氣田增產(chǎn)和提高采收率領(lǐng)域的研究與應(yīng)用日益受到關(guān)注。同時，由于納米技術(shù)蘊藏巨大的經(jīng)濟和社會效益，其在石油開采領(lǐng)域中的研究受到廣泛青睞。2008年以來，Advanced Energy Consortium 已投入大量經(jīng)費用于提高石油采收率的納米材料研發(fā)。從事石油開采的美國Meridian 資源公司預(yù)計，從原子和分子層面對物質(zhì)進行控制的納米技術(shù)有望使采收率提高10%。目前，研究人員開發(fā)了多種納米功能材料和技術(shù)用于提高原油采收率。相關(guān)石油公司和科學家開發(fā)了納米黏彈性表面活性劑聚集體采油技術(shù)和微納米顆粒封堵技術(shù)；中國的正電納米鉆井液技術(shù)、納米降壓增注技術(shù)以及分子沉積薄膜技術(shù)等也取得了一定成果。

目前納米材料提高原油采收率技術(shù)主要集中在室內(nèi)研究階段，注入流體驅(qū)油效率與油藏巖石表面性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)、潤濕性及流體性質(zhì)等因素密切相關(guān)，納米科技有望提高原油采收率并產(chǎn)生新的驅(qū)油機理。

納米類驅(qū)油技術(shù)主要包括納米膜驅(qū)、納米微乳液驅(qū)和納米粒子分散液驅(qū)。納米材料是指一種固體顆粒，其一維尺度至少在100 nm以下，且具有相應(yīng)的界面活性。只有納米粒子分散液驅(qū)油屬于“標準”的納米技術(shù)。

室內(nèi)研究已證實納米技術(shù)是一項潛力巨大的提高采收率新技術(shù)，作為高性能驅(qū)油劑，納米材料對聚合物黏彈性和耐溫性、表面活性劑降低界面張力和潤濕性反轉(zhuǎn)等方面的影響受到廣泛的關(guān)注?；诩{米顆粒在油、水、巖石三相界面的吸附、解吸附和運移等作用過程，提出了“楔形擠壓”效應(yīng)、潤濕性反轉(zhuǎn)、封堵和降低界面張力、調(diào)控黏度等納米材料提高采收率的作用機制。對于致密油藏的納米孔道，較大粒徑的納米材料注入困難，諸多的技術(shù)問題限制了納米技術(shù)在油田現(xiàn)場的應(yīng)用。目前現(xiàn)場成功應(yīng)用納米材料提高采收率的案例并不多。由此可知，對納米材料的深入研究和應(yīng)用已成為油氣田開發(fā)提高采收率現(xiàn)今乃至未來最為重要的方法之一。

1 提高采收率納米材料的發(fā)展及現(xiàn)狀

在納米尺度上，由于顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所占比例大等特點[3]，納米顆粒具有獨特的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等物理化學特性，經(jīng)典物理學和量子力學無法完全解釋納米尺度的顆粒特征，納米技術(shù)原理和應(yīng)用有待進一步研究。自1991年Gleiter等人率先制得納米材料，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，納米材料取得長足進步。如今納米材料種類較多，按其材質(zhì)[4]可分為：金屬材料、納米陶瓷材料、納米半導體材料、納米復(fù)合材料、納米聚合材料等。

超微粒的納米材料被稱為“21世紀新材料”，已成為科技進步的一項重要標志。2018年，中國石油經(jīng)濟技術(shù)研究院發(fā)布了《2018年國內(nèi)外石油科技發(fā)展與展望》，報告中指出納米智能化學驅(qū)油技術(shù)有望成為提高采收率顛覆性戰(zhàn)略接替技術(shù)，預(yù)期最終采收率可大幅度提高，該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于各種類型油藏，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.1 金屬氧化物

在鹽水環(huán)境或蒸餾水中Al2O3納米流體能降低油水界面張力和原油黏度，從而提高原油采收率[5]。Al2O3顆粒在鹽水中的穩(wěn)定性較差，加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)可得到較為穩(wěn)定的Al2O3納米乳狀液，與其他金屬氧化物納米顆粒相比，Al2O3的比表面積最接近TiO2和SiO2，具有良好的提高采收率潛力[6]。CuO納米顆粒能應(yīng)用于稠油開采，通過增加注入流體黏度，同時降低原油黏度，提高原油采收率[7]。將1%的CuO納米顆粒添加到表面活性劑聚二甲基硅氧烷(PDMS)和CO2的混合物中，可顯著提高納米流體的黏度。Ni2O3類似于Al2O3，通過增加驅(qū)替液的黏度并降低油相黏度，達到提高采收率的目的，對稠油具有較好的效果，能回收高達85%的瀝青質(zhì)，當鹽水作為分散介質(zhì)時采收率更高。MgO能顯著降低原油的黏度，但巖心驅(qū)替實驗表明，MgO分散在鹽水或乙醇中后會降低砂巖的滲透性，MgO納米顆粒在砂巖儲層中的應(yīng)用潛力有限[5]。ZnO類似于MgO，注入砂巖儲層后會發(fā)生納米顆粒的聚集堵塞孔隙，從而降低原油采收率[5]。SnO2由于其獨特的性能，在電子行業(yè)已有廣泛應(yīng)用，但應(yīng)用于EOR領(lǐng)域的研究非常少，室溫下SnO2納米顆粒分散在蒸餾水中能提高砂巖巖心的采收率，但使用鹽水和乙醇作為分散介質(zhì)時采收率降低[5]。氧化鐵(Fe2O3/Fe3O4)主要通過降低原油黏度來提高原油采收率，同時由于氧化鐵具有獨特的磁性，能應(yīng)用于傳感器和電磁成像等方向[8]。TiO2是目前提高采收率領(lǐng)域研究較多的納米顆粒，其主要提高采收率機理是改變巖石潤濕性，在EOR領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。實驗證明，加入TiO2顆粒后流體黏度和油水界面張力無顯著變化，但巖石的潤濕性可從油濕變?yōu)樗疂?，使用SEM能觀察到TiO2納米顆粒在巖石孔隙表面沉積引起潤濕性的變化。

1.2 有機顆粒

球形的碳納米顆粒具有許多獨特的性質(zhì)，可進行表面改性，將有機物或聚合物分子結(jié)合到顆粒表面，使碳納米顆粒具備研究需要的性質(zhì)，一種改性的碳納米顆粒能將碳酸鹽巖巖心驅(qū)替實驗的原油采收率提升至96%以上。納米管可以是單壁或多壁的，每個壁均由石墨烯制成，碳納米管具有較好的疏水特性，甲苯是碳納米管極好的溶劑。研究證明，多壁碳納米管(MWNT)流體注入高溫高壓儲層后，在電磁場的環(huán)境下，能降低原油黏度，提高原油采收率[9]。

1.3 無機顆粒

SiO2是砂巖的主要成分，具有良好的熱穩(wěn)定性，是最常用且具有成本效益的納米粒子之一，在提高采收率領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛[10]。SiO2納米顆粒可在不需要穩(wěn)定劑的情況下形成穩(wěn)定的乳狀液[6]，SiO2提高采收率的主要機理是將潤濕性改為中性。將不同類型的陰離子活性劑與SiO2納米顆粒相結(jié)合，使其具備吸附于巖石表面、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、降低界面張力至超低值的能力，從而具有較大的提高采收率應(yīng)用潛力[11]。SiO2能和不同的官能團結(jié)合而具備不同的物理化學性質(zhì)，例如使用親水性羥基、疏水性磺酸或親水性聚乙二醇與SiO2結(jié)合，可改變SiO2表面的疏水性和親水性[12]。在SiO2納米顆粒上施加Al2O3涂層，將比活性劑或普通SiO2的穩(wěn)泡能力更強，并具有更好的提高采收率效果[13]。

以無機SiO2為核、聚合物為殼的納米復(fù)合材料具有獨特的復(fù)合性質(zhì)，能有效降低界面張力，同時具有良好的熱穩(wěn)定性和耐鹽性[14]。

MoS2納米片是一種新型柔性納米材料[15]，對其改性接入烴鏈后，即具有較強的親油-親水性質(zhì)。隨注水井注入油藏后在離散化的油水界面能形成穩(wěn)定的吸附層，并可聚集微油滴，進入稠油內(nèi)部破壞膠質(zhì)、瀝青質(zhì)分子纏繞結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)油藏降黏效果。通過改變巖石潤濕性，降低毛管力，將油膜從巖石表面剝離，提高驅(qū)油效率。在高溫、高鹽條件下，MoS2納米片布朗運動增強，其展布、分散效果更好。同時，巖石表面吸附量極低，吸附損失可忽略。片狀的MoS2納米材料具有許多球狀結(jié)構(gòu)納米顆粒沒有的優(yōu)異特性，其不同于現(xiàn)有球狀納米材料與油水界面的“點-面”接觸，而是與油水界面形成“面-面”接觸，比表面積更大，界面活性點位更多，驅(qū)替效率更高，用量更少，具有更好的界面作用。MoS2納米片具有獨特的柔性和潤滑性，能順利穿過低滲—特低滲油藏的多孔介質(zhì)，與多種油田化學劑復(fù)配后能形成一系列的應(yīng)用技術(shù)，在開發(fā)、壓裂、洗井、酸化、稠油冷采以及致密油藏壓裂-驅(qū)油一體化等方面均有廣闊的應(yīng)用前景。

1.4 其他類型納米顆粒

聚丙烯酰胺微凝膠納米球已成功應(yīng)用于油田，能降低界面張力，提高原油采收率，但聚合物含量低且成本高[16]。納米膠體分散凝膠(CDG)能進一步動用水驅(qū)后的剩余油，其機理是封堵孔隙以實現(xiàn)流體的微觀分流[17]。聚合物涂層納米顆粒是通過給納米顆粒表面附著不同的聚合物涂層，使其具備特定的性能，例如改善流度比、降低界面張力、改變潤濕性、穩(wěn)定泡沫和乳狀液等，聚乙二醇(PEG)是常用聚合物之一[18]。

納米材料種類和提高采收率主要機理見表1。

表1 納米材料種類和EOR主要機理

2 納米材料提高采收率基本原理

納米材料的驅(qū)油機理通常不是簡單的一種，而是多種機理的結(jié)合，最終實現(xiàn)提高采收率的綜合作用，其主要機理有以下幾種。

(1) 分離壓力。分散在水中的納米顆粒在布朗運動和顆粒間靜電排斥力的共同作用下，具有在不連續(xù)流體的三相界面處形成楔形膜的趨勢，該楔形膜逐漸向前推進，從而產(chǎn)生將油膜或油滴剝離巖石表面的分離壓力[19]。分離壓力的形成導致三相界面力的平衡被打破，引起系統(tǒng)的某些特性(如潤濕性或界面張力)發(fā)生改變，最終表現(xiàn)為驅(qū)替現(xiàn)象[20]。分離壓力的大小主要受納米顆粒粒徑、濃度、溫度和流體礦化度的影響[21]。

(2) 密度差異。在含水飽和度較高的細小孔隙中，由于水和納米顆粒之間的密度差異，納米顆粒會在孔喉處聚集，從而導致該孔喉處的流動阻力變大，促使水流向相鄰的孔隙，并進一步驅(qū)替出孔隙中的原油，原油被驅(qū)替后流動阻力減小、孔隙壓力下降，納米顆粒逐漸隨水運移而出，孔隙恢復(fù)流通[22]。

(3) 改變潤濕性。乙醇是中性和疏水性納米顆粒的合適溶劑，親水性納米顆粒則可直接分散在水相中。納米顆粒通過吸附于巖石表面來改變其潤濕性，不同的納米顆粒具有不同的潤濕性，親水性納米顆?？蓪⒂蜐竦挠筒馗淖?yōu)橹行曰蛩疂?，從而提高原油采收率[23-24]。

(4) 降低界面張力。具有界面活性的納米顆粒在注入儲層后，通過在油水界面形成一層納米顆粒吸附膜，降低油水界面張力并降低多孔介質(zhì)中的毛管力，啟動殘余油以及巖石壁面的油膜[25]。納米顆粒具有降低油水界面張力的性能，但大多不能滿足超低界面張力要求。

(5) 改善流度比。納米顆粒具有增加注入流體的黏度或降低原油的黏度的性能，從而改善流度比，提高原油的驅(qū)替效率[26]；分散在鹽水中的Al2O3納米流體可通過破壞碳硫鍵來降低原油黏度[5]；水溶液黏度會隨著SiO2納米顆粒尺寸的減小而增加，SiO2納米粒子在水中分散可形成穩(wěn)定的水凝膠，這種水凝膠具有非牛頓流體的剪切稀化行為[27]。

3 納米材料提高采收率技術(shù)應(yīng)用

3.1 新型2D智能“納米黑卡”驅(qū)油技術(shù)及應(yīng)用

低滲—特低滲油藏開發(fā)存在注水壓力高、水驅(qū)效果差、含水上升快以及竄流嚴重等問題，常規(guī)注水開發(fā)采收率不到20%，因此，針對該類油藏改善水驅(qū)效果、進一步提高原油采收率具有重要意義。在相當長的一段時期，相關(guān)學者目光主要聚焦在納米級球狀材料的研發(fā)和工業(yè)化應(yīng)用，但納米球改性受限，導致其在水溶液中的分散性差，沉積、團聚、絮凝等問題是制約納米球驅(qū)油技術(shù)發(fā)展的瓶頸。二維納米片的出現(xiàn)給納米顆粒提高采收率技術(shù)帶來了新的進展，納米片有其獨特的性能優(yōu)勢，巨大的比表面積為表面包覆和表面改性等提供了潛在空間，更易解決水相中的分散性和穩(wěn)定性難題。

球狀納米顆粒在油-水界面以點面接觸形式存在，導致顆粒與界面的有效接觸面積小，納米球狀顆粒材料的濃度較大，經(jīng)濟效益不理想。中國石油大學(北京)自主研發(fā)了具有片狀結(jié)構(gòu)且能同時親油親水的納米材料，命名為“納米黑卡”，其微觀形態(tài)近似于黑色卡片。片狀結(jié)構(gòu)決定其與油水界面形成面-面接觸，界面作用大幅增強，50 mg/L的超低濃度能充分發(fā)揮智能找油、滲透到巖石表面剝離油膜、降黏、聚并油墻等多重功能。由于其幾何尺寸小(60.0 nm×80.0 nm×1.2 nm)，可順利穿過特低滲儲層的多孔介質(zhì)，吸附損失是普通活性劑的1/100，同時具有耐高溫、耐高鹽的特性，在低孔低滲的油藏中具有較大的應(yīng)用潛力，能實現(xiàn)油藏深部調(diào)驅(qū)，實現(xiàn)智能控水。

“納米黑卡”獨特的片狀兩親結(jié)構(gòu)使其具有超強的快速乳化性能。常溫條件下，可使低蠟稠油的降黏率達到95%以上，該性能也是“黑卡”乳化稠油開展冷采的基礎(chǔ)。

“納米黑卡”在流動過程中剝離油膜，形成油環(huán)，在推進過程中油環(huán)逐漸增大，形成油墻。油墻的形成將增大后續(xù)“黑卡”的流動阻力，使后續(xù)“黑卡”轉(zhuǎn)向次級滲流通道。通過非均質(zhì)二維可視化實驗，可明顯看出水驅(qū)時，水主要沿著高滲通道流動，低滲區(qū)域幾乎未被波及。當注入“納米黑卡”時，低滲區(qū)域逐漸被啟動，波及系數(shù)和洗油效率均得到提高(圖1)。

圖1 非均質(zhì)二維可視化模型“納米黑卡”調(diào)驅(qū)作用

“納米黑卡”具有高效解堵功能，通過拆散原油中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)堆砌纏繞的片層結(jié)構(gòu)，降低原油黏度，疏通孔隙，降壓增注效果顯著。

2D智能“納米黑卡”作為新型驅(qū)油材料，具有不同于常規(guī)驅(qū)油材料的獨特性能，具體表現(xiàn)為：①具有強親油親水性質(zhì)，隨注水井注入油藏后發(fā)揮智能找油功能，在離散化的油水界面形成穩(wěn)定吸附層，并聚集微油滴、進入稠油內(nèi)部破壞膠質(zhì)、瀝青質(zhì)分子纏繞結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)大幅度降黏，可用于稠油冷采；②改變巖石潤濕性，降低毛管阻力，將油膜從巖石表面剝離，提高驅(qū)油效率；③具有自動尋找油水界面且自我調(diào)控水相突進功能，在常規(guī)高含水油藏，可實現(xiàn)自調(diào)驅(qū)功能(常規(guī)的非均質(zhì)油藏不需調(diào)剖即可有效控制水竄)；④具有柔性和潤滑性，順利穿過多孔介質(zhì)，且?guī)r石表面吸附量極低，幾乎無電吸附損失，能應(yīng)用于低滲—特低滲油藏，室內(nèi)評價表明，其在滲透率為1 mD以上油藏有很好的注入與驅(qū)替效果；⑤在高溫、高鹽苛刻油藏條件下性能更優(yōu)越，抗溫為150 ℃、抗鹽礦化度為22×104mg/L(中國石化塔河油田)，隨著溫度升高，“黑卡”布朗運動能力增強，隨著礦化度增高，黑卡展布、分散效果好，利于與原油作用；⑥超低濃度的“黑卡”可吸附在泡沫液膜上，增強泡沫液膜的強度，提高泡沫穩(wěn)定性；⑦藥劑安全、穩(wěn)定、無火災(zāi)爆炸風險，用量小，使用質(zhì)量濃度為0.005%，經(jīng)濟、環(huán)保；⑧施工工藝簡單，在常規(guī)注水間增加一個帶攪拌罐的比例泵即可，操作成本低。

2000年，勝利油田引進國外先進技術(shù)，結(jié)合中國自主研發(fā)的納米SiO2增注劑在該油田成功開展先導試驗[28]；2005年7月，納米級堵水劑成功應(yīng)用于雙河油田[29]；2010年在勝利油田引進聚硅納米材料增注技術(shù)[29-30]，降壓增注效果明顯；2010年6月，沙特阿美公司在Arab-D注入4.167×104kg稀釋的納米機器人，標志著納米機器人的研究取得了里程碑式的進展[31]。2012年在沙特阿拉伯的Ghawar油田成功開展了納米顆粒單井吞吐的礦場試驗[32]。

2019年6月，吉林油田新214區(qū)塊低滲砂巖油藏中引入2D智能“納米黑卡”技術(shù)，儲層滲透率為4.5 mD，孔隙度為12.2%，原油地下黏度為22.8 mPa·s，膠質(zhì)含量為15.53%，含蠟為16.98%。新214區(qū)塊設(shè)計2個井組同時注入“黑卡”。其中，吉58-5井氣液同注，共注入200 m3“黑卡”溶液和5 366 m3氮氣，有4口受效井；吉54-9井注入200 m3“黑卡”溶液，有6口受效井?！昂诳ā辟|(zhì)量分數(shù)為0.005%，采用間歇式注入，單井日注入量為30～50 m3/d，每天注15 h，停9 h。實施措施前井口壓力為11.0～12.0 MPa，2019年6月5日開始施工，2019年6月12日結(jié)束施工，注入黑卡期間壓力無明顯變化。實施措施后井組含水率明顯降低，其中，54-5井含水率從51.4%降至3.9%，受效井組58-5井組含水率從52.8%降至15.1%，54-9井組含水率從73.0%降至54.7%，井組階段增油800 t。

2019年10月，大慶油田肇52-44井區(qū)開展了2D智能“納米黑卡”驅(qū)油試驗。該油藏類型為構(gòu)造-巖性油藏，油層平均孔隙度為19.8%，滲透率為1.34～112.87 mD，地層原油黏度為9.5 mPa·s，井組水驅(qū)控制程度為92.5%，雙、多向連通比例為54.7%，水驅(qū)控制程度較高，采出程度為35.5%。肇52-44井區(qū)共計2口注入井，5口采油井，設(shè)計“黑卡”調(diào)驅(qū)量為3 000 m3，其中，肇52-44井注入1 500 m3，肇53-43井注入1 500 m3?！昂诳ā?質(zhì)量分數(shù)為0.005%)采用間歇脈沖式注入，單井日注量為30 m3/d，每天注15 h，停9 h。實施措施前2口注水井均分層注水，單井日配注量為30 m3/d，實際注入量為30 m3/d，油壓為9.9 MPa；5口采油井單井平均日產(chǎn)液為6.3 t/d，日產(chǎn)油為0.7 t/d，含水率為87.1%。2019年10月11日開始注入“黑卡”，2019年12月8日注入結(jié)束。“黑卡”注入過程中，52-44井注入初期壓力比較平穩(wěn)，2019年11月26日壓力突降，分層測試無漏點；53-43井壓力平穩(wěn)上升，注入結(jié)束時壓力升高了2.5 MPa。實施措施1個月后，5口油井平均單井日產(chǎn)液為7.1 t/d，日產(chǎn)油為1.5 t/d，含水率為79.0%，含水率下降，見到一定的增油效果，目前持續(xù)有效。

4 納米材料提高采收率技術(shù)展望

納米技術(shù)在油藏采收率方面具有廣闊的應(yīng)用潛力，納米材料用于EOR領(lǐng)域需要滿足很多苛刻的條件，如耐高溫、耐高鹽、在巖石孔隙表面低吸附或低滯留，同時對環(huán)境安全和可循環(huán)利用也有一定的要求。但目前納米技術(shù)的研究大多停留在實驗室階段，還未能在油田現(xiàn)場大規(guī)模應(yīng)用和推廣，研究人員、技術(shù)服務(wù)公司以及石油公司應(yīng)該加強合作，重點探討以下3個方面的問題。

(1) 性能效果方面。納米驅(qū)油作為一項新的提高采收率技術(shù)，其驅(qū)油效果和提高采收率機理有待于深入研究。應(yīng)加大對金屬、磁性、無機和有機等不同類型納米顆粒的實驗研究，探索其提高采收率的機理及效果。開發(fā)新的納米材料合成方法，拓展現(xiàn)有納米材料在EOR領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。由于油藏條件復(fù)雜，高溫、高壓以及高礦化度對納米顆粒應(yīng)用仍是巨大挑戰(zhàn)，同時納米顆粒在儲層運移的過程中會造成堵塞孔喉，研制均勻、小尺度且穩(wěn)定的納米顆粒懸浮液極其重要。納米顆粒在儲層多孔介質(zhì)中流動，會有一定的吸附損失，為提高納米顆粒在油層中的回收率，盡量減少其對地層和環(huán)境的影響，還有待于對其深入研究。

(2) 經(jīng)濟成本方面。納米驅(qū)油在提高采收率領(lǐng)域具有廣闊的潛力，但其較高的使用成本限制了納米驅(qū)油技術(shù)在油田現(xiàn)場的應(yīng)用與推廣。因此，降低納米材料的生產(chǎn)成本，研發(fā)經(jīng)濟高效的納米新材料，具有重要的意義。

(3) 安全環(huán)保方面。近年來，納米技術(shù)發(fā)展迅速，但與之相關(guān)的健康和安全性研究不足，由于納米顆粒的超小粒徑和特性，造成納米材料的安全風險的因素尚不清楚。納米顆粒以粉末或者含有納米顆粒的液體形式存在，存在被吸入或吞咽的可能，一旦進入人體，可能與人體細胞相互作用；同時，由于納米粒子的比表面積大，當納米粒子暴露于組織和液體中時，會使一些大分子吸附到其表面，從而影響酶和其他蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)機制；長時間暴露于納米材料的環(huán)境中是否會對人類的健康產(chǎn)生影響有待于進一步研究。