表面活性剂溶液动态渗吸新机制揭示——提升陆相页岩油采收率的关键突破

这篇研究创新性地提出了动态渗吸实验装置与方法，建立了3D微孔缝动态渗吸模型，并揭示了阳离子表面活性剂CTAB通过形成离子对诱发页岩表面润湿性反转（接触角从132°降至55.1°）、调控界面张力（2-10 mN/m）及诱导黏土矿物水化微裂缝的三重作用机制，使陆相页岩油最终渗吸效率提升11.5个百分点，为非常规油气藏开发提供了理论指导与技术支撑。

　　

亮点

本研究开发了新型动态渗吸实验装置与三维微孔-裂缝动态渗吸模型，建立了基于润湿性和界面张力的表面活性剂筛选标准。结果表明，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）能在页岩孔隙表面形成离子对，快速剥离覆盖页岩的油膜，诱发润湿性反转，使水相接触角从132°降至55.1°。CTAB表面活性剂溶液的最终渗吸效率提升11.5个百分点。

关键机制

CTAB溶液将油滴从页岩表面剥离后，更多水相与页岩中的黏土矿物和微损伤结构接触。水化作用诱导页岩产生新的微损伤，这些微损伤累积演化为微裂缝，形成页岩油运移的流动通道。另一关键机制是通过调控页岩表面润湿性的同时策略性调整界面张力（2-10 mN/m），平衡毛细管力促进作用与贾敏效应抑制作用，促进油滴在变形孔隙中的移动。

结论

页岩孔隙内平均压力的显著变化提升了微动态渗吸效率。在实际页岩油藏开发中，提供有效的短周期能量补充并改变页岩孔隙平均压力，对指导陆相页岩油藏采收率提升至关重要。