纳米SiO2颗粒具有尺寸小、比表面积大、价格低、来源广等特点，被广泛应用于医学、光学、材料等诸多领域。近年来，大量研究利用纳米SiO2和表面活性剂的协同作用来提高原油采收率，其主要机理包括：增强泡沫或乳状液的稳定性、提高表面活性剂降低油水界面张力的能力、改变岩石润湿性等。根据胶体化学理论，溶胶中电解质的存在会减小胶粒的带电量而使其失稳聚沉，因此保持纳米SiO2的稳定性是其在EOR应用中的关键问题。前人在研究纳米SiO2在EOR中的应用时主要使用去离子水和NaCl盐水配制分散体系。然而地层中存在大量Ca2+、Mg2+，这些阳离子对纳米SiO2/表面活性剂分散体系的稳定性可能会产生严重的影响。

本文以SDS和纳米SiO2为研究对象，分别用NaCl盐水和模拟地层水配制了纳米SiO2/SDS分散体系，研究了离子组成和纳米SiO2的含量对体系稳定性的影响。由于SiO2颗粒表面上存在含氧官能团，体系的pH会显着影响纳米SiO2颗粒所带电荷从而影响其稳定性，因此本文还着重探讨了通过调节pH值来提高盐水中体系稳定性的可行性。降低油水界面张力是表面活性剂驱提高采收率的主要机理，纳米SiO2/表面活性剂体系对界面张力的影响虽已有相关研究，但离子组成和pH值对纳米SiO2/表面活性剂体系降低界面张力的影响鲜有报道。在稳定性研究的基础上分析了离子组成，纳米SiO2的含量及pH值对纳米SiO2/SDS体系界面活性的影响，将体系的稳定性和界面活性结合起来研究。

1实验部分

1.1材料与仪器

纳米SiO2（LUDOX HS-30胶体SiO2，质量分数为30%、平均粒径13 nm、pH=9.8、西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司）；SDS、盐酸，国药集团化学试剂有限公司。NaCl盐水，矿化度为10000 mg/L，Na+和Cl-的质量浓度分别为3932.0 mg/L和6068.0 mg/L，模拟地层水，矿化度为10000 mg/L，Na+、Ca2+、Mg2+和Cl-的质量浓度分别为3585.3、202.2、80.9和6131.6 mg/L；胜利油田某区块地面脱气原油，60℃下的黏度和密度分别为543 mPa·s和0.97 g/cm3。

Omni型Zeta电位分析仪，美国布鲁克海文仪器公司；TX-500C旋转滴界面张力测量仪，美国科诺工业有限公司；WGZ系列浊度计，上海欣瑞有限公司；PHS-3E型pH计，上海仪电科学仪器有限公司。

1.2实验方法

1.2.1纳米SiO2/SDS分散体系稳定性实验

（1）沉降法

在NaCl盐水、模拟地层水中分别加入一定量的SDS，磁力搅拌器搅拌30 min后加入一定量的纳米SiO2，继续搅拌30 min移入样品瓶，然后置于60℃的恒温箱中，观察体系在15 d内的沉淀情况。除特殊说明外，分散体系中SDS的质量分数为0.3%，纳米SiO2的质量分数分别为0.2%、0.5%、1.0%和1.5%。

（2）浊度的测定

利用浊度计测定纳米SiO2/SDS体系在60℃下静置不同时间后的浊度，分析体系的浊度随时间的变化情况，从而考察体系的稳定性。测量前使用浊度标准液校准仪器，并在测量期间定期检查校准。

（3）Zeta电位的测定

利用Zeta电位分析仪测定纳米SiO2/SDS体系的Zeta电位。在每次测量Zeta电位之前，用酒精和去离子水仔细冲洗电极和样品池。为了确保测定数据的准确性，测定重复3次取平均值。

1.2.2油水界面张力的测定

利用旋转滴界面张力测量仪在温度60℃、转速6000 r/min下测定纳米SiO2/SDS体系和原油之间的界面张力，分析纳米SiO2的加入对SDS降低油水界面张力的影响，其中油水密度差为0.03 g/cm3，分散体系配制好后立即进行测定。