我国陆相沉积油藏非均质性强，长期注水开发后，储层内部形成大孔道、微裂缝、高渗优势水流通道，注入水沿优势通道快速发生指进，导致注水波及效率降低甚至无效循环，加剧层内、层间矛盾，储层大量剩余油未有效动用，油井含水升高、油藏采收率提升困难。针对当前调驱材料存在的注入困难、孔喉匹配性差及封堵能力有限等技术瓶颈，创新构建了涵盖靶向相变深部调驱与超高浓CO₂/N₂纳米气泡驱油的老井调剖调驱系列技术体系。以靶向相变深部调驱为核心，集成油藏条件下相变材料、靶向识别、深部成胶可控的三项创新思路，成功研发自组装温敏微纳米核壳相变材料，实现油藏深部相变与选择性封堵一体化调驱；以超高浓CO₂/N₂纳米气泡驱油为突破，通过多级增压－空化剪切耦合工业化制备装备，将CO₂、N₂气源高度分散于回注水中，构建深部调剖、微观洗油、CO₂矿物封存三位一体绿色低碳EOR技术。两项技术协同互补，形成“相变封堵—气驱增产—碳封存”联动的老井调剖调驱技术矩阵，全面破解高矿化度、低渗难注入、裂缝性及大孔道非均质油藏深部封堵难题，为老油田稳油控水与绿色低碳开发提供核心技术支撑。

【核心技术突破】

靶向相变深部调驱（TSAD）技术：针对当前调驱材料注入困难、孔喉匹配性差及封堵能力有限等技术瓶颈，创新研发了靶向相变深部调驱体系。该体系为核膜结构组装的液态超分子体系，以高分子树脂材料为核、聚合物为膜，通过物理预组装控制液滴粒径，通过温敏和浓度响应控制相变时间。相变前为低黏液态体系，液滴粒径为微纳米级，具备易注入与深部运移能力；进入油藏深部高渗水流通道后，受温度影响触发原位相变，由液态变为100nm~1000nm粒径的固态粒子，通过调整体系浓度实现粒径双重控制，对小孔喉分散封堵、大孔喉聚集架桥封堵，堵而不死、堵水不堵油，实现自适应选择性封堵。该体系对pH值和矿化度（30×10⁴ppm）不敏感，耐温30~150℃，相变时间可控（50℃条件下15～20d），封堵强度高、转向压力大。核心机理包括：液态超分子随注入水自适应进入优势通道，在预定位置相变固化实现深部封堵与渗流场重构，扩大后续注水波及体积；固态颗粒封堵呈离散态分布，在长期注水冲刷下缓慢微量溶蚀，TSAD活性组分缓慢持续释放，实现多级、多轮次剖面调整，同步提升洗油效率。

靶向相变液态超分子TSAD结构示意图

靶向合成材料实物图

超高浓CO₂/N₂纳米气泡驱油技术：针对特高含水、低渗透非均质油藏水驱无效循环、常规气驱气窜、化学驱成本高等痛点，创新研发了超高浓CO₂/N₂纳米气泡一体化驱油技术。核心技术包括：一是首创多级高压溶解+压力骤降空化+高速机械剪切耦合制备工艺，形成一体化橇装成套装备，稳定产出平均粒径≤100nm、浓度10⁹~10¹²个/mL的超高浓纳米气泡，浓度远超行业常规设备（＜10⁸个/mL），现场改造工程量缩减60%以上。二是攻克高温、长距离运移下气泡快速聚并失效难题，常温密闭储存70天气泡浓度无明显衰减，20~80℃升温区间浓度仅下降15%。三是创新纳米超分子辅助复合驱体系，驱替前缘推进距离提升1.72cm，驱油效率达75.1%，较单纯纳米气泡提升16.58%，较常规WAG驱提升34.23%。四是模块化橇装集成设计，单台年运行维护成本仅10.6万元，较化学驱降低64.6%。该技术可分为两大应用体系：CO₂纳米气泡体系兼顾驱油增产与CO₂永久矿物封存，适配CCUS示范区块；N₂纳米气泡+纳米超分子复合体系气源易得、成本更低，适用于无碳捕集配套的常规老油田。

【成果支撑】

本系列老井调剖调驱技术研究获得国家优秀青年科学基金、国家重点研发计划等国家级项目及长庆油田分公司等石油企事业单位科研课题的重点支撑。在知识产权方面，靶向相变深部调驱技术获国家发明专利1项，超高浓CO₂/N₂纳米气泡驱油技术已授权发明专利2项，全部核心技术实现自主可控。在学术产出方面，靶向相变深部调驱技术研究团队累计发表高水平核心论文3篇，系统研究了液固转化、深部液流转向及协同驱油的核心机理；超高浓CO₂/N₂纳米气泡驱油技术在SPE发表论文5篇，为整套技术提供国际石油行业公认的理论支撑。在科技奖励方面，靶向相变深部调驱系列创新成果获评省级科学技术进步奖项。在技术装备方面，纳米气泡驱油技术已完成多代样机迭代优化，整套气液溶解、空化剪切、智能测控模块完全自主设计，适配油田注水工况，可直接橇装落地现场，设备连续稳定运行时长满足工业现场长期施工要求。在现场应用方面，靶向相变深部调驱技术在长庆油田完成先导性评价试验，累计应用8井次，施工工艺简单、措施过程不升压，平均单井组日增油超过2～3t，综合含水降低3%～5%，有效期超过3年，投入产出比大于1:3；纳米气泡驱油技术已完成工业化装备定型，具备现场规模化应用条件。

【应用前景】

靶向相变深部调驱技术突破了传统调驱“近井封堵、无选择性、剪切失效”三大瓶颈，适用于高采收率多轮次调驱后的储层及低产、低液难动用的低渗、超低渗储层，满足我国大量低渗透油藏开发中后期老油田含水升高、稳产提产的现实需求，已逐步成为老油田化学深部调驱、实现液流转向、提高水驱采收率的核心技术措施。超高浓CO₂/N₂纳米气泡驱油技术集采收率提升幅度大、双气源灵活适配、运行成本低、绿色无伤害、增产与碳封存协同五大优势，既可作为东部老油田、西部低渗透致密油藏常规水驱增效和三次采油替代技术，也可配套CO₂地质封存实现“驱油增产+碳封存”双收益，契合国家“双碳”与能源安全新战略。当前国内无成熟可长期稳定运行的油田高压工业级纳米气泡成套装备，本成果率先实现实验室技术向工业化设备转化，全套技术理论成熟、装备定型、矿场落地门槛低、投资回报周期短，是未来5～10年低渗透油藏提高采收率及CCUS一体化开发领域的主要接替技术。两项技术既可独立应用，亦可组合实施，为老油田化学深部调驱与气驱增产提供核心支撑，经济、能源安全、生态环保与产业升级综合价值突出。