多孔介质中泡沫的直观特征研究

为了评价泡沫在多孔介质中的稳定性,借助可视化微观模型驱替装置,利用图像采集系统,通过对大量图片进行分析,研究了水湿和油湿介质中不同压力下单一泡沫体系、复合泡沫体系在多孔介质中的稳定性以及泡沫的形成与衰变机理。结果显示,单一泡沫体系和复合泡沫体系在水湿介质中形成的泡沫稳定性均较好,泡沫形成较为容易;同等条件下泡沫体系在油湿介质中泡沫的形成较水湿介质中困难,泡沫稳定性较水湿介质中差;压力相同时,水湿介质和油湿介质中添加了高聚物的复合泡沫体系比单一泡沫体系泡沫稳定性好。     

多孔介质中泡沫驱油微观机理研究

泡沫处于平衡状态时,排液过程受到外力的影响很小,液膜中的液体在重力的作用下排出,使液膜变薄、失去弹性,与同时发生的气体扩散一起导致了泡沫破裂.在多孔介质中运移泡沫的稳定性除了上述因素影响外,还受到冲压、挤压、摩擦等因素的影响.采用高压可视化微观模型驱替装置,观察分析了水湿和油湿介质中不同压力下单一泡沫体系、复合泡沫体系泡沫的形成、衰变过程,分析了泡沫在多孔介质中的微观驱油机理.观察分析结果表明:泡沫的稳定性与压力和介质的润湿性有关,压力越高,泡沫的稳定性越好,水湿介质中泡沫的稳定性好于油湿介质;泡沫的的驱油效果也与压力和介质的润湿性有关,压力越高,泡沫的驱油效果越好,水湿介质中泡沫的驱油效果好于油湿介质.     

冻胶泡沫体系室内实验研究

通过室内模拟实验,将聚合物ZWP与交联剂DY-1复配优选出性能较优的冻胶体系,加入起泡剂GX与氮气后形成冻胶泡沫体系,同时评价了不同因素对冻胶泡沫体系成冻性能和起泡性能的影响。冻胶泡沫体系配方(质量分数)为ZWP(0.3%)+DY-1(0.3%)+GX(0.6%),该体系的稳定性随温度的升高而下降,压力对起泡体积的影响较小,且随着压力的升高半衰期明显增加。在冻胶驱、聚合物驱、水基泡沫驱、冻胶泡沫驱四种驱替方式中,相同渗透率及注入速率下冻胶泡沫的封堵能力最强。     

油相对泡沫稳定性的影响规律

油相的存在会导致泡沫的稳定性变差,从而影响泡沫驱的效果,如何提高泡沫的稳定性,指导泡沫体系设计成为泡沫驱提高采收率中亟待解决的难题。为探索油相对泡沫稳定性的影响规律,采用泡沫衰减法和微流控制法研究了界面张力和油相对泡沫体系稳定性的影响,并评价了乳化油滴和气泡间的相互作用。通过固定油相,改变泡沫体系,研究油相与泡沫体系之间界面张力对泡沫稳定性的影响,结果表明,油水界面张力越低的泡沫体系所形成的泡沫半衰期越短,油相对泡沫的稳定性影响越大。采用同一泡沫体系,改变油相,不同油相对泡沫稳定性影响结果表明,表面张力越低的油相对泡沫体系的稳定性影响越大,泡沫稳定性越差。这是由于油相相对分子质量越大、表面张力越大,越不易在气水界面铺展,与泡沫的相互作用也越弱。     

泡沫加二元复合体系提高采收率技术试验研究

通过物理模拟试验研究了聚合物驱油体系、泡沫复合驱油体系、二元复合驱油体系及泡沫与二元的复合体系提高采收率的能力、驱替过程中产出液含水变化及注采压差变化。试验证明,泡沫加二元复合驱油体系集合了泡沫及二元驱油体系的特点,具有强调及强洗的双重作用,泡沫的高视粘度及选择性封堵提高了驱油体系的波及面积,二元体系的高界面活性提高了驱油效率,减少了油藏的残余油的存在,使泡沫体系更稳定,多种组份相互作用,使驱油效果最大化;注入0.3PV复合段塞,综合采收率提高33.7%,提高采收率效果明显好于单纯的聚合物驱、二元驱及泡沫复合驱,在注入相同段塞条件下能够增加采收率4%～13%。     

泡沫调驱体系研究进展*

泡沫调驱体系具有来源广、成本低、低伤害以及选择性封堵等优点,能有效改善地层非均质性、提高采收率。目前的泡沫调驱体系主要有常规液相泡沫、聚合物强化泡沫、冻胶强化泡沫和颗粒强化泡沫。总结了不同类型泡沫体系的特点、强化泡沫稳定性机理及泡沫在地层中的渗流规律,介绍了泡沫调驱体系的现场应用,指出泡沫调驱体系面临的问题以及研究方向。图13参90     

高温高压下DP-4泡沫性能实验研究

泡沫驱油是提高采收率的工艺方法之一,在油气田开发中得到了广泛的应用.然而泡沫流体性质较为特殊,在以往的研究中,人们主要研究了高温条件下泡沫的性质及驱油机理,而很少考虑地层高压条件的影响.本研究在前人研究的基础上,建立了高温高压下泡沫性能评价的实验分析方法.采用进口的JEFRI带观测窗无汞高温高压地层流体分析仪,评价了高温高压条件下单一DP-4泡沫体系和复合泡沫体系(0.5%DP-4泡沫剂 1800 mg/L聚合物MO-4000)的起泡能力、泡沫稳定性以及原油对单一泡沫体系和复合泡沫体系性能的影响.实验结果表明,高温高压下,添加了聚合物的复合泡沫体系比单一泡沫体系的起泡能力、泡沫稳定性都要好,抗油性也要强得多.     

泡沫复合驱注入方式、段塞优化及矿场试验研究

针对影响泡沫复合驱驱油效率的注入方式、注入程序及段塞大小等重要因素进行了一系列的研究。通过从美国TEMCO公司引进的多功能驱替设备,所做的大量的物理模拟试验,总结出了气液交替注入时,注入交替段塞的大小对驱油效率的影响规律,利用正交设计法研究了前后段塞的设置与否及种类对泡沫复合驱驱油效率的影响程度,还对主次段塞的大小进行优化,在保证较高的驱油效率的前提下降低成本。大量的室内驱油实验结果表明,泡沫复合体系的驱油效率比水驱提高30％以上,是一项很有前途的三次采油方法。     

聚驱后高压泡沫复合驱油实验

为提高泡沫复合驱油技术在大庆油田聚驱后应用的可行性,利用高压泡沫驱油实验装置,考察了高压条件下发泡剂体系中聚合物浓度、系统回压、气液比等对泡沫复合驱油效率的影响.实验结果表明:在高压条件下,发泡荆体系中聚合物浓度在600-1000 mg/L时,泡沫复合驱采收率较大;泡沫复合驱实验压力越高,驱油效果越差;气液比过大,易出...     

泡沫驱油核磁共振实验及泡沫动态稳定性评价

将核磁共振技术与传统岩心驱替实验相结合形成一种泡沫驱油核磁共振实验方法,在此基础上建立了评价泡沫在岩心中驱油时动态稳定性的新方法,研究了泡沫体系S-2(主要成分为十二烷基硫酸钠)和S-NP-2(主要成分为十二烷基硫酸钠和二氧化硅纳米颗粒)在直接泡沫驱和水驱后泡沫驱下的驱油特征以及泡沫的动态稳定性。研究表明,通过核磁共振图像和T2(横向弛豫时间)谱可以直观反映泡沫的驱油特征;水驱后进一步使用泡沫体系S-2和S-NP-2驱替后的驱油效率提高幅度分别为18.05%和25.68%,最终驱油效率分别达到63.72%和67.50%,高于直接使用泡沫驱替时的驱油效率;同一泡沫体系在水驱后泡沫驱的方式中比在直接泡沫驱的方式中稳定性更好,相同驱替方式下泡沫体系S-NP-2比泡沫体系S-2更稳定。     

海上J油田层内自生气复合泡沫调驱体系室内研究

针对J油田面临油田层间、层内矛盾突出,指进现象严重等问题,研究了目标油田地质油藏特征及注采工况条件,制备了适合J油田的层内生气复合泡沫调驱体系.通过测定不同浓度配比的自生气体系生气量,优选出体系浓度及配比;通过搅拌法和泡沫扫描仪法,优选出起泡剂QP-5;通过成胶实验,筛选出强化剂体系(干粉聚合物3000 mg/L+交联...     

可循环泡沫钻井完井液研究及应用

为了解决钻井过程中的井漏和减少对低压低渗油气藏的伤害,研究了适合于长庆油气田地层特点的可循环泡沫钻井完井液体系。试验表明:这种可循环泡沫钻井完井液体系稳定、密度低(0.7~0.96 g/cm3),防漏堵漏效果明显,有微孔暂堵作用,对产层保护效果好,试验井油气产量提高。为钻井防漏堵漏和油气层保护提供了新的技术手段,在鄂尔多斯盆地低压低渗油气田有较好的应用前景。     

泡沫复合驱体系稳定性及稳泡机理研究

泡沫复合驱油技术目前已在我国部分油田应用,选择泡沫性能优良的复合体系会推动该技术的广泛应用。文章研究了泡沫复合体系中发泡剂、稳泡剂和碱对复合体系稳定性的影响。筛选出配伍性较好配方是1.0%十二烷基苯磺酸、0.5%木质素黄酸盐与0.5%碱水复合体系,并对其进行了耐温、抗盐、抗油污染性能评价。通过扫描电子显微镜拍摄的泡沫照片分析,一般情况下泡沫体系Plateau边界越规则,泡沫半衰期越长,泡沫越稳定;泡沫间液膜越厚,发泡体积越小,发泡性能越差。该泡沫复合配方的确定对矿场实验具有一定的指导意义。     

新型耐温抗高盐驱油泡沫体系的性能

针对复合稳泡剂泡沫体系(稳泡剂:HXYP+YPA,质量浓度分别为1 800 mg／L和200 mg／L;起泡剂: XN,质量浓度为2 000 mg／L),考察了NaCl与CaCl2混合盐、温度、原油对泡沫性能的影响;运用HAAKE流变仪,表、界面张力仪研究了泡沫体系的流变性、不同矿化度下的泡沫体系的表面张力以及泡沫体系降低原油界面张力的能力;对泡沫体系的长期热稳定性进行了测定;运用电镜扫描、并联填砂管研究了泡沫体系的微观结构以及油藏条件下的驱油效率。结果表明,泡沫体系具有优越的性能,在80℃、矿化度为0-20．3×104 mg／L的泡沫体系稳定,驱油效率显著。     

微交联泡沫胶选择性堵气室内研究

针对渤海SZ36-1油田油井高气油比使油井不能正常生产问题,选用微交联泡沫胶体系用于防止气窜。通过静态泡沫试验,筛选最佳泡沫体系:分子量为600万、浓度为8000mg/L的HPAM作为稳定剂;0.5%的C14-C16AOS为起泡剂;浓度为150~200mg/L的Cr3+作为交联剂。泡沫体系影响因素研究表明:pH值为5~11、温度不高于90℃,对起泡液量和半衰期影响不大;压力越高,微交联泡沫胶稳定性越好;成胶前,微交联泡沫胶的稳定性差,成胶后形成泡沫的稳定性很好,比聚合物泡沫的半衰期大大增加;起泡前加入少量油,泡沫的稳定性下降,起泡后加入油,对稳泡没有多大影响。动态试验研究表明,微交联泡沫胶对不同渗透率的水相岩心都有很好的封堵能力,对油相岩心封堵能力较弱,可见微交联泡沫胶对含油饱和度差异大的地层具有很好的选择性封堵能力。微交联泡沫胶综合了泡沫和凝胶在堵气中的作用,应用前景广阔。     

Foam Stability and Foam-oil Interactions

Gas injection into reservoirs can be used to increase oil recovery. However, reservoir heterogeneity and high gas mobility reduce sweep efficiency and decrease recovery. Using foam can reduce gas mobility and therefore increase sweep efficiency. Foam is thermodynamically unstable, so it is important to predict the foam stability. In order to understand the influence of oil presence on foam stability, static experiments performed on foam by varying the type and amount of added oil and molecular weight of added alkane. Also static foam properties have been investigated by varying the surfactant concentration, ionic strength, composition of different salts in the sample, and addition of polymer.     

多孔介质中泡沫流动等效数学模型

建立了一个基于临界毛管压力并能够描述多孔介质中泡沫流动规律的等效数学模型,模型采取改变形成泡沫后气相相对渗透率的形式描述泡沫在多孔介质中流动阻力的变化,泡沫流动阻力表述为临界含油饱和度、临界表面活性剂浓度、临界毛管力、油藏渗透率、气液比和气相流速的函数,进行了泡沫驱实验岩心驱油结果拟合和三维地质模型泡沫调剖效应数值模拟研究,证实了建立的数学模型能够正确地模拟泡沫驱油机理。     

循环泡沫钻井工艺技术的应用

常规泡沫低压钻井工艺技术存在两个问题,一是泡沫的一次性使用.使泡沫钻井成本大大增加、同时严重污染环境;二是由于泡沫流体的可压缩性,随着地面温度、压力的变化,井下泡沫质量、密度等参数也随之变化,增加了施工参数设计计算的复杂性。为解决以上两个问题,优选了泡沫液配方,采用了循环泡沫系统装备流程,使泡沫基液可循环使用,而空气排放到大气中。根据泡沫钻井中井口注入压力、最小泡沫液流量和气体流量、泡沫液柱压力等设计参数,考虑了影响泡沫钻井作业中包含的5个方面的因素:1.将泡沫中的气体组分视为非理想气体,用Hall-Yaro-brough方法计算气体的偏差系数Z;2.由于固相碰撞和摩擦所造成的摩擦损失;3.岩屑的临界下沉速度;4.规定了井口最大泡沫质量为0.96,井底最小泡沫质量为0.55;5.根据岩屑的下沉速度确定气液排量,并规定在同一井深,泡沫流动速度应高出岩屑下沉速度10%,作为安全附加系数。对施工参数进行了系统的计算,并编制了软件程序。经现场6井次施工,均获得成功。     

气井泡沫排水采气的动态实验分析

大量现场实验结论证明了泡沫动态实验对于泡沫排水采气非常重要，使地层水、凝析油均可有效地从气井中排出。在改进了RossMile泡沫测定方法的基础上，建立了泡沫动态实验装置，用泡排剂LH和泡排剂UT-11C进行泡沫流动实验。利用两相流理论，开展了气流量和气流速度对气体携液量的影响研究和气液比与携液量的关系研究，定量地分析了气流量和气流速度对气体持液率的影响，对泡沫排水采气动态进行了探索性的研究，从而指导气田经济、高效、合理地开发。     

用泡沫扫描分析仪考察泡沫剂的性能

采用泡沫扫描分析仪评价了4种泡沫剂的起泡能力和泡沫稳定性,并以优选出的泡沫剂为例,考察了温度、凝析油、金属离子的价态和地层水对泡沫剂起泡能力和泡沫稳定性的影响,同时利用泡沫扫描分析仪携带的软件对实验数据进行分析对比。分析结果表明,温度升高,泡沫稳定性变差;高价态的金属离子对泡沫剂的起泡能力和泡沫稳定件影响较大;油田的不同区块适用的泡沫剂不同,适用于某一区块的泡沫剂不一定适用于其他区块。用泡沫扫描分析仪评价泡沫剂性能的方法具有测试原理简单易懂、耗时短、相关参数对比清晰明了的优点,是一种研究泡沫剂性质及影响因素的新方法,具有推广价值。