天然气泡沫体系流度控制能力影响因素

大量现场应用发现,泡沫驱作为一种有效提高采收率的方式,合适的注入参数可使其最大程度地发挥泡沫的流度控制能力。选取APG-10为起泡剂、DG为稳泡剂、天然气为气相制备天然气泡沫。对起泡剂质量浓度、稳泡剂质量浓度、天然气泡沫注入流速、天然气泡沫体积分数、含油饱和度5个因素,设计正交试验,确定最优天然气泡沫体系配方及最佳注入参数。分析不同因素对流度控制能力的影响;引入标准偏差描述驱替过程中阻力系数的波动幅度;探究最佳注入参数在不同渗透率地层中的适应性。在渗透率为100 mD的多孔介质中,最佳注入参数为6000 mg/L APG-10+400 mg/L DG;当天然气泡沫体积分数为70%,天然气泡沫注入流速为4 mL/min时,天然气泡沫的流度控制能力最强,阻力系数为57.04。在渗透率适应性研究中,多孔介质渗透率在3000 mD以内时,随着渗透率增加,天然气泡沫流度控制能力增强。     

ZY空气泡沫的性能及流速对渗流特性的影响

中原油田采油工程技术研究院提供的阴离子型起泡剂ZY,有效物含量30%,其最佳加量为0.5%,此时的发泡体积为400 mL,泡沫半衰期为540 s,泡沫综合指数为216 L·s,泡沫视黏度为1210 mPa·s。通过岩心驱替实验研究了渗流速率对ZY空气泡沫在孔隙介质中渗流特性的影响。结果表明,ZY空气泡沫在孔隙介质中渗流时产生泡沫的临界起泡线速度为0.3 m/d。当渗流线速度从0.3增至1 m/d时,泡沫的平均阻力系数（整支填砂管）由14增至64;渗流速度大于1 m/d后,平均阻力系数约为70,泡沫的封堵能力受渗流速率的影响较小;填砂管前端泡沫的封堵能力大于后端泡沫,泡沫在孔隙介质运移过程中不断的生成和破灭,起泡速度总是小于消泡速度,直至泡沫完全消失。     

河南油田氮气泡沫调驱技术研究与应用

在河南下二门油田油藏条件下,利用ROSS—Miles法．研究了起泡剂质量浓度对表面活性剂起泡性能和稳定性能的影响,提出当起泡剂质量浓度为临界胶束质量浓度时,起泡体系具有最佳的泡沫性能。应用室内泡沫发生装置,研究了泡沫的气液比以及注气速度对泡沫封堵性能的影响,并针对不同渗透率地层做了泡沫调驱的适应性评价。实验结果表明：当气液比为1．5：1．0,注气速度为0．9mL／min时,泡沫具有最佳的封堵能力,后续水驱仍能保持较高的残余阻力系数;泡沫调驱适用于渗透率较高的地层,对低渗层的封堵效果较差。下二门油田进行的泡沫调驱先导试验结果表明,区块整体含水明显下降,增油效果显著。     

坨11区块泡沫驱油的室内研究与现场实践

胜利油田坨11区块稠油油藏水驱开发已进入高含水期。油藏地温~60℃,平均渗透率~1.5μm2,地层水矿化度12.4 g/L,含Ca2 M2 580 mg/L。筛选出了发泡剂DP-4,其5 g/L溶液形成的氮气泡沫表观粘度μa=789.5 mPa.s,阻力系数FR=1579,残余阻力系数FRR=186,加入聚合物HPAM(0.5~2.5 g/L)对μa和FR影响不大,但使FRR急剧增至488.5~737.0。气液比为1∶1和2∶1时聚合物复合氮气泡沫的FR均在1500以上,表明该泡沫体系有强封堵能力;FR随渗透率增大(0.7~10μm2)由1100增至4200,表明该泡沫体系的封堵具有渗透率选择性。在油饱和人造岩心上,在水驱之后注入DP-4/HPAM氮气泡沫使采收率由54%提高至79%。在坨11北区1口油井注入DP-4/HPAM(10~5/2.0~1.8 g/L)氮气泡沫,气液比1∶1,共注入地面氮气6.044×105m3,DP-434.75 t,HPAM 1.1t,周围4口同层位油井平均含水由71.5%降至44.7%,15个月增产油12072 t,减产水6445m3,且仍处于增产有效期。图4表2参2。     

超低渗裂缝性油藏泡沫辅助空气驱油数值模拟——以红河油田105井区为例

红河油田为超低渗裂缝性油藏,为改善水驱开发效果,开展了泡沫辅助空气驱提高采收率数值模拟研究。根据该油田105井区的地质油藏条件,建立三维地质模型,在历史拟合的基础上,对泡沫辅助空气驱参数进行了优化设计,并进行经济评价。研究结果表明,泡沫辅助空气驱最佳参数为:注入方式为空气、起泡液交替注入;空气、起泡液的注入速度均为15 m3/d;起泡液浓度为2 500 mg/L;段塞周期为30 d;气液比为3∶1。经济评价表明,采用泡沫辅助空气驱方案,其产出投入比在2∶1以上。该井区采用泡沫辅助空气驱技术可较好地改善注水开发效果,达到降水增油和提高原油采收率目的。     

泡沫在不同渗透率级差填砂管中的调驱特性研究

为了解决胜利油田稠油油藏开采时蒸汽波及效率低的问题,利用泡沫作为蒸汽流度调剖剂,在温度为90℃的条件下通过物理模拟实验测算了泡沫在不同渗透率级差的两并联岩心管中的阻力因子、高低渗管中产液速度变化特征及泡沫驱油时的采出程度与注入压差的变化特征。实验结果表明：起泡剂FCY产生的泡沫阻力因子随渗透率级差的增大而先增大后减小;泡沫能使高渗管的产液速度减小,而使低渗管的产液速度增大;并联岩心管饱和油后采用泡沫驱,注入0.85PV泡沫时,才能形成有效封堵,而且渗透率级差越大,最终注入压差越低;泡沫驱能同时提高高渗管和低渗管的原油采出程度,但随着渗透率级差的增大,高渗管采出程度略有增加,而低渗管采出程度略有降低。     

江汉油田高盐油藏低界面张力泡沫驱提高采收率研究

为提高江汉油田高盐中低渗油藏注水开发后期的原油采收率,用起泡剂和稳泡剂配制了泡沫体系,通过考察起泡剂类型、浓度及稳泡剂浓度对泡沫体系发泡体积和半衰期的影响优选了泡沫体系配方,研究了泡沫体系的耐油性、耐盐性及耐老化性,对泡沫驱注入参数进行了优化,通过对并联岩心的驱油实验考察了泡沫体系的封堵能力。研究结果表明,起泡剂和稳泡剂质量分数均为0.4%时,泡沫体系的发泡能力良好,发泡体积为110 mL,半衰期为427 min,泡沫体系与原油的界面张力较低(10~(-2)mN/m数量级);泡沫体系耐油性较好,在含油量为30%时的半衰期为40 min;耐盐性良好,在矿化度为300 g/L或钙镁离子为5 g/L时的半衰期大于350 min;耐老化性良好,在70℃下老化100 d的发泡体积和半衰期变化较小;低界面起泡剂氮气驱最佳注入参数为:气液比1.5∶1、注入段塞0.4 PV、注入速度1.2 mL/min,在此条件下泡沫体系可提高单管岩心采收率7.51%、并联岩心采收率10.04%,对王场油田高盐非均质油层具有良好的调驱效果。     

孔隙介质中泡沫尺寸和再生能力研究与应用

采用自组装可视泡沫发生及运移装置研究了几种起泡剂的起泡能力、稳定性、产生泡沫尺寸大小、封堵性和再生性能。研究结果表明,相同条件下,泡沫尺寸相对较大,分布范围较广,主要尺寸分布比较分散时泡沫的表观粘度较大,封堵压差较大,封堵性能较优越。阴非两性离子型起泡剂AES起泡能力强,稳定性好,再生性能优越,起泡性能受浓度影响小,低浓度下的封堵性能好,抵抗地层水稀释能力强。将AES起泡剂用于埕东油田泡沫驱矿场试验,注入井井口压力上升了5.2MPa,霍尔阻力系数增大到4.86,压力上升幅度和阻力系数远大于相邻聚合物驱单元,表明AES起泡剂在油藏条件下具有较好的发泡能力和封堵性能。     

聚合物浓度对溶液渗流特性的影响及合理浓度上限

以大港油田港西三区储层和流体为实验对象,开展了聚合物浓度对聚合物溶液渗流特性的影响研究及其作用机理分析。结果表明,在聚合物浓度相同时,随岩心渗透率增加,阻力系数(FR)和残余阻力系数(FRR)减小;在岩心渗透率一定时,随聚合物浓度增加,FR和FRR增大。当聚合物质量浓度从400增至1600 mg/L时,FR和FRR增幅降低;当聚合物浓度从1600增至2500 mg/L时,FR和FRR增幅增大;当聚合物浓度超过2500 mg/L后,FR和FRR增幅再次降低。推荐港西三区高浓度聚合物驱聚合物浓度上限为2500 mg/L。剪切作用导致聚合物溶液中部分聚合物分子链发生断裂,网状结构遭到损坏,包裹水分子能力下降,宏观上表现出增黏能力降低和渗流阻力减小。聚合物质量浓度由50增至400 mg/L,分子线团尺寸(d)先降低后增加,在200 mg/L时达到最低值245.3 nm;聚合物分子线团尺寸分布也呈现先发散后集中的变化趋势。     

长庆高矿化度致密油藏空气泡沫驱适应性研究

开展了空气泡沫驱提高裂缝发育高矿化度致密油藏采收率的实验。利用自主研发的高温高压泡沫装置评价泡沫剂的发泡能力、半衰期及抗盐性,考察了气液比对泡沫稳定性的影响;通过物理模拟装置研究空气泡沫驱在基质岩心的注入能力、驱油效率及改善裂缝渗流的能力。结果表明,SFR-173阴离子-非离子复配发泡剂在去离子水和模拟地层水中的泡沫体积分别为290和340 m L,半衰期分别为368和330 min,泡沫综合指数分别为6370和6697,泡沫性能最好。当矿化度由7增至56 g/L时,0.5%SFR-173发泡剂的泡沫体积由370降至340 m L,出液时间由174缩短至122 s,半衰期由778减至330 min。地层条件下,泡沫体积随气液比增大而增大并逐渐稳定,最佳气液比在1∶1~2∶1之间。致密油藏空气泡沫注入性研究结果表明,随注入体积的增加,岩心两端压差和阻力系数增大并逐渐稳定,最大值分别为31.4 MPa和1.74;水驱后转空气泡沫驱,驱油效率提高17.86%。在裂缝非均质油藏条件下,水驱含水率达98%时的采收率仅为39.14%,水驱后转空气泡沫驱能有效改善基质岩心的动用状况,封堵裂缝渗流通道,基质岩心采收率分别从12.59%和21.21%提高至49.87%和72.0%。