酸性交联CO2泡沫压裂液起泡剂的研制及其性能研究

为了优选出酸性交联CO2泡沫压裂液体系的起泡剂,结合延长油田的储层特性,通过室内实验制备出性能较好的3种起泡剂,并将这3种起泡剂与酸性压裂液体系进行了配伍性实验,优选出与压裂液体系配伍性良好的YCQP-1起泡剂;通过对不同浓度的YCQP-1起泡剂起泡效果进行评价,确定了起泡剂的最佳使用浓度为0.4％,在该浓度下YCQP-1起泡剂的抗盐、抗油、耐酸和耐温性能均符合酸性压裂液体系起泡剂要求;将该起泡剂加入到酸性压裂液体系中,压裂液泡沫质量为79.59％,稳泡时间为110 min,说明该起泡剂是一种性能优异的酸性交联CO2泡沫压裂液体系起泡剂.     

泡沫流体起泡与稳泡特性及影响因素探讨

起泡与稳泡是泡沫流体的重要特性。文章提出了评价泡沫流体起泡与稳泡的搅拌动态方法与表征参数。包括起泡效率、泡沫质量、泡沫析水率和半衰期,分析了不同起泡剂的起泡与稳泡特性,研究了泡沫流体的稳泡模型和影响其起泡与稳泡的主要因素。     

耐温抗盐CO_2驱油泡沫封窜体系实验研究

针对腰英台油田油层温度高、产出液矿化度高等特点,研制一种耐温抗盐CO_2驱油泡沫封窜体系。结果表明,在相同起泡剂浓度下,稳泡剂W3使泡沫半衰期提高10%。当起泡剂C与稳泡剂W3质量比为2∶1时,泡沫体系综合发泡能力最佳;另外,采用泡沫体系溶液和CO_2气体交替注入的方式进行封窜,封堵率95%以上,能满足腰英台矿场要求。     

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。     

耐油起泡剂的耐油耐盐性能评价

以吴茵搅拌器法评价了由非离子表面活性剂、阴非离子表面活性剂和稳泡剂辛醇按一定比例配制的4种耐油起泡剂的耐油耐盐性能。研究结果表明:随着起泡剂质量分数的增大,起泡剂溶液的最大泡沫体积逐渐增大,在起泡剂质量分数为0.01%数0.5%范围内,起泡剂溶液的发泡体积是自身溶液体积的2数6倍,泡沫半衰期随着表面活性剂浓度增加而逐渐增大;随着原油比例增加,最大泡沫体积先增大后降低,油含量在10%数20%范围时起泡剂表现出了很好的起泡、稳泡性能,最大发泡体积是自身的5数9倍,泡沫半衰期随着油含量增加而明显增大;其中CFE149X(非离子表面活性剂、阴非离子表面活性剂和稳泡剂辛醇质量比为30∶67∶3)的起泡和稳泡性能最佳。在CFE149X质量分数为0.5%、含油量50%的条件下,最大泡沫体积和半衰期均随盐含量增加而先增大后减小;与无油存在时相比,有油存在时泡沫发泡体积略有降低,但泡沫稳定性却显著增强。耐油起泡剂CFE149X,在含油条件下表现出了较好的起泡性能和稳泡性能,能够作为耐油抗盐泡沫剂,为泡沫复合驱提供优良的起泡剂产品提供技术参考。表5参27     

页岩气井泡沫排水复合杀菌起泡剂研究北大核心CSCD

目的针对页岩气井的泡沫排水稳产及细菌腐蚀的控制,研究出150℃井温下兼具泡沫排水及杀菌防腐功能的复合杀菌起泡剂。方法结合对泡沫生成到破灭变化过程的分析,通过对起泡主剂、稳泡助剂及杀菌助剂的优选,复配形成复合杀菌起泡剂并进行现场试验验证。结果在温度为90℃、复合杀菌起泡剂的质量浓度为1.0 g/L时,起始泡高大于185 mm、5 min泡高大于122 mm、携液量大于149 mL/15 min;在压力为5 MPa、温度为150℃、复合杀菌起泡剂的质量浓度为2.0 g/L时,发泡体积大于650 mL、1000 s时泡沫体积降低率小于10%;复合杀菌起泡剂的质量浓度为1.0 g/L时,对SRB的杀菌率达100%;现场试验中,相同用量的常规起泡剂和复合杀菌起泡剂的气产量、水产量相当,未实施泡沫排水的井使用复合杀菌起泡剂后气产量、水产量稳定,杀菌率达98.0%以上。结论研制的复合杀菌起泡剂兼具泡沫排水及杀菌防腐功能,可用于井底温度为150℃页岩气井的泡沫排水稳产及杀菌防腐。     

HY-3型表面活性剂发泡性能室内评价

泡沫作为新型的驱油体系已经得到快速发展,选择适当的发泡剂,可以产生最佳质量的泡沫,达到最佳驱油效果.采用气流法对多种表活剂进行发泡性能实验,并利用泡沫综合指数方法进行性能评价.筛选出HY-3型表面活性剂作为发泡剂,最后应用该发泡剂对泡沫性能影响因素进行研究.研究结果表明,起泡剂浓度对泡沫高度影响不大,半衰期则随着起泡剂浓度的增大而增大.综合考虑起泡能力、半衰期、泡沫综合指数等因素,确定起泡剂浓度为0.3%.矿化度越高,泡沫综合指数越差,但影响程度不大.聚合物的加入具有很好的稳泡作用,聚合物浓度增加,泡沫综合指数增大,聚合物浓度为1 000 mg/L时,泡沫具有较高的发泡能力和稳定性,可以形成超强泡沫.     

吉林油田F118区块空气泡沫驱泡沫体系室内实验研究

为选取满足F118区块油藏条件的空气泡沫驱注入参数,采用静态、动态实验相结合的方法,开展了空气泡沫驱室内实验。模拟F118区块流体和油藏物性,评价了不同起泡剂和稳泡剂的能力,以及不同气液比下的泡沫体系封堵性能。实验结果表明:F118区块空气泡沫驱的合理气液比为3∶I,最佳泡沫剂浓度为0.4%,最佳稳泡剂浓度为0.1%,在此条件下有最优的扩大波及体积和提高驱油效率的能力。     

低密度负压泡沫洗井用泡排剂的室内研究

以α烯烃磺酸盐(AOS)为主剂,选择泡沫基液和气源,考察起泡剂和稳泡剂对泡排剂泡沫性能的影响,确定了低密度负压泡沫洗井用泡排剂最佳配方:0.5%AOS发泡剂+0.6%W-1稳泡剂+清水+氮气,泡沫体系密度为0.92 g/cm3。室内评价结果表明,该泡排剂在负压泡沫洗井中具有较好的起泡、稳泡、耐高温和抗腐蚀能力,在低压高温洗井作业中具有良好的应用前景。     

秦皇岛32-6油田强化氮气泡沫驱实验

为选取满足QHD32-6油田油藏条件的强化泡沫驱注入参数,采用静态、动态实验相结合的方法,开展了氮气泡沫调驱室内实验.模拟QHD32-6油田流体和油藏物性,评价了不同起泡剂和稳泡剂的能力,以及不同气液比和注入方式下的泡沫体系封堵性能.实验结果表明:QHD32-6油田强化泡沫驱的合理气液比为1∶1～3∶1,最佳泡沫剂浓度...     

Experiments on Blocking Ability of Nitrogen Foam and Its Application in Anti-Water-Coning

Abstract

Foams have been used successfully in oilfields as a diverting agent to decrease mobility of the gas phase and to control channeling of the water phase in heterogeneous porous media. A series of experiments and numerical simulations focused on foam blocking ability and anti-water-coning technology. The experiments were carried out to measure foaming ability in order to optimize foaming agents. This article discusses the results from several experiments in which factors such as foaming agent concentration, permeability, oil saturation, and gas–liquid ratio were varied systematically to evaluate foam blocking ability. The mechanics of nitrogen foam anti-water-coning are analyzed according to the results of experiments. In order to quantitatively evaluate the production performance by nitrogen foam anti-water-coning, a numerical simulation method was employed to determine the optimal nitrogen injection time, shutting-in time, daily fluid production, nitrogen foam injection method, and nitrogen foam injection occasion. The results of numerical simulations show that nitrogen foam can effectively repress water-coning and allow incremental oil production in a bottom water reservoir.     

塔河高温高盐油藏冻胶泡沫调驱技术

针对塔河高温高盐油藏强非均质性储层提高采收率的需求,开展了高温高盐油藏冻胶泡沫调驱技术研究。采用Ross-Miles 法和GSC 强度代码法,优选了耐温抗盐起泡剂和冻胶稳泡体系,进而确定了强度可调的冻胶泡沫调驱体系,配方为0.4%~0.5%HTSP 聚合物+0.09%~0.16%RELMNE 交联剂+0.2%~0.3%HTS-1 起泡剂,泡沫综合值是普通泡沫的2 倍以上。通过物理模拟实验评价了冻胶泡沫体系的地层适应性和提高采收率性能。实验结果表明,冻胶泡沫对地层有较好的选择适应性, 在0.6~3.3 μm2 范围内,随着渗透率的增加,残余阻力系数增大,剖面改善效果明显。相比于普通泡沫、单纯气驱和水驱,冻胶泡沫技术能有效启动低渗油层,提高采收率幅度达到26.93%,是普通泡沫的2.3 倍,是注气调驱的6.2 倍,且比普通水驱最终采收率提高14.17%,具有广阔的应用前景,为塔河高温高盐油藏进一步提高采收提供了新方法。     

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。     

低渗透油藏水驱转空气泡沫驱提高采收率物理模拟实验

为进一步提高镇泾油田低渗透油藏原油采收率,利用室内驱油物理模拟技术,开展了水驱转空气泡沫驱提高采收率实验研究,探讨了空气泡沫驱对低渗透油藏水驱开发效果的影响。实验结果表明,在模拟地层条件下,初始水驱阶段的平均采收率为29.06%,水驱转空气泡沫驱后,采收率得到明显提高,增量均在10%以上;再次水驱后,最终采收率平均可达到45.42%。随着空气泡沫注入速度的增加,采收率呈上升趋势,但增幅逐渐减小。注入速度越大,气体突破时间越早,不过实验过程中并未发生明显的因气窜而导致采收率降低的现象;在相同条件下,空气泡沫注入总量为1倍孔隙体积时的采收率比0.6倍孔隙体积时的高5%。研究认为,通过交替注入起泡剂溶液与空气实现空气泡沫驱对于注水开发的低渗透油藏进一步提高原油采收率是可行的。     

稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用

针对河南稠油热采井的汽窜问题,开展了氮气泡沫调剖技术体系的室内实验及参数优化研究,通过发泡剂的静态性能评价和单双管连续驱替实验,确定了最佳发泡剂质量分数和最佳气液比,优选发泡剂质量分数为0.5%,推导出最佳气液比在地面条件下注氮气量与蒸汽量之比约为40:1左右,单井汽窜的泡沫调剖段塞注入量为0.1 PV左右。2007年,经过现场7口井的氮气泡沫调剖试验,措施有效率85.7%,取得了较好的增油效果,措施后平均单井注汽压力与措施前相比上升0.6 MPa,有效封堵了热采井的汽窜通道。     

隔夹层对巨厚砂岩油藏注气开发的影响——以塔里木盆地东河1油田石炭系油藏为例

塔里木盆地东河1油田石炭系油藏为巨厚砂岩储层,层内发育的隔夹层对注气开采有重要影响,其对注气的封隔能力决定了注气提高采收率是采用分层动用还是整体动用的开发策略。通过隔夹层岩心物性测试和气体突破压力测试实验,再结合数值模拟计算,研究了注气时隔夹层的封隔能力。实验结果表明:隔夹层渗透率以小于0.01 mD为主,其渗流能力低;干岩心突破压力较低,但一旦被水或油饱和,突破压力大幅度增大,其封隔能力也大幅度增强,岩心的封隔能力则主要受渗透率和隔夹层内流体饱和度的影响。数值计算表明:对渗透率为0.008 mD、厚度为0.2 m的隔夹层,当隔夹层连续时,注气过程中通过隔夹层窜流到临近小层的气窜量不到总注气量的5%,这说明连续隔夹层对注气具有很强的封隔能力;当隔夹层不连续时,隔夹层的展布范围则对其封隔能力有着重要的影响。     

多因素影响的泡沫驱数值模拟方法

基于泡沫封堵规律实验结果和质量守恒定律,建立了综合考虑多孔介质渗透率、发泡剂质量浓度、泡沫干度、油藏温度、含油饱和度、含水饱和度以及渗流速度等多因素影响的泡沫驱数学模型。采用IMPES和Runge-Kutta方法对模型进行了求解和验证。利用数值模拟方法研究了泡沫封堵特性和泡沫驱开发效果影响因素的敏感性。研究结果表明：随着转驱时机的推迟,最终采收率先小幅升高后迅速降低;随着泡沫干度增加,最终采收率先增加后降低,泡沫干度为50%~67%时的驱替效果最佳;随着发泡剂质量浓度增加,最终采收率先迅速增加后趋于稳定;随着注入速度增加,最终采收率先增加后降低;各因素对泡沫驱最终采收率影响程度大小为：发泡剂质量浓度>注入速度>泡沫干度≈转驱时机。由于该数学模型考虑了众多与实体油藏相关的参数,所以该模拟方法可以更容易、有效地应用于指导泡沫驱矿场试验方案的制定。     

一个实用的注蒸汽加泡沫过程的油藏数值模型

提出了一个注蒸汽加泡沫过程的数学模型并讨论了数值处理方法.模型考虑了泡沫剂损失的各种机理及泡沫的流动阻力.用修改气相相对渗透率和束缚气饱和度的方法描述泡沫的流动阻力.泡沫的流动阻力受泡沫剂浓度、温度、油饱和度、渗透率以及水相和气相达西流速的影响.对一个现场问题的模拟结果表明：在非均质油藏注泡沫可以改善蒸汽的波及体积,提高采收率.     

空气泡沫驱高稳定性起泡剂的合成及性能评价

低渗油藏孔隙结构复杂,比表面积大,空气泡沫驱过程中起泡剂在储层中吸附损失严重,影响空气泡沫驱的应用效果。延长东部油田甘谷驿油区孔隙度平均为10.76%,渗透率平均为0.933 mD,属于低孔特低渗储层。为了减小起泡剂在地层中的吸附,同时提高泡沫液的稳定性,结合油藏实际地质特征,研制了一种基于脂肪醇聚氧乙烯醚-邻苯二甲酸酯钠盐的新型阴离子表面活性起泡剂,对新型起泡剂发泡能力、耐温耐盐性、吸附损失大小、耐油能力和界面张力等基本性能进行了系统评价。结果表明:在稳定性方面,当起泡剂含量大于2 000 mg/L时,发泡高度可超过180 mm,在2 000 mg/L、30 ℃时,新型起泡剂均优于SDS（十二烷基硫酸钠）和ABS（十二烷基苯磺酸钠）发泡性能;在遇油稳定性方面,加原油后起泡,原油加量为20%以内时对起泡结果仅有微弱干扰,起泡后加原油,当加入量为20%时,泡沫依然有较好的稳定性。新型起泡剂在遇油稳定性方面明显强于ABS和甘谷驿区块泡沫驱体系使用的BK6A起泡剂;在吸附损失方面,当油砂加量达到25 g时,起泡体积仅从620 mL降低至590 mL,吸附量少。新型起泡剂体系优越的发泡性能、稳泡性能和抗温抗盐性能,为泡沫驱油剂体系提供了重要的物质基础,不仅适合延长东部浅层特低渗油藏,同时也适应于延长西部中深层特低渗油藏。     

泡沫分流特性研究

为了研究泡沫在地层中的渗流特性,对气液在地层中不同注入顺序、气液注入过程中的产出规律进行了研究,分析了泡沫产生分流效应的并联管前缘流动理论,从而得到了泡沫在多孔介质中的分流特性;同时还研究了泡沫的封堵特性,通过泡沫注入实验数据分析,指出泡沫封堵存在叠加效应的认识有待商榷。研究表明:在非均质地层中,先注入气体或先注入发泡剂溶液,泡沫都可以产生分流效应;多段塞气液交替注入后,非均质地层流出的流体流速相同;分流率相同的实质是流度相同;泡沫有效封堵时,在高低渗地层的段塞式运移速度取决于孔隙,高低渗地层速度之比是孔隙度的反比。该研究对产生泡沫的现场注入气液顺序提供了指导,认识了泡沫在多孔介质中的流动本质,可指导现场泡沫调剖驱油的生产作业。下一步还需要深入研究泡沫深部调剖的方法和泡沫叠加效应。