高温高盐油藏聚合物增强泡沫驱驱油性能评价

针对适合高温(90℃)高盐(TDS=95 994 mg/L)油藏的聚合物增强泡沫驱油体系(0.2%(w)PSDA+0.1%(w)Triton X-100+0.2%(w)KYPAM-II+地层水)开展其注入模式、气液比、剖面调整能力和现场试验评价。气和液同时注入就地发泡是最有效的注入模式,而气液交替注入效果最差,气液比明显影响驱油效率。在油藏条件下,优化气和液同时注入模式的气液体积比为3∶1。双岩心驱替实验结果表明,泡沫驱明显提高高渗层和低渗层的采收率,具有良好的调剖改善能力,聚合物增强泡沫驱可提高原油平均采收率15.3%。现场试验结果表明,两口井组采用泡沫驱原油采收率效果显著。     

绥中36-1油田泡沫凝胶调驱体系研究与性能评价

针对绥中36-1海上油田强非均质性和大孔道稠油油藏提高采收率的需求,开展了自生气泡沫凝胶调驱技术研究。通过waring-blender搅拌法测定热泡沫凝胶体系各组分对起泡和稳泡性能的影响,进行了抗盐、抗钙镁、耐温性能评价,确定了泡沫凝胶体系配方,即0.3%(w)起泡剂+300mg/L交联剂+3000mg/L聚丙烯酰胺+5%(w)生气体系+1000mg/L稳定剂,并进行了封堵、驱油、可解性能评价实验。实验结果表明,该体系在SZ36-1油田油藏条件下封堵率大于95%,驱油效率比水驱提高25%以上,体系可解率大于90%。     

二氧化碳黏弹性泡沫驱体系的优化

针对延长油田低渗透高矿化度油藏采用常规泡沫注入性和耐盐性差而导致的提高采收率难度大的实际问题,基于表面活性剂分子的自组装特性,以自创的改进泡沫复合指数为指标,在无聚合物、无碱条件下,通过考察起泡剂、助起泡剂、稳定剂和络合剂用量对泡沫性能的影响,确定了具有高耐盐性的黏弹性CO₂泡沫驱体系。通过金相显微镜观察所形成泡沫的微观形貌,并考察了泡沫的黏弹性。配方为0.20%UCAB+0.20%SDS+0.09%三乙醇胺+0.08%EDTA的泡沫溶液黏度为15.2 m Pa·s,起泡体积达560 mL,半衰期为58 min,改进泡沫复合指数为370 272 mL·min·m Pa·s。所形成的黏弹性CO₂泡沫呈不规则的五边形或六边形,具有一般泡沫特征。黏弹性测试表明小分子自组装形成了蠕虫状胶束,胶束相互缠结和缔合,宏观上体现出了聚合物的黏弹性。该泡沫驱油体系既满足注入性又发挥了聚合物的黏性驱油和弹性驱油特征,有效提高采收率。     

泡沫驱前预注低矿化度水提高油湿砂岩原油采收率

为提高泡沫驱原油采收率,通过室内岩心驱替实验研究了预注低矿化度水再进行泡沫驱的驱油效果以及原油组成及注入水矿化度对该驱替方式驱油性能的影响。研究结果表明,低矿化度水驱能反转岩石润湿性,将油湿岩石改变为水湿岩心。采用矿化度130000 mg/L的模拟地层水水驱至98%后注入2 PV的低矿化度水(矿化度2784 mg/L)再按气/起泡剂溶液体积流量1∶1交替注入氮气和质量分数为0.1%的起泡剂溶液2 PV,泡沫驱最高封堵压力为0.242 MPa,低矿化度水驱后泡沫驱比水驱提高采收率14.20%。低矿化度水驱与泡沫驱能产生协同作用,低矿化度水驱后续泡沫驱过程生成了稳定泡沫,提高了泡沫在多孔介质中的封堵能力,从而大幅度提高原油采收率。随着原油酸性组分含量和注入水矿化度的降低,岩心亲水性会更强且泡沫驱性能更好。图4表3参13     

塔中402CⅢ高温高盐油藏泡沫驱实验研究

针对塔中402CⅢ油藏高温、高盐和高硬度的特点,通过配伍性、起泡性能和热稳定性等实验优选了起泡剂体系,并通过物理模拟实验优化了泡沫驱施工参数,评价了泡沫的驱油潜力。实验结果表明:在温度为110℃、矿化度为11.52×104mg/L和钙镁离子质量浓度为7 654 mg/L的模拟油藏条件下,优选出酰胺丙基甜菜碱CS-1作为泡沫驱用起泡剂,其最佳使用质量分数为0.2%~0.3%,泡沫驱的最佳注入方式为气液混注,最佳注入气液比为1.5∶1,最佳注气速度为1mL/min,最佳注入量为0.5倍孔隙体积,在水驱采收率(56.63%)的基础上采收率提高了4.12%。     

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。     

纳米材料对CO2泡沫体系的稳定作用及驱油效果评价

泡沫与CO_2交替驱可改善CO_2驱在非均质性油藏中的应用效果,但高温对泡沫稳定性影响较大,降低了泡沫改善CO_2驱的效果。为揭示纳米材料稳泡剂在高温条件下对泡沫性质的影响以及相应的驱油效果,采用高温高压泡沫评价装置(改进型的气流法),研究了不同稳泡剂对起泡剂起泡性能(20~120℃)和驱油效果(95℃)的影响。结果表明,改性纳米材料颗粒的润湿接触角为78°、粒径平均值为29.3 nm;泡沫体积受温度影响较小,泡沫半衰期随温度升高而迅速降低;纳米材料、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和羧甲基纤维素钠(CMC)三种稳泡剂均能改善起泡剂的泡沫稳定性,其中改性纳米材料的效果最理想。驱油实验结果表明,在CO_2驱中加入起泡剂和改性纳米材料稳泡剂可大幅提高采收率,水驱后CO_2驱、泡沫与CO_2交替驱以及添加改性纳米材料泡沫驱的采收率增幅分别为15.51%、26.94%和30.93%,改性纳米材料稳泡剂可进一步提高泡沫的稳定性和CO_2泡沫体系的驱油效果。     

聚合物驱后油藏强化泡沫驱参数优化设计

为进一步提高聚合物驱后特高含水开发后期油藏采收率,根据强化泡沫驱先导试验区的油藏特点及开发现状,利用CMG数值模拟软件,对双河油田强化泡沫驱的注入段塞大小、注入浓度、注入方式等参数进行了优化设计,并依此制定了开发方案。优化结果表明:强化泡沫体系为2 000 mg/L稳泡剂+0.3%发泡剂,合理气液比为1∶1,最佳注入量为0.5 PV,并且采用气液混注方式驱油效果最佳;预测矿场实施后,可提高采收率10%,对聚合物驱后油藏采用强化泡沫驱技术进一步提高采收率是可行的。     

低界面张力氮气泡沫驱提高采收率实验

通过泡沫综合性能评价及油水界面张力测试,优选了低界面张力氮气泡沫体系,优化了注入参数,对比了泡沫驱、聚合物驱、低交联聚合物驱、聚合物/表面活性剂二元复合驱提高采收率的效果,并模拟现场油田进行了聚合物驱和聚合物/表面活性剂二元复合驱后低界面张力氮气泡沫驱实验。优选的低界面张力氮气泡沫体系配方为:0.3%复合起泡剂(椰油酰胺甜菜碱DK+烷基醇胺PM(5∶1))+0.1%稳泡剂PA(天然高分子衍生物),该体系与原油间的界面张力为0.0531 m N/m,泡沫综合指数Fq为10312.5 m L·min;最佳气液比为1.5∶1,注入方式为共混注入,注入速度72 m L/h。驱油实验表明,该低界面张力氮气泡沫驱体系的驱油效果(提高采收率11.4%)优于表面活性剂/聚合物(SP)二元复合驱(提高采收率9.61%)、低交联聚合物驱(提高采收率7.13%)、聚合物驱(提高采收率6.37%);在模拟该油田水驱(采出程度36%)、聚合物驱(采出程度45%)及二元复合驱(采出程度47%)后,低界面张力氮气泡沫驱仍可提高采收率10.8%。     

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。     

高温高盐底水油藏强化泡沫体系试验研究

我国底水油藏储量丰富,底水油藏的开发面临底水脊进的问题.泡沫具有视黏度高和选择性封堵能力,能够在底水油藏开发过程中起到压脊作用.为了得到压脊效果较好的强化泡沫,首先通过室内试验评价泡沫综合指数,筛选出了较好的起泡剂SA、DR和AM;然后进行了起泡剂的复配试验,筛选出4种泡沫综合指数较高的普通泡沫体系;为增强普通泡沫体系在高温高盐条件下的稳定性,加入聚合物稳泡剂,得到了强化泡沫体系.在模拟实际油藏条件下,对强化泡沫体系进行了7,14,21和28 d的老化试验,筛选出热盐稳定性较好、可用于现场的0.15%AM+0.05%DR+0.20%WP4强化泡沫体系.平板试验结果表明,强化泡沫体系的压脊效果比普通泡沫体系好,采收率提高明显.      

阳离子型双子表面活性剂在制备耐高温、高矿化度泡排剂中的应用

常规泡排施工中,泡排剂一般适用于90 ℃以下及矿化度小于100 000 mg/L 的地层,阻碍了泡沫排水采气工艺在高温、高矿化度产水气井中的应用。针对高温、高矿化度产水气井的特点,通过深入研究表面活性剂理论,确立了通过阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂进行复配的方式来获得在高温、高矿化度下具有良好的起泡性、稳泡性以及携液速率的泡排剂GWJ。研究表明,在温度为160 ℃、矿化度为250 000 mg/L下,其初始起泡体积与泡沫半衰期分别达到1 860 mL 和620 s,证明泡排剂GWJ 具有优良的耐高温与耐高矿化度性,可以满足高温、高矿化度产水气井的泡排施工要求。     

气驱起泡剂综合性能评价

首先对2种起泡剂的发泡性、稳定性、抗盐性、抗温性、抗油性等静态性能进行了测试评价,并优选了起泡剂的最佳使用浓度。然后,针对氮气／水交替注入和氮气／起泡剂水溶液交替注入2种方式,在岩心中对起泡剂的发泡能力及封堵性能进行了评价实验。最后,从改善驱油效率的角度对起泡剂进行了评价。综合评价结果认为,B号起泡剂溶液在岩心中的封堵能力大于A号起泡剂溶液。B号起泡剂溶液与氮气交替注入的方式在岩心产生的阻力因子呈波浪增加这一特点,可能在一定程度上能够克服气水交替过程中注入能力降低的问题,对改善油藏的注入能力是有利的。从驱油效率看,B号起泡剂比A号起泡剂提高原油采收率幅度更大,降低残余油饱和度幅度更大,更适合该油藏的气驱过程。     

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。     

纳米粒子增强泡排剂性能及影响因素研究

针对深层产水气井温度高(110～150℃)、矿化度高的特点,通过在普通液相泡排剂中引入合适尺寸、疏水程度的纳米粒子充当固态稳泡剂,使其吸附在气水界面形成稳定的空间壁垒,阻止气泡的聚并和歧化,从而极大地提高了普通液相泡排剂的起泡性与稳定性。为了给现场施工提供指导,利用高温高压泡沫评价仪实时评价研究了添加纳米粒子的泡排剂随浓度变化的性能,同时还考察了矿化度、温度、压力这3种外界因素对添加纳米粒子的泡排剂性能的影响。添加纳米粒子的泡排剂在矿化度为250 000mg/L下,其初始起泡体积V₀和泡沫半衰期t_1/2分别高达2 180mL和760s;在150℃高温下其初始起泡体积V₀与泡沫半衰期t_1/2分别高达1 925mL和700s;这些数据证明纳米粒子对泡排剂性能具有显著增强作用。该添加纳米粒子的泡排剂在重庆气矿现场应用效果良好。     

高温高矿化度油藏 CO2 泡沫调堵实验

CO₂ 泡沫调堵是一种选择性化学调剖堵水方法, 其应用技术的关键在于发泡剂的选择。针对油藏高温、高矿化度特殊环境,综合考虑了影响发泡剂性能的关键因素,并以此为基础筛选出了具有良好抗盐、耐温性能及 pH 值稳定性的表面活性剂 YFP-2 作为发泡剂。借助岩心驱替流动实验,进一步研究了该发泡剂在模拟油藏环境下所产生的泡沫对驱替岩心的封堵作用。封堵实验结果表明,该泡沫体系具有较强的流动阻力保持性能,且对驱替剂的流动具有一定的转向作用。     

泡沫排水采气技术在塔里木油田的应用

牙哈凝析气田凝析油含量高、井深、井温高、水质矿化度大,一般的泡排剂效果较差。为此,提出了深井、高温、高矿化度凝析气井泡沫排水采气技术研究。针对积水严重的牙哈501井进行泡沫排水采气试验,通过3种泡排剂与牙哈501井采出液在模拟井下高温条件的室内评价,以携液能力为主要指标,优选出UT-11C型泡排剂,该型起泡剂技术指标优良,适合牙哈凝析气田深井、高温、高矿化度条件。通过实验确定UT-11C型泡排剂体积浓度0.5%时,携液能力最优。在牙哈501井5个月的现场试验获得成功,泡沫排水采气技术投资少、见效快、风险小、效益高,是牙哈凝析气藏后期稳定生产的主要措施之一。     

DP-4泡沫剂应用于油田采油的试验研究

模拟孤岛中一区地层条件,采用地层原油及模拟地层水,研究DP-4泡沫剂在不同渗透率模型水驱后,提高采收率程度。结果表明,DP-4复合泡沫驱可提高采收率20％以上,在残余油含量较高时,单一DP-4泡沫驱油效果差,但在高渗模型没有残余油的情况下,DP-4泡沫剂使高、低渗模型产液量完全反转,低渗模型采收率提高。