空气泡沫驱油机理及腐蚀防护的研究进展

在低渗超低渗透油藏中,空气泡沫驱油技术具有改善储层的渗流特性、提高油田采收率的作用。但是随着油田开发时间的延长,空气泡沫驱油系统会出现严重的腐蚀问题,尤其是高含氧驱油系统中的氧腐蚀问题,会大幅度缩短驱油系统的使用寿命,甚至会导致油田停产,造成严重的经济损失,因此在空气泡沫驱油的过程中,选择合适的防腐措施十分重要。本文分析了空气泡沫驱油的腐蚀因素及机理,提出了针对性的防腐措施,以有效缓解驱油过程中的腐蚀问题。     

胡状集油田空气泡沫驱先导试验研究

该文介绍了空气泡沫驱油机理,泡沫液配方,试验井组的优选及在胡状集油田的现场试验试验结果表明:对砂岩油藏进行空气泡沫驱油能达到增油降水提高采收率的目的。     

空气泡沫驱技术的研究现状及展望

介绍了空气泡沫驱技术的起源、国内外研究现状,空气泡沫驱驱油机理以及目前空气泡沫驱技术的不足和发展趋势,指出空气泡沫驱技术研究体系的形成、驱油机理的进一步研究、腐蚀问题、产出气体处理以及注气过程中安全风险问题分析是今后研究方向。空气泡沫驱技术可望成为油田挖潜剩余储量最经济有效的方法之一。     

低渗透油藏泡沫驱油机理及应用现状研究

低渗透油气藏在世界范围内分布范围广,储量大,在新探明储量中占得比例越来越大,是全球油气资源增产的主要来源,合理高效的开发低渗透油藏中的油气资源,是未来面临的主要问题。泡沫驱油作为继水驱、气驱之后新的驱油方式,结合了气体和泡沫的优点,以独特的优势越来越得到人们的重视,是低渗透油藏提高采收率的又一个重要途径。分析了泡沫驱相对于其他驱油方式的优势,概述了泡沫驱油的驱油机理,简要分析了空气泡沫驱、氮气泡沫驱各自特点,对泡沫驱油在国内外油田的应用现状做了介绍。对泡沫驱油存在的问题做了阐述,并提出了泡沫驱油的发展方向。     

空气驱油实验研究

轻质油油藏注空气驱油不但具有注气作用,而且还具有氧气产生的其它效果。本文针对胜利渤南油田罗36块油样,采用大型填砂管模型,开展了90℃条件下注空气驱油提高采收率实验研究,重点讨论了驱油过程中注入孔隙倍数、注入速率和倾角对驱油效率的影响。实验结果表明,由于空气-泡沫对储层的封堵作用,能大幅提高水驱效果;气驱突破时间在一定程度上受注气倾角的影响,最终影响驱油效率。通过以上驱油实验研究,为注空气驱油方案的设计、油藏数值模拟研究、开发方案优化等提供了必要的依据,为油田先导试验的实施奠定了基础。     

空气泡沫/表活剂复合驱提高采收率

通过室内静态试验和物理模拟实验,研究了空气泡沫/表面活性剂复合驱的适应性,筛选了适合目标油藏条件的具有超低油水界面张力的表活剂。考察了复合驱起泡性能、油水界面张力、热稳定性等。比较了表活剂驱、空气泡沫驱和空气泡沫/表活剂复合驱驱油效果,优选了空气泡沫/表活剂复合驱的注入参数。实验表明,空气泡沫/表活剂复合驱提高采收率幅度高于单一表面活性剂驱和空气泡沫驱。矿场试验结果表明,复合驱发挥了空气泡沫的扩大波及体积和表活剂驱的提高洗油效率的作用,试验区块开发状态得到改善,区块递减明显减小,增油效果明显。     

泡沫驱提高油田采收率的研究进展

随着我国各大油田陆续进入开发后期,可供开采的常规油气藏资源越来越少,提高采收率的研究越来越受到重视。气体泡沫驱作为一种有效提高采收率的方式,广泛应用于我国各大油田,在现场应用中发挥了堵塞缝隙、降低出水率、提高采收率的作用。介绍了氮气泡沫驱、二氧化碳泡沫驱、空气泡沫驱在国内外的最新研究进展和现场应用情况,对3种泡沫驱进行了比较;讨论了表面活性剂作为发泡剂对提高油藏采收率的作用和影响。分析了3种泡沫驱油方式的优缺点和适应性,并对未来发展提出建议,认为我国的泡沫驱油技术还未成熟,要针对气体-泡沫注入方式以及注入时机等进行更深层次的研究,同时还要研发发泡剂和稳泡剂的配方,降低成本。     

永宁油田特低渗水驱油藏提高采收率技术对策研究

基于永宁油田部分井区采出程度低、井区窜流严重等情况,优选永宁油田张柴窑子井区作为先导试验区,通过油藏模拟剩余油分布规律分析,明确其平面与纵向上的潜力方向。同时开展区域内标准井的空气泡沫驱试验,分析对比CO₂驱采油技术、空气泡沫驱采油技术通过挖潜剩余油来提高采收率的技术方法。结果表明：张柴窑子井区由于原始地层压力小以及CO₂驱成本相对较高等原因,不适宜采用CO₂混相驱采油技术;而张柴窑子井区采用空气泡沫液驱替,驱油效率平均为14.89%,与水驱相比驱油效率提高5.30～29.30个百分点,最终采收率平均可提高6.80个百分点,建议对永宁油田范围内与张柴窑子井区油藏特征相近的区块优先推广空气泡沫驱采油技术来提高采收率。     

甘谷驿油田空气泡沫调驱数值模拟研究

为了改善甘谷驿低渗透油田水驱的开发效果,开展了空气泡沫调驱技术的数值模拟研究。通过数值模拟方法,建立了该区Z井区的三维地质模型,在历史拟合的基础上,优化了空气泡沫调驱的注采方案。根据数值模拟结果,最佳注采参数为:注泡沫液800m3,单井注液速度为10m3/d,空气注入速度30Nm3/h,最佳气液比为3:1,最佳泡沫剂质量浓度为0.3%。空气泡沫驱技术可以较好地改善低渗透油田水驱开发效果,达到降水增油的目的。     

气体泡沫驱油研究进展

气体泡沫驱油是在水驱油、化学驱油后再次进行驱油的主要手段。主要介绍了近年来研究较多的气体泡沫驱油的研究进展,包括氮气泡沫驱油、空气泡沫驱油、二氧化碳泡沫驱油、甲烷泡沫驱油四种驱油方式,对上述四种方法进行了评价和比较,并对今后的研究方向提出建议。     

纳米聚合物微球的封堵性及驱油性能

聚合物纳米微球因其对水、温度和矿化度具有良好抵抗力以及较低的使用成本而受到更多关注,作为一项新型调驱技术,可大幅提高油田采油效率。为了更好地认识聚合物纳米微球的驱油效果,开展了聚合物纳米微球的封堵及驱油研究。进行了微通道驱替实验,透过滤膜实验,通过激光粒度仪分析了溶胀后微球的尺寸变化,通过透射电镜观察了微球乳液,并研究了空气中微球乳液与干粉的表面张力。结果显示,在50和100 nm微球的微通道实验中都观察到了微米级别的团聚物,扩大了水分散体系的波及体积,2种纳米聚合物微球都会出现一定程度的团聚行为,具有溶胀性能,还发现了微球和乳化剂、油滴之间的缠结现象。微球乳液中含有的表面活性剂使其表面张力降低,从而提高了驱油效率。对纳米微球的封堵性能和驱油性能进行了研究,对揭示纳米微球的驱油机理和产品的可持续发展与创新具有显著意义。     

国内轻质油藏注空气、空气泡沫提高采收率效果分析

在重点调研国内油田空气、空气泡沫驱的基础上,论述了注空气、空气泡沫低温氧化技术的原理,对我国油田开展注空气、空气泡沫驱技术的实际效果以及潜力进行了的分析,认为注空气低温氧化工艺技术安全可控,不但可以解决我国储量丰富的低渗透油藏所面临的开发难题,而且可以进一步提高水驱、聚合物驱后油藏的采收率。随着技术进步,注空气低温氧化技术是我国乃至全世界注气提高采收率技术发展的必然趋势。并通过对现场应用情况分析,给出了对轻质油藏注空气、空气泡沫提高采收率的一些建议。     

泡沫复合驱配方ZS-23的研究

泡沫驱作为一项重要的三次采油技术,在降低气油比、增加原油产量、提高波及效率等诸多方面具有很大的发展潜力。对ZS系列泡沫复合驱配方进行了探索性研究,使用Waring Blender法对泡沫复合驱配方的发泡能力和稳定性进行了检测,通过实验筛选出发泡性能好、稳定性强的泡沫复合驱配方。在矿化度NaCl>5 000 mg/L、CaCl2>3 000 mg/L条件下,表现最为优异的配方为ZS-23,在常温(20℃)时,发泡体积达到880 mL,析液半衰期5.3 h以上,加盐后发泡体积达到820 mL,析液半衰期3.5 h以上,均远远好于一般常见的发泡剂。     

Research on Oleic Acid Amide Betaine Used in Surfactant-Polymer Compound Flooding for Ordinary Heavy Oil

In view of the low recovery rate associated with water flooding, as well as the scaling problems caused by traditional alkali-surfactant-polymer flooding, the feasibility of using a betaine surfactant with high interfacial activity for chemical flooding of ordinary heavy oil was investigated. Aqueous solutions of oleic acid amide betaine (OAAB) with the mass concentration of 0.01% can reduce the oil–water interfacial tension to the ultralow level (10⁻³ mN m⁻¹), making it suitable for chemical flooding. To solve the problem of high adsorption onto sandstone, static adsorption tests and dynamic adsorption tests were carried out. The results show that the weakly alkaline lignin can significantly reduce the adsorption quantity of OAAB by more than 40%, based on which, a compound-flooding system of 0.1% partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) + 0.1% OAAB +0.75% lignin was constructed. Compared with water flooding, the ultimate rate was enhanced by 20.4%, resulting in a final recovery rate of 53.9%. The study of oil displacement mechanism shows that the excellent ability to reduce the oil–water interfacial tension of OAAB can emulsify heavy oil to small droplets easily, exhibiting better capacity in oil displacement efficiency. The polymer can increase the viscosity of the aqueous phase, reduce the mobility ratio of water to oil, weaken the fingering effect, and improve the sweep efficiency. Lignin can not only reduce the adsorption quantity of betaine surfactant, but also promote the adsorption of OAAB onto the oil–water interface, leading to enhance the emulsification performance of OAAB and maintain the oil displacement efficiency effectively. Therefore, the surfactant-polymer flooding system based on the betaine surfactant can be developed into an economically and technically feasible flooding technology suitable for ordinary heavy oil reservoirs.     

原油对水相泡沫稳定作用机理研究进展

为了评述原油对水相泡沫稳定性的影响机理,分别介绍了原油在水相泡沫中的存在状态,原油对泡沫的稳定或破坏机理。原油对泡沫的稳定性有着显著影响,稳泡或消泡也极大程度上决定了石油与天然气开采作业中,诸如泡沫驱油、泡沫堵水、堵气、泡沫排液、泡沫压裂等作业效率。重点阐述了假乳液膜对泡沫稳定性的影响机理,总结出原油在水相泡沫体系中以溶解油或乳化油两种状态存在。原油溶解于水相胶束中(溶解油)可降低泡沫的稳定性。大多原油在水相泡沫中以乳化油滴形式存在,油滴与气泡之间被假乳液膜隔开,假乳液膜决定了泡沫体系的稳定性。假乳液膜稳定性好能促进三相泡沫的稳定性;而假乳液膜稳定性差就加剧了三相泡沫地破裂。通过评述指出了原油与水相泡沫相互作用研究领域今后的研究方向。     

聚/表二元体系注入时机对驱油效果影响研究

随着化学驱技术的进一步发展,聚驱后仍有大量的剩余油存在地下,需要进一步对剩余油进行挖潜。聚/表二元驱作为聚驱后进一步提高采收率的方法,能有效的提高驱油效果。对于聚驱后储层非均质性更加严重的储层,聚/表二元驱能够进一步扩大波及体积,提高洗油效率,进而达到提高采收率的目的。以室内物理模拟为技术手段,分析了不同聚/表二元注入段塞尺寸对岩心驱油效果的影响。     

Effect of oil viscosity on recovery processes in relation to foam flooding

Laboratory experiments were conducted to determine the effect of oil viscosity on the oil-recovery efficiency in porous media. The pure surfactants (i.e., sodium dodecyl sulfate and various alkyl alcohols) were selected to correlate the molecular and surface properties of foaming solutions with viscosity, and the recovery of oil. Oil-displacement efficiency was measured by water, surfactant-solution and foam-flooding processes, which included 2 types of foams (i.e., air foam and steam foam). A significant increase in heavy-oil recovery was observed by steam foam flooding compared with that by air foam flooding, whereas for light oils, the steam foam and air foam produced about the same oil recovery. An attempt was made to correlate the chain-length compatibility with the surface properties of the foaming agents and oil-recovery efficiency in porous media. For mixed foaming systems (C₁₂ SO₄ Na + C_n H_2n+1 OH), a minimum in surface tension, a maximum in surface viscosity, a minimum in bubble size and a maximum in oil recovery were observed when both components of the foaming system had the same chain length. These results were explained on the basis of thermal motions (i.e., vibrational, rotational and oscillational) and the molecular packing of surfactants at the gas-liquid interface. The effects of chain-length compatibility and the surface properties of mixed surfactants are relevant to the design of surfactant formulations for oil recovery under given reservoir conditions.     

泡沫驱提高采收率的研究进展

本文介绍了国内外泡沫驱提高采收率技术的一些研究进展,主要包括氮气泡沫驱、二氧化碳泡沫驱和空气泡沫驱。综述了各种泡沫驱提高采收率的矿场应用现状和机理研究进展,并指出了泡沫驱的当前研究热点和未来发展方向。