起泡剂稳定性能评价实验

对于高含水油藏后期开采,采用气水交替技术可以提高波及效率、改善油层的动用程度,达到提高原油采收率的目的。由于泡沫可以作为驱替介质的流度控制剂,如果在气水交替注入方式中采用合适的泡沫,则可以改善吸水(吸气)剖面,提高油层动用程度,从而显著改善气水交替注入方式的开采效果。针对油藏地质特点,在不同条件下对几种起泡剂的发泡能力和稳定性进行了测试评价并优选了起泡剂用量。综合考虑几种因素后选择出性能最佳的一种起泡剂,能够满足气驱过程中选择性地堵塞高含水层的要求,起到调驱和调剖的作用。     

耐油起泡剂的研究现状与发展趋势

为获得具有较好耐油稳定性的泡沫体系,分析了近年来耐油起泡剂的研究进展,讨论了泡沫的遇油消泡性,并从表面活性剂分子结构和表/界面张力的角度分析了相关耐油机理。重点论述了近年来研究较多的几种耐油起泡剂的优越性和局限性,其中超临界CO2泡沫、氟碳表面活性剂的泡沫体系具有一定的耐油性能,但其耐油机理和矿场应用还需进一步研究。今后耐油起泡剂研发的主要方向是有效利用表面活性剂的复配或加入合适的助剂,以改善耐油起泡剂的性能。     

阴-非/阴离子型起泡剂协同增强泡沫耐盐性

矿化度影响起泡剂的发泡能力和生成泡沫的稳定性,不同类型起泡剂复配可以发挥协同效应,增强泡沫耐盐性。选取矿化度分别为0、50、100、150 g/L的4种配液水和α-烯基磺酸钠(AOS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和阴-非离子表面活性剂(SS-163)3种表面活性剂配制起泡剂溶液,发泡后再注入矿化度为220 g/L的盐水,模拟泡沫注入地层后与高矿化度地层水接触的过程,通过Waring Blender法评价表面活性剂体系的起泡性能,并提出盐敏指数概念,初步定义了适用于起泡剂单剂与起泡剂复配体系的盐敏性强弱评价标准。结果表明,当用盐水配液时,表面活性剂复配体系的耐盐性能优于单一表面活性剂体系。配液水矿化度对阴离子型表面活性剂AOS、SDS起泡性能的影响极大,而对阴-非离子表面活性剂SS-163的影响较小。在配液水矿化度100～150 g/L区间内存在耐盐性临界点C,当矿化度小于C时,AOS与SDS按质量比1∶1复配的效果最好;当矿化度大于C时,SDS与SS-163按1∶1复配的效果最优。以起泡剂平均盐敏指数和标准差为依据,可将单一起泡剂盐敏性划分为弱盐敏、中等盐敏及强盐敏3个级别;根据复配体系中是否含有弱盐敏表面活性剂和盐敏指数平均值与标准差,可判断复配体系盐敏性的强弱。图14表1参28     

起泡剂Ych的室内性能评价

通过测试表面张力的变化、测定罗氏泡高、评价动态性能等一系列室内性能评价试验,筛选出适合朱家墩气井泡沫排水采气的起泡剂Ych。试验结果表明,Ych是一种起泡性能好、泡沫稳定性优良、排水能力强的起泡剂。     

不同结构聚醚磺酸盐的耐盐性能和起泡性能研究

本研究合成并且测定了8种不同结构的聚醚磺酸盐表面活性剂的耐盐性能和起泡性能。结果表明：聚氧乙烯醚磺酸盐（AES）的耐盐性明显优于聚氧丙烯醚磺酸盐（APS）,其中OPES-4形成中相微乳的起始盐含量和最佳盐含量最大,分别达到了20g/L和48g/L;13APS-n起泡性能随PO链节数的增加逐渐变差,AES的起泡性能比APS更好,不同疏水基链长的AES随疏水基碳链增长表面活性剂起泡性能变差,疏水基链较短的13AES-3的起泡性能最好;NaCl和CaCl2的加入对AES的起泡性能影响较小,对APS的起泡性能影响较大。     

起泡剂的筛选与性能评价

采用Waring Blender法对筛选出的起泡剂在最佳浓度、抗盐、抗温、抗油等方面做了进一步的评价,评价出60℃下0.4%体积分数的TAS生成的泡沫质量好,色白细腻且稳定性较好,其耐盐性能可达到5×10~4mg/L。为泡沫驱油及调堵的现场试验提供了有力的科学依据。     

尕斯油藏耐油耐盐洗井用固体起泡剂的室内研究

目的针对尕斯油藏地层水矿化度大,凝析油含量分布广的情况,研制一种能耐高矿化度和高凝析油的固体洗井剂,以满足尕斯油藏洗井。方法基于尕斯油田水分析结果,水中Ca²⁺含量较大,对阴离子起泡剂的起泡能力和泡沫稳定性影响很大。非离子、阳离子、两性离子起泡剂的抗盐能力优良, 使用韦伯搅拌法对这3类抗盐能力优良的起泡剂进行耐盐性筛选。结果最终选出CAO-30(两性离子氧化铵型)、CAB(两性离子甜菜碱型)、YN-1(非离子烷基糖苷型)3种耐盐能力优良的表面活性剂。并对3种表面活性剂进行复配,优选出表面张力低、泡沫体积大、泡沫稳定性强的组合,其中,两性离子甜菜碱型与非离子烷基糖苷类起泡剂复配具有协同增效作用,使用羟丙基胍胶作为稳泡剂,稳泡效果良好。起泡剂的最佳质量比为:m(CAB)∶m(YN-1)∶m(HPG)=6∶9∶5。使用尿素为固定剂制成固体起泡剂,对固体起泡剂进行性能评价。 结论该起泡剂与地层水配伍性良好,最大耐凝析油质量分数为30%,最大耐温能力为80 ℃,洗油污能力优良。      

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。     

抗油起泡剂的筛选与性能评价

从烷基醇酰胺类表面活性剂、磺基甜菜碱类表面活性剂、EO磺酸盐类表面活性剂、氟碳类表面活性剂和十二烷基硫酸纳（SDS）起泡剂中优选出泡膜数小于1的氟碳类表面活性剂和起泡性能优异的SDS复配体系。用Waring Blender法评价起泡剂的泡沫性能。结果表明,JSC-6氟碳表面活性剂的耐油性较好,在含油10%时的泡沫体积为320 mL、析液半衰期2.5 h、综合指数2285.7。SDS与助剂ZC-1复配后,在含油10%时的泡沫体积为330 mL、析液半衰期15 min、综合指数235.7,具有一定的耐油起泡性,但稳定时间短。稳定剂部分水解聚丙烯酰胺使JSC-6体系和SDS体系的稳定性提高,半衰期由36和10 min分别增至126和68 min。在含油饱和度较低时（低于25%）,SDS体系起泡能力优异,综合指数高,具有一定优势;而当含油饱和度高于25%时,氟碳表面活性剂则表现出更好的起泡能力和更长的稳定时间。     

钻井液用高效起泡剂ZQP的评价

压力系数低于1．0的油气藏或复杂易漏地层,采用常规井钻井液技术工艺,难以实现开发目标,微泡沫钻井液技术因此而逐步得到应用。起泡剂是微泡沫钻井液的关键组份,本文对高效起泡剂ZQP配制的微泡沫钻井液的性能、稳定性、抗污染能力进行了全面评价。     

泡沫复合驱用起泡剂性能评价

介绍了泡沫复合驱用起泡剂性能及评价方法。性能包括泡沫形成的条件,起泡剂的发泡作用,泡沫稳定性影响因素。评价方法包括静态评价起泡剂与地层水的配伍性,起泡剂起泡能力和半衰期;动态评价起泡剂的阻力因子,封堵能力。     

驱油用高温起泡剂实验评价

选择某商品阴离子起泡剂用于胜利孤岛油田渤21块稠油油藏的热(85℃)氮气泡沫驱。在25℃测定了泡沫体积和半衰期及长填砂管模型中的阻力因子,确定气液比应在0.5~1.0范围,最佳值为0.5,起泡剂溶液浓度应在0.3%~0.5%,最佳值为0.3%。在渗透率1.91μm2、用目的油藏油井原油(20℃、85℃密度分别为0.9793和0.9377 g/cm3)饱和的长管模型上,氮气泡沫驱采收率为41.6%,比热水驱采收率高21.3%;在注入初期压差下降之后,注泡沫压差持续上升。在饱和同一原油、渗透率分别为5.59和1.02μm2的并联双长管模型上,氮气泡沫驱的采收率分别为69.8%和58.3%,平均值63.8%,而在5.60和1.11μm2的饱和原油并联双长管模型上,热水驱的采收率分别为43.3%和13.8%,平均值32.6%;压差曲线表明氮气泡沫改善波及体积的效果更好。图8表4参6。     

新型氟碳起泡剂的制备及性能评价

为有效解决CO₂驱产生的气窜问题,研制了一种新型氟碳起泡剂HFT-710,与稳泡剂WPT-12相结合形成了一种适合CO₂驱的泡沫封窜体系。室内评价了起泡剂HFT-710的起泡性能和CO₂驱泡沫封窜体系的封堵性能,结果表明：该起泡剂具有良好的耐油性能,在起泡前加入原油能使泡沫体积和半衰期有所增大,而在起泡后加入原油,泡沫半衰期虽有所减小,但减小幅度不大,当原油含量为50%时,泡沫半衰期仍能达到50 min左右。另外,该起泡剂还具有良好的耐温性能和抗盐性能,在温度为120℃、矿化度为224 800 mg/L时,仍能保持良好的起泡性能;CO₂驱泡沫封窜体系对高渗填砂管具有良好的封堵效果,泡沫封窜体系注入6PV时阻力因子增大了10倍以上。现场应用结果表明,M-1井注入CO₂驱泡沫封窜体系后,注入压力明显增大,吸气剖面明显改善,对应油井的日产油量明显提高,气油比显著下降,达到了良好的封窜效果。     

气井排水采气用起泡剂的室内评价

针对某气田部分气井大量产水而影响气田正常开发,为三类典型产水优选出了3种对应的起泡剂,对所选起泡剂进行了室内评价。结果表明,所选起泡剂不仅具有较好的发泡及稳泡性能,而且携液量大、热稳定性好、表面活性强、对管材腐蚀性小,并能用于该气田泡沫排水采气工艺。     

气井泡沫排水中起泡剂的评价方法

本文扼要介绍了苏联和四川气田在气井泡沫排水中,实验室评价起泡剂的方法和模拟实验装置。虽然方法各异,但主要是测定起泡剂的起泡能力、泡沫稳定性和泡沫携液量等参数。一般经室内评价性能较佳的起泡剂,在现场试验和应用中排液效果良好。     

泡沫驱用起泡剂的筛选及性能评价

本文采用搅拌法筛选评价泡沫驱用起泡剂,对多种泡沫驱用起泡剂的起泡能力、稳定性、与水的配伍性、抗钙镁离子和耐盐能力进行了对比试验,评价了起泡剂的浓度对起泡量的影响、温度及稳定剂对起泡量及半衰期的影响、矿化度对界面张力影响的性能特性,最终根据现场适用性,对不同矿化度的水筛选出相应的起泡剂,为长庆油田泡沫驱油及调驱堵水的现场试验提供了有力的科学依据。     

不同聚集行为的聚合物耐盐性能评价研究

以"团簇"状聚合物DHAP和"链束"状聚合物HMPAM为对象,研究了两种不同聚集行为聚合物的耐盐性能。在不同矿化度组成的条件下,应用原子力显微镜、布氏黏度计、哈克流变仪考察了矿化度对聚合物的微观聚集形貌、表观黏度和流变性的影响。结果表明:随着矿化度的逐渐增加,"链束"状聚集体的HMPAM溶液黏度随着矿化度的增加先增加后降低;而"团簇"状聚集体的DHAP聚集体尺寸大,但不同聚集体之间的相互连接较弱,受矿化度的影响明显,空间网络结构容易遭到较大程度的破坏,呈现出随着矿化度的增加溶液黏度快速下降的特征。具有较强空间连接结构的"链束"状HMPAM比"团簇"状DHAP具有更强的耐盐性能。     

氮气泡沫驱油用起泡剂的筛选与评价

针对靖安油田地层条件,对起泡剂的起泡能力和稳定性等进行分析。筛选出界面张力达到10^-1mN／m的低界面张力泡沫体系。性能评价表明,该体系具有较好的起泡性、稳泡性和较强的耐温抗盐性。运用单管驱油实验对泡沫体系阻力因子进行了评价．确定最佳气液比为2：1：双管驱油实验表明,泡沫可以实现对高低渗填砂管的均匀分流．水驱后再注入此泡沫体系．综合采收率可以提高10．94％。     

氮气泡沫压锥起泡剂的筛选与性能评价

采用Waring Blender法对LD32-2油田氮气泡沫压锥体系的起泡剂的起泡性、稳泡性及其与地层水的配伍性进行了研究。静态试验结果表明,起泡剂浓度、地层水矿化度、原油含量及温度等因素对体系性能具有重要影响。起泡剂QP-1和QP-4具有良好的耐温抗盐性和耐油性能,其最佳使用含量为0.5%。