CO2泡沫压裂液技术浅析

通过实验对泡沫压裂液的添加剂进行了优选和评价,确定了适合低渗透油田的CO2泡沫压裂液体系。在大庆油田的现场试验表明,CO2泡沫压裂液具有泡沫质量高,稳定性好,半衰期长,粘弹性大的特点,并有良好的耐温、耐剪切性能和流变性能,破胶彻底,界面张力低,对储层伤害小,可以满足低压、低渗油田的应用。     

CO2泡沫调剖实验研究

CO2驱油在很多油田得到了应用,但其气窜、波及系数低、采出程度不高是亟待解决的问题。泡沫调剖应用的关键是选择性能优良的起泡剂,文章基于草舍油田特点及表面活性剂对比试验,选择表面活性剂YFP-2作为起泡剂。封堵实验结果表明,阻力因子大于2.4,产生的泡沫足够稳定,能有效地起到封堵作用;残余阻力因子大于1.64,表明经过泡沫流甚至经过后续水驱的岩心中仍然保持一定的流动阻力,具有使流动介质转向的能力。因此YFP-2可用于草舍油田CO2泡沫调剖。     

C02泡沫调剖实验研究

CO2驱油在很多油田得到了应用,但其气窜、波及系数低、采出程度不高是亟待解决的问题。泡沫调剖应用的关键是选择性能优良的起泡剂,文章基于草舍油田特点及表面活性剂对比试验,选择表面活性剂YFP-2作为起泡剂。封堵实验结果表明,阻力因子大于2.4,产生的泡沫足够稳定,能有效地起到封堵作用;残余阻力因子大于1.64,表明经过泡沫流甚至经过后续水驱的岩心中仍然保持一定的流动阻力,具有使流动介质转向的能力。因此YFP-2可用于草舍油田CO2泡沫调剖。     

延长油田低渗透油藏提高采收率技术进展

延长油田低渗透油藏储量大,受储层基质致密、裂缝系统复杂的影响,常规注水开发效果差,原油采收率低,油田提高采收率需求迫切。基于延长油田CO2非混相驱油与封存一体化、低温油藏空气泡沫驱、生物活性复合驱和微生物驱技术及矿场实践,提出了低渗透油藏CO2非混相驱“溶蚀增渗、润湿促渗”新理论,形成了以提高CO2驱混相程度和CO2驱立体均衡动用为主的CO2非混相驱油技术,揭示了浅层低温油藏复合耗氧机制,完善了空气泡沫、生物活性复合剂和内源微生物激活剂配方体系。矿场实践表明低渗透油藏提高采收率技术在延长油田具有广阔的应用前景。     

中原油田耐温抗盐二氧化碳泡沫控制气窜研究

二氧化碳驱是中原油田探索高温高盐油藏高含水后期提高采收率的重要方式,在该类油藏开展泡沫封窜是控制CO2气窜的一种有效方法.针对试验区气窜严重的现状,开发了耐温、抗盐CY-1型CO2泡沫封窜体系.该体系耐温100 ℃,耐盐25×104 mg/L,耐钙镁5×103 mg/L.对CO2泡沫进行了高温高压性能评价,得到了泡沫起泡能力随压力增加而增强的新认识.CO2泡沫相态变化实验结果表明,超临界CO2泡沫在起泡能力与稳泡能力上均大大高于气态CO2泡沫,最长稳泡时间达到3 144.3 min.应用该体系对中原油田、腰英台油田16口井进行了现场试验,注气压力平均上升1～3 MPa,工艺成功率为100％,取得了较好的封窜效果.     

中原油田耐温抗盐二氧化碳泡沫控制气窜研究

二氧化碳驱是中原油田探索高温高盐油藏高含水后期提高采收率的重要方式，在该类油藏开展泡沫封窜是 控制CO2气窜的一种有效方法。针对试验区气窜严重的现状，开发了耐温、抗盐CY-1型CO2泡沫封窜体系。该体 系耐温100 ℃，耐盐25×104 mg/L，耐钙镁5×103 mg/L。对CO2泡沫进行了高温高压性能评价，得到了泡沫起泡能力随 压力增加而增强的新认识。CO2泡沫相态变化实验结果表明，超临界CO2泡沫在起泡能力与稳泡能力上均大大高于 气态CO2泡沫，最长稳泡时间达到3 144.3 min。应用该体系对中原油田、腰英台油田16口井进行了现场试验，注气 压力平均上升1～3 MPa，工艺成功率为100%，取得了较好的封窜效果。     

CO2泡沫提高原油采收率研究

CO2地下埋存起到减排作用,还能提高原油采收率。综述了CO2驱技术和泡沫驱技术在国内外的应用和研究进展,分析了CO2驱油机理和CO2泡沫驱油机理CO2泡沫驱集中了CO2驱和泡沫驱的双重优点,在提高原油采收率和CO2地下埋存方面有着巨大的应用前景：     

高温自生气泡沫体系性能的研究

利用高温高压界面张力仪研究了3种高温自生气体系CO（NH2）2＋H2O、CO（NH2）2＋NaNO2、NaNO2＋NH4Cl在不同温度条件下的产气速率,并与胜利油田FCY泡沫剂复合使用,考察了自生气泡沫体系的封堵性能和驱油性能。结果表明,3种自生气泡沫体系的封堵压差均可达1．0MPa以上,都能满足现场使用要求。三种自生气泡沫体系在高温水驱＋自生气驱后均提高了驱油效率,顺序为：NaNO2＋NH4Cl泡沫体系〉CO（NH2）2＋H2O泡沫体系〉CO（NH2）2＋NaNO2泡沫体系,其中NaNO2＋NH4Cl泡沫体系可提高驱油效率10％以上。CO（NH2）2＋H2O＋FCY泡沫体系在二连油田章古特南区14口井应用后,累计产油量1736t,平均周期油气比0．15,驱油效果好。     

CO2泡沫压裂液的研究及现场应用

在水力压裂过程中，由于向地层中注入大量的压裂液，对地层造成了一定程度的伤害，特别是低渗透油藏压裂液对地层的伤害更加严重，从而影响了增油效果。由于CO2泡沫压裂液具有滤失量低、返排能力强、与地层流体配伍性良好等优点，采用CO2泡沫压裂技术，可减小压裂液对地层的伤害。经过对CO2泡沫压裂液的各种添加剂进行优选与评价，确定了适合低渗油藏使用的CO2泡沫压裂液体系，并对其综合性能进行了评价。结果表明，CO2泡沫压裂液体系具有泡沫质量高、稳定性好、半衰期长、粘弹性大的特点，并有良好的耐温耐剪切性能和流变性能，破胶彻底，界面张力低，对储层伤害小，可以满足低渗、低压油气藏压裂施工的需要。CO2泡沫压裂液在吉林油田和大庆油田的低渗透油碱中进行应用．取得了良好的效果。     

聚合物冻胶＋泡沫复合防窜体系在CO2气驱中的研究

CO2气窜是CO2驱油中的必然过程,一旦发生CO2气窜将影响CO2驱油的效果,降低采收率。因此,控制和延缓CO2气窜是CO2驱油研究的一项重要内容;目前,国内外防止CO2气窜的常用方法有控制注入速度、水气交替注入(WAG)、先调整注气剖面后注入和泡沫驱 CO2驱四种[1],针对苏北溱潼凹陷草舍油田Et油藏埋深大、地温高、低渗、局部发育高渗透带和水敏性较严重的特点,研究形成了适合该油田地质条件的聚合物调剖体系、表面活性剂泡沫调剖体系。     

多孔介质中泡沫封堵有效期评价

在室内实验中,用玻璃器皿等不能准确反映泡沫在岩心多孔介质中的稳定性,为此研究了泡沫在均质岩心中的泡沫封堵的有效期.根据动力相似准则,推导出了泡沫有效期理论评价模型,将现场生产压差和泡沫波及范围分别和实验室岩心驱替压差和岩心长度建立相似比例.模型评价表明,泡沫形成的生产压差是几何长度比的4次方.建立了泡沫封堵有效期评价实验模型,研究了驱替动态和含油、不含油情况的封堵时间和封堵效率.结果表明:多孔介质含油封堵时间远低于不含油时,即泡沫对油层实现暂堵;油的存在只是增加了油层流体出流速度,对封堵效率没有明显影响.随着生产压差的下降,泡沫质量增加,封堵效率提高.根据实验数据,结合现场情况,预测了泡沫在均质岩心中相同生产压差、不同生产压差及不同波及范围情况下的封堵有效期.结果表明:在一定生产压差下,泡沫在均质岩心中封堵有效期长,封堵效率高,能满足现场生产要求;随着生产压差的增加,封堵有效期下降;当泡沫波及范围增加时,泡沫封堵有效期也迅速增加.     

海上油田泡沫堵水技术研究与应用

如何有效地实现控水增油是目前海上油田进行高效高速开发所面临的问题。泡沫堵水技术作为一项控水增油的增产工艺措施在陆上油田得到了成功的应用,且近年来泡沫设备的改进使得该技术在海上油田的应用成为可能。此文通过泡沫静态实验、动态实验优选出了适合目标油藏条件的高效起泡剂,并对泡沫的油敏性,封堵能力,提高采收率性能进行了研究。实验结果表明,筛选出的起泡剂就有较好的起泡性能,泡沫具有较好的堵水效果,堵水率最高达到97.8%,且对高渗模型提高采收率幅度达到15.9%。通过在海上油田的应用,该技术实现了控水增油的作用,取得了较好的增产效果。     

Experimental investigation of enhancement of carbon dioxide foam stability, pore plugging, and oil recovery in the presence of silica nanoparticles

The influence of surface-modified silica (SiO₂) nanoparticles on the stability and pore plugging properties of foams in porous media was investigated in this study. The pore plugging ability of foams was estimated from the pressure drop induced during foam propagation in porous media. The results clearly showed that the modified SiO₂ nanoparticlestabilized foam exhibited high stability, and the differential pressure increased in porous media by as much as three times. The addition of SiO₂ nanoparticles to the foaming dispersions further mitigated the adverse effect of oil toward the foam pore plugging ability. Consequently, the oil recovery increased in the presence of nanoparticles by approximately 15% during the enhanced oil recovery experiment. The study suggested that the addition of surface-modified silica nanoparticles to the surfactant solution could considerably improve the conventional foam stability and pore plugging performance in porous media.     

CO2泡沫体系性能评价及驱油实验研究

随着CO2捕集技术的成熟,可利用CO2回注地层达到提高原油采收率的目的。应用分子模拟设计思想,筛选能与CO2形成稳定泡沫的表面活性剂,并对泡沫体系的静态物性和封堵能力进行评价,对比不同注入方式对驱油效率的影响。复配的阴非型表面活性剂体系S6-1作为起泡剂,其起泡体积为213 mL,半衰期为1 112 s,均优于其他表面活性剂。CO2泡沫体系具有耐温抗盐、吸附损耗小、封堵性能优的特点。合理气液比为1∶1、起泡剂溶液质量分数为0.5%时,CO2泡沫体系阻力因子较稳定。CO2泡沫体系与水交替注入提高原油采收率最大,最终采收率达到60%。CO2泡沫体系具有良好的封堵性能,后续水驱仍具有良好的残余阻力。     

泡沫封堵及选择性分流实验研究

采用岩心分流驱替实验装置,研究了泡沫对单一含油岩心、含水岩心的封堵能力以及对不同渗透率级差含油、含水并联岩心的分流能力。结果表明,在单一泡沫驱替岩心实验条件下,泡沫具有封堵叠加的作用;而在并联岩心驱替实验条件下,泡沫不仅对含油、含水岩心具有选择性,而且对高、低渗透率岩心也具有选择性。泡沫具有较好的选择性暂堵分流效果,适用于非均质地层。     

注蒸汽气化氮碳泡沫封堵汽窜技术及应用

针对单家寺油田单56块部分油井汽窜严重的实际情况,研制了封堵汽窜调剖剂。在分析封堵汽窜机理的基础上,对封窜剂性能进行了实验评价,形成了注蒸汽气化氮碳泡沫封堵汽窜工艺技术,即先将引发剂氨基甲酸铵与发泡剂QP-2混合注入地层,然后注蒸汽,在高温下氨基甲酸铵气化产生的氨气和二氧化碳以及QP-2产生的泡沫在注入蒸汽的推动下进入汽窜通道,进行封堵。该技术已在单56块应用了三个井组11井次,有效率100％,平均井组产油量由措施前的49.2t/d上升到措施后的60.7t/d,累积增产原油10632.5t,取得较好的应用效果。     

裂缝性致密油藏超临界CO2泡沫驱规律实验研究

超临界CO2泡沫可以有效降低CO2流度,提高封堵强度,抑制CO2在裂缝性致密油藏岩心中的窜流。在接近油藏条件下对8种起泡剂进行评价,优选出稳定性最好的起泡剂;研究不同气液比、裂缝开度及注入方式下超临界CO2泡沫的岩心渗流特征,分析水驱和气驱后超临界CO2泡沫驱油规律。结果表明:质量分数为0.5%时,起泡剂HY-2稳定性最好;气液比为1.0时对裂缝性致密岩心封堵效果最好,对裂缝开度在39.80~82.67μm时有较好的适应性,气液同时注入更有利于提高超临界CO2泡沫封堵效果,在水驱或气驱基础上,超临界CO2泡沫驱可使采收率提高20%以上。因此,一定条件下的超临界CO2泡沫驱对裂缝性致密油藏提高采收率有显著效果。     

井下自生CO2复合泡沫封堵汽窜技术

针对新疆油田稠油注蒸汽开采存在汽窜严重的问题,研制了自生CO2复合泡沫封窜剂,并对封窜剂性能进行了实验评价,形成自生CO2复合泡沫封堵汽窜工艺。即在注蒸汽前将自生CO2复合泡沫封窜剂预先注入地层,引发剂在高温下分解产生CO2、N2等气体,和发泡剂形成的高温泡沫,封堵汽窜通道,提高注汽效果。该工艺现场施工简单,在新疆油田进行10口井的现场试验,都取得了较好的增油效果。     

氮气泡沫层内封堵工艺在稠油冷采中的研究与应用

由于地层中油水粘度比差异大，普通稠油底水油藏普遍具有低含水期短和含水上升快的特点，而层内堵水工艺目前在国内外油田的应用尚处于探索阶段。本文介绍了泡沫剂稳定性、阻力因子以及气、液、泡沫剂比例优化等氮气泡沫层内堵水工艺先导试验研究和现场试验情况。在对部分成功和不成功井例试验效果分析的基础上，初步总结了氮气泡沫层内封堵工艺技术特点和选井规律，以指导下步该工艺的推广应用。