泡沫与泡沫驱油

本文论述了泡沫的性质,泡沫驱油机理,泡沫驱油的动态特征及矿场试验效果。     

泡沫调驱体系研究进展

泡沫调驱体系具有来源广、成本低、低伤害以及选择性封堵等优点,能有效改善地层非均质性、提高采收率。目前的泡沫调驱体系主要有常规液相泡沫、聚合物强化泡沫、冻胶强化泡沫和颗粒强化泡沫。总结了不同类型泡沫体系的特点、强化泡沫稳定性机理及泡沫在地层中的渗流规律,介绍了泡沫调驱体系的现场应用,指出泡沫调驱体系面临的问题以及研究方向。图13参90     

泡沫驱微观驱油机理及驱油效果

泡沫作为驱油介质具有调剖和驱油的双重机理,分别采用渗透率级差为1∶3的非均质微观模型和并联填砂管模型,研究泡沫的微观驱油和液流转向机理,评价其对驱油效率的影响。非均质微观模型驱替实验结果表明,泡沫驱存在混气水驱油、表面活性剂驱油和泡沫驱油3个显著渗流区。混气水驱油渗流区的形成是由于泡沫的不稳定消泡,气体与泡沫液析出,气体窜进所致。泡沫破灭所析出的泡沫液渗流滞后于气体并乳化原油,形成了表面活性剂驱油渗流区。混气水驱油和表面活性剂驱油能够降低残余油饱和度,使得后续注入的泡沫保持稳定,从而起到调驱作用形成泡沫驱油渗透区。非均质微观模型的高渗透条带在水驱、泡沫驱和后续水驱过程中,波及系数由52.4%先升至100%后降至74.3%,后续水驱波及面积减小且突破高渗透条带后,低渗透条带不再见效,说明泡沫驱时的封堵作用在后续水驱时存在有效期,有效期后封堵作用失效。并联填砂管驱替实验结果表明,分流率及驱油效率随着水驱、泡沫驱和后续水驱的变化规律与微观驱替机理分析结果相吻合,进一步验证了非均质微观模型驱替实验的结论。     

稠油采出水制备纳米颗粒及其泡沫驱油研究

针对油田采出液难处理、纳米颗粒制备成本高的问题,采用鲁克沁稠油采出液合成菱-球混合形纳米碳酸钙颗粒,通过泡沫稳定性实验及岩心驱替实验,研究纳米碳酸钙颗粒的稳泡性能及该泡沫体系的驱油效果。结果表明：合成的纳米碳酸钙颗粒可有效增强泡沫稳定性;当纳米颗粒质量分数为0.2%、体系矿化度为5 000 mg/L、温度为80℃时,纳米颗粒发泡体积为530 mL,析液半衰期达528 s;泡沫体系具有良好的耐盐、耐温及抗吸附性能;水驱油藏(含水率为达80%)转泡沫驱,纳米颗粒泡沫可形成3 MPa左右的稳定驱替压差,采出率由39.84%增至80.16%。利用油田采出液稳定合成出纳米碳酸钙颗粒,可作为泡沫稳定剂提高泡沫稳定性,并用于矿场驱替试验改善泡沫驱油效果。     

多孔介质中泡沫驱油微观机理研究

泡沫处于平衡状态时,排液过程受到外力的影响很小,液膜中的液体在重力的作用下排出,使液膜变薄、失去弹性,与同时发生的气体扩散一起导致了泡沫破裂.在多孔介质中运移泡沫的稳定性除了上述因素影响外,还受到冲压、挤压、摩擦等因素的影响.采用高压可视化微观模型驱替装置,观察分析了水湿和油湿介质中不同压力下单一泡沫体系、复合泡沫体系泡沫的形成、衰变过程,分析了泡沫在多孔介质中的微观驱油机理.观察分析结果表明:泡沫的稳定性与压力和介质的润湿性有关,压力越高,泡沫的稳定性越好,水湿介质中泡沫的稳定性好于油湿介质;泡沫的的驱油效果也与压力和介质的润湿性有关,压力越高,泡沫的驱油效果越好,水湿介质中泡沫的驱油效果好于油湿介质.     

自生泡沫驱油机理研究

泡沫驱是最有发展前途的三次采油方法之一,它既能显著地提高波及系数,又能提高驱油效率.与常规泡沫驱油相比,自生泡沫驱最大的优越性是提供了气源,它不用专门的供气设备和专门的注气设备.因而该技术施工简便,经济高效,在油田开发中具有很大的推广价值和应用前景.本文通过微观模型实验着重研究了自生CO2泡沫复合体系的驱油机理,为该技术的进一步研究提供了理论依据.     

低频波强化泡沫微观驱油特征

为探究低频波激励下泡沫对水驱残余油的驱替特征,基于微观非均质模型,开展了低频波激励下泡沫驱油实验,剖析了低频波强化泡沫驱油的机理及效果。研究结果表明：低频波通过提高泡沫稳定性、形成局部压力扰动、降低壁面吸附力等作用提高泡沫波及系数和驱油效果,且低频波激励下泡沫驱微观驱油效率提高6.78%。与单一泡沫驱相比,低频波激励下泡沫驱替柱状残余油的方式是泡沫沿着孔隙壁面逐渐向孔隙另一侧通过“层层剥离—少量乳化—稳定运移”实现残余油的有效驱替,提高了原油脱离基质壁面及孔隙喉道的速度。对于盲端残余油,低频波激励下增加了泡沫在盲端入口处的扰动,改变了泡沫在盲端局部处的流动方向,为泡沫流入盲端创造了有利条件;对于连片残余油,低频波减缓了泡沫驱替过程中的突进现象,提高了泡沫在小孔隙中的有效波及和驱替效果。     

微泡沫在高温高盐油藏中的驱油作用

针对普通泡沫在高温高盐油藏中稳定性弱、驱油效果差的问题,采用将气体和起泡剂溶液(5000 mg/L甜菜碱表面活性剂SL1+5000 mg/L黄原胶XG)同时注入填砂管泡沫发生器的方法制备了一种稳定性强、尺寸细微的微泡沫体系,即黄原胶稳定的微泡沫。通过微观可视化模型对比了普通微泡沫(5000 mg/L SL1)与黄原胶稳定的微泡沫在原油存在条件的下稳定性差异,分析了驱油机理,借助填砂管模型对比了两种微泡沫的驱油性能。微观实验结果表明:气泡液膜中吸附的黄原胶增加了微泡沫液膜厚度,有效抑制了气泡聚并和液膜排液,使黄原胶稳定的微泡沫具有更强的稳定性和耐油能力。微泡沫越稳定,微观波及体积越高、采油效率越高。微泡沫主要的驱油机理为直接驱替机理、乳化机理、同向液膜流动机理、逆向液膜流动机理。物模实验结果表明,在160 g/L矿化度、90℃条件下,黄原胶稳定的微泡沫驱的采收率可在水驱基础上提高22.9%,比普通微泡沫驱高15.2%。     

纳米颗粒在泡沫排水采气中的研究进展

纳米颗粒作为固态稳泡剂,通过在泡沫气液界面的吸附来提高泡沫稳定性,进而提升泡排剂的性能,在泡沫排水采气技术中的应用逐渐增多.简要介绍了泡沫衰变机理,对纳米颗粒在提高泡沫稳定性方面的作用进行了讨论,概述了纳米颗粒在国内泡沫排水采气中的研究进展,并展望了纳米颗粒在含水气井泡排技术中的应用前景.     

低矿化度水驱提高原油采收率研究进展

低矿化度水驱是指向地层中注入矿化度为1～5 g/L 的水来提高采收率。目前,关于低矿化度水驱提高原油采收率的机理仍存在争议。通过梳理低矿化度水驱技术的发展历程,总结了砂岩油藏低矿化度水驱提高采收率的机理大致可分为微粒运移和润湿性改变两大方面。简述了碳酸盐岩油藏低矿化度水驱提高采收率的机理,主要包括由于矿物溶解引起的双电层的变化和离子反应。浅析了适用低矿化度水驱技术的油藏条件,总结了低矿化度水驱和其他驱油工艺结合的新技术,介绍了分子模拟技术在低矿化度水驱方面的应用,并对未来的发展提出了建议。     

泡沫驱用起泡剂BS-12的界面特性及泡沫性能

研究了泡沫驱用阴离子起泡剂BS-12的界面特性及其与泡沫特性的关系。用扩张压缩界面张力仪测定,BS-12水溶液在饱和CO2气后,与正辛烷之间的界面张力、界面弹性模量E^＊及其弹性分量E′明显降低,其黏性分量E″略有降低,损耗角减小,说明弹性变形在泡沫变形中起主导作用。讨论了泡沫携液系数（携液能力）和稳定系数的测定方法,用泡沫扫描仪在不同气液比下测定,CO2气/BS-12泡沫的稳定系数与携液系数之间有正相关性,携液系数在一定范围时对泡沫稳定性有较大影响。加入不同量正辛烷改变N2气/BS-12泡沫的稳定性,求得泡沫稳定系数与界面弹性模量E^＊（即泡沫变形能力）之间有良好的线性关系。图11参8。     

生物表面活性剂提高采收率的研究进展

生物表面活性剂在开发低渗透油田、稠油油田方面相比于其他合成表面活性剂具有较大的优势。本文从生物表面活性剂的分类介绍出发,阐述了生物表面活性剂驱油机理,介绍了生物表面活性剂在油田的现场应用方法——地面法和地下法,并比较了两种方法的优势及不足;通过分析生物表面活性剂在稠油油田和低渗透油田的现场应用实例,提出生物表面活性剂在改善开发状况较差油田的驱油效果方面具有较大的优越性;并总结了利用生物表面活性剂提高采收率的优势和缺陷,提出一些相应的建议。     

原油泡沫稳定特性研究进展

在油气集输与处理,特别是油气分离过程中,易产生大量泡沫。泡沫的演化和衰变整体符合液膜排液、气体扩散进而破灭的过程,通常认为原油中胶质、沥青质及蜡等固体颗粒是影响泡沫稳定性的重要因素,但对其影响规律和机理的认识却不尽相同,甚至观点相反。究其原因是原油组分及其所处工况都比较复杂,而且不同学者所用研究手段也不相同,因此,建议根据实际工况研制针对性实验装置,并借助现代化精密仪器进行精细分析,将宏观原油泡沫现象与微观下胶质、沥青质、蜡等在原油泡沫中结构变化相结合,分析各物质作用机理,有助于增进对泡沫稳定性的定性和定量研究。     

表面活性剂提高采收率技术的进展

阐述了表面活性剂提高采收率相关技术,包括表面活性剂驱、二元复合驱、三元复合驱,特别强调表面活性剂在复合驱中的应用;讨论了表面活性剂的种类、结构和性能;简述了表面活性剂在国内外的矿场试验结果。表面活性剂驱在技术上可行,降低驱油剂成本对该项技术的发展具有非常重要的意义。     

泡沫钻井流体消泡技术研究进展

泡沫钻井技术具有携岩能力强、耗气量少、能够防止地层漏失、有效处理地层出水等优点.从钻井实践看,泡沫流体稳定性强,返至地表后难以消泡,泡沫基液只能一次性使用,泡沫材料消耗多、成本高,制约了泡沫钻井技术的发展.对国内外现有消泡技术进行了调研分析,对自然消泡法、物理消泡法和化学消泡法的消泡机理及特点进行了详细介绍和分析.     

用于低渗透油田调剖的纳米颗粒稳定泡沫体系研究进展

泡沫体系具有可注入性强、注入方式多样、成本较低等优点,在低渗透油田调剖应用方面越来越受到重视。但在实际应用中泡沫易受地层高温、高盐、高压等环境影响,泡沫稳定性大大降低。本文介绍了目前纳米颗粒稳定泡沫体系的研究与应用进展,分析了纳米颗粒稳定泡沫的机理,提出通过化学修饰方法改变纳米颗粒表面特性,使修饰后的纳米颗粒同时具有发泡和稳泡作用的建议。这种具有高稳定性、高机械强度和可地层内自生的一体化发泡/稳泡剂可用于低渗透油田泡沫调剖。     

泡沫排水用起泡剂的应用进展

气井起泡剂排水是提高单井产量的一项重要措施,也是国内外各大气田常用且经济可行的重要方法之一.经国内外文献调研,分析了起泡剂作用机理,综述了各类型常用起泡剂的应用进展及优缺点;介绍了耐温型、抗盐型、耐酸碱型、抗H2S类型、抗凝析油等新型起泡剂的研究进展;分析了起泡剂在制备与矿场应用过程中存在的问题,并提出了未来起泡剂的发...     

泡沫调驱的研究与应用进展

综述了泡沫调驱的类别及其应用进展。分析了各类泡沫调驱机理及泡沫与其他化学剂组合的协同调驱机理。指出了目前泡沫调驱在机理研究和现场应用中存在的不足,并提出发展方向。