氮气泡沫驱注入参数优化试验研究

为提高高温高矿化度中渗油藏注水开发后期的油藏原油采收率,研究优选了发泡剂浓度、气液比、注入量、注入方式、设备注入性和泡沫的封窜能力等工艺参数。实验结果表明:最佳气液比为2:1;最佳发泡剂浓度为0.5%;在气液比为2:1和发泡剂浓度0.5%的条件下,氮气泡沫注入量由0.11 PV增加到0.54 PV,采收率由20.6%增大到68.6%;水段塞与氮气泡沫段塞体积比为1:2～1:3时,最终采收率较高;在2.0 mL/min范围内,注入速度的变化对提高原油采收率的影响不明显。试注试验表明:注气设备额定压力在35 MPa以上可以满足试验区注入要求;水气交替注氮气易发生气窜;泡沫具有明显的封堵气窜和调剖作用。     

特低渗透油藏水平井减氧空气泡沫驱油藏方案优化设计

为了提高特低渗透油藏水平井的开发效果，针对志丹油田河川区长6油藏水平井地层能量得不到有效补充，地层能量亏空严重，单井产量递减快等问题，探索利用减氧空气泡沫驱技术高效补充致密砂岩油藏地层能量，开展了减氧空气泡沫驱油藏方案的优化研究。利用数值模拟优化研究得到如下注入参数：根据当前井网形式，确定转注1口水平井作为减氧空气泡沫驱试验井，注入方式采用气液交替泡沫驱；2)初期泡沫液配注量60m³/d，初期减氧空气配注量4500nm³/d;3)段塞组成：0.003PV前置段塞×起泡剂浓度0.7%,0.197PV主体段塞×起泡剂浓度0.35%，泡沫驱总段塞：0.1PV;4)气液交替注入周期为15d;5)初期设计气/液比为3∶1(地下体积比)。该研究成果在试验井组应用，预测能取得较好的经济效益，为深化减氧空气泡沫驱应用研究，提高致密砂岩油藏的采收率奠定了技术基础。     

超低渗油藏氮气泡沫驱合理交替周期研究

通过开展岩心驱替实验,对超低渗油藏氮气泡沫驱合理气液比和段塞尺寸进行了优选研究,以确定合理交替周期。结果表明,气液比1∶5和5∶1时提采幅度最高,在现场应用中,根据流体资源情况,可以选择注入较长的水段塞、较短的注气段塞或者较长的注气段塞、较短的注液段塞;优选了最佳段塞尺寸为0.2 PV,即井间注入量达到1PV时的合理交替周期数为5个。     

多元泡沫分流作用及其驱油效果影响因素研究

所研究的多元泡沫由天然气和三元复合驱油液生成 ,驱油液由 1.2× 10 4 mg/LNaOH、3× 10 3 mg/L表面活性剂ORS41、1.2× 10 3 mg/LHPAM 12 75A组成 ,用矿化度 370 0mg/L的盐水配制。将气液质量比 1∶1的天然气和ASP液同时注入渗透率变异系数VK=0 .72、地层水饱和的并联三岩心组 ,测量通过高、中、低渗均质岩心的分流率 (以质量计 ) ,与注水作对比 ,发现注水时高渗岩心的分流率高达 93% ,注多元泡沫时中渗岩心的分流率由7%大幅增加至 30 % ,高渗岩心的分流率大幅降低 ,低渗岩心的分流率仅略有上升 ;VK 由 0 .72增大到 0 .80时 ,多元泡沫的分流作用明显减弱。在两维纵向非均质正韵律物理模型上进行了多元泡沫驱油实验 (4 5℃ ) ,气液同时注入 ,ASP液注入量为 0 .3PV ,以 6 0 0mg/L 12 75A溶液作后续保护段塞 ,实验原油密度 0 .83g/cm3 ,酸值 0 .0 2mgKOH/ g油 ,饱和模型地层水矿化度 6 788mg/L ,驱替水矿化度 370 0mg/L。实验结果表明 :模型VK 在 0 .6～ 0 .8范围内变化时 ,在各个气液比下VK=0 .72的模型多元泡沫驱油效果均最好 ;当VK=0 .72 ,气液比在 1∶1～ 5∶1范围内变化时 ,气液比为 3∶1时多元泡沫驱油效果最好 ,流出液Cl-浓度变化曲线表明 ,这时多元泡沫扩大波及体积的作用最强 ;当VK=0 .6 5 ,气     

聚合物驱后泡沫与AS体系交替注入驱油物理模拟研究

在气测渗透率~1μm2,渗透率变异系数VK为0.60、0.72、0.80,模拟大庆主力油藏的两维纵向非均质正韵律人造岩心上,在水驱、聚驱(1000 mg/L×0.57 PV)之后,交替注入0.60 PV气液比1∶1的天然气泡沫和0.30 PVAS二元复合溶液,考察了驱油效果(45℃)。起泡液含1 g/L起泡剂和0.2 g/L HPAM;AS液含12 g/L NaOH和3g/L表面活性剂。泡沫+AS驱采收率增幅在交替注入轮次数≤3时随岩心VK值增大而减小,交替轮次数为4时出现相反结果,VK为0.80和0.72的岩心采收率增幅分别为20.9%和17.5%,累积采收率分别为67.3%和71.4%。根据注入压力曲线确定,出现该相反结果的主要原因是泡沫在非均质性较强岩心中调剖作用较强。VK值相同的岩心采收率增幅,随交替注入轮次数增加而增大,当VK=0.72时,交替注入轮次数1、2、3、4的采收率增幅分别为9.2%、12.2%、14.1%、17.5%,累积采收率分别为61.8%、65.2%、71.0%、71.4%。聚合物HPAM在泡沫中起固泡稳泡作用,其浓度大大超过最适值而达到1 g/L时,泡沫+AS驱采收率增幅大大降低,在VK=0.80岩心交替注入3轮次时仅为6.6%。图6表1参3。     

渤海稠油油藏N2泡沫复合驱室内评价

针对注水开发海上稠油油藏存在油井含水上升快,油井原油产量下降快,采出程度低等问题,研究了采用N_2泡沫复合驱提高采收率技术的可行性。通过室内试验优选出复合泡沫剂配方,即2 000 mg/L XM-3C+1 800 mg/L HAPAM;考察了N_2泡沫注入量和气液比对原油采收率的影响。驱油试验结果表明,采收率随着N_2泡沫注入量的增加而增大,当注入量增加到0.4 PV时,采收率的增幅趋于平缓;采收率随气液比的增加而先增大后减小,当气液体积比为3∶1时,采收率达到最大值37.12%。     

超低界面张力泡沫驱油方案的优化

超低界面张力泡沫体系配方中气液比对泡沫驱采收率的影响最大,其次是聚合物浓度.优选的泡沫体系配方为表面活性剂浓度0.3%,聚合物浓度2 000 mg/L,气液比为3:1.气体和二元液混合注入的压力升幅最大,耗时最短,泡沫驱采收率也较高.气体、表面活性剂与聚合物三种物质完全分开交替分段塞注入时压力升幅最小,耗时最长,采收率最小;气体与二元液交替注入时的压力和采收率居中.结合现场实施工艺,优选气体与二元液交替注入的方式,交替周期越短,泡沫驱采收率越高.     

低渗透油藏空气泡沫驱时机选择及参数优选研究——以延长油田岩心样品为例

为了探索低渗透油藏开展空气泡沫驱的最佳时机,优选该时机条件下的最佳注入参数,提高空气泡沫驱技术应用效果和效益,在甘谷驿空气泡沫驱试验区开展了相关实验研究,目的是选择开展空气泡沫驱的时机,明确影响空气泡沫驱效果的各种因素。研究结果表明,含水率达到60%~70%时进行空气泡沫驱效果最好;合理的注入压力范围为18~22 MPa,最佳气液比为3∶1,合理的泡沫液注入速度为8~10 m~3/d,泡沫液最佳质量分数为0.35%~0.5%,空气泡沫最佳注入总量为0.6 PV左右;小段塞、多轮次交替的注入方式可以充分发挥空气泡沫驱的驱油效果,有效延缓见气时间,最大程度提高水驱后采收率。     

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     

渗透率级差对油层实际气液比的影响

为揭示低渗透非均质油藏实际气液比的变化规律,提高气液交替泡沫驱措施成功率,室内进行填砂管物理模拟试验,按气/液体积流量1∶1的比例交替注入空气及质量分数为0.1%的起泡剂溶液(0.1 PV起泡剂+0.1 PV氮气交替注入),注采达到平衡后(压力恒定或注入速度等于产出速度),观察不同渗透率级差的高、低渗管的产气量、产液量以及气液比变化规律,研究渗透率级差对泡沫驱油层气液比的影响规律。研究结果表明:当渗透率级差在1.0数14.6的范围内,随着级差的增大,高渗管的载气速率和载液速率逐渐增高,而低渗管逐渐降低,但变化幅度不大,泡沫驱能有效改善地层非均质性。当渗透率级差在14.6数38.4的范围内,随着级差的增大,高渗管的载气速率和载液速率急剧上升,而低渗管的载液速率和载气速率急剧下降,其中高渗管气液比稳定在1∶1,能理想发泡,低渗管实际气液比开始偏离此数值,起泡效果不理想,低渗管主要降低油水界面张力来提高单管采收率。当渗透率级差在38.4数88.3的范围内,大量的气、液沿着高渗层流动,气液比稳定在1∶1左右,而低渗管载气速率仅为1.68 m L/h,载液速率仅为0.04 m L/h,实际气液比严重偏离1∶1。此时,低渗管处于泡沫驱启动极限,产生严重的所谓"气走气路、水走水路"的现象。图9表3参10。     

聚合物在泡沫复合调驱中的作用

为了研究聚合物在聚合物-泡沫复合调驱技术中对泡沫的稳定性和泡沫再生能力影响规律,针对海上油田聚合物-泡沫复合体系ES-70/O12,采用Waring-Blender方法对体相泡沫中聚合物的稳泡作用进行了实验研究,并通过长填砂模型分别对泡沫体系进行加聚合物和不加聚合物条件下的封堵性对比实验。结果表明:在57 ℃下,加入1000 mg/L聚合物SNF3640,泡沫半衰期从12.5 min 提高至58.0 min;相同条件下,聚合物-泡沫体系的封堵能力高于相应的泡沫体系,其封堵能力分别达到3.2 MPa/m、1.8 MPa/m,但是聚合物提高了泡沫生成的临界注入速度,降低了低速下泡沫的再生能力,不利于油藏深部的泡沫调驱。因此,采用聚合物-泡沫进行油藏深部调驱时,需要降低聚合物浓度,增加泡沫再生能力。     

泡沫体系在油田中的应用及发展趋势

泡沫体系在钻井、采油、含水气井的排水采气、冲砂洗井、调剖堵水、压裂酸化及水泥固井等油气田开发中的诸多方面获得了长足发展,并取得了较好的效果。大量实践表明,运用泡沫流体是保护油层、防止油层污染、提高油气产量的重要手段。     

克拉玛依油田六中区氮气泡沫驱室内配方研究

克拉玛依油田六中区属于砾岩普通稠油油藏,该区东部原始地层原油粘度80mPa·s,且有自东向西原油粘度逐渐升高、水驱采收率变差趋势。针对六中区流体性质开展了泡沫驱配方体系研究,该配方具有起泡能力强,半衰期长、泡沫粘度高和稳定性好等特点,通过室内一维物理模拟实验评价,注入量达到0.6VP,采收率提高可达40%以上。     

油相对泡沫稳定性的影响规律

油相的存在会导致泡沫的稳定性变差,从而影响泡沫驱的效果,如何提高泡沫的稳定性,指导泡沫体系设计成为泡沫驱提高采收率中亟待解决的难题。为探索油相对泡沫稳定性的影响规律,采用泡沫衰减法和微流控制法研究了界面张力和油相对泡沫体系稳定性的影响,并评价了乳化油滴和气泡间的相互作用。通过固定油相,改变泡沫体系,研究油相与泡沫体系之间界面张力对泡沫稳定性的影响,结果表明,油水界面张力越低的泡沫体系所形成的泡沫半衰期越短,油相对泡沫的稳定性影响越大。采用同一泡沫体系,改变油相,不同油相对泡沫稳定性影响结果表明,表面张力越低的油相对泡沫体系的稳定性影响越大,泡沫稳定性越差。这是由于油相相对分子质量越大、表面张力越大,越不易在气水界面铺展,与泡沫的相互作用也越弱。     

Orinoco油藏泡沫油性能评价研究

Orinoco稠油油藏采用的是压力自然衰竭的开发方式,在开发过程中具有产油量高、产气量低和降压速度慢等特征,在开采过程中会出现"泡沫油"现象。为了研究泡沫油在地层中的稳定性及流变性,利用自主研发的高温高压泡沫油配样器配制泡沫油,分析了黏度、温度、矿化度、溶解气油比等对泡沫油稳定性的影响,并通过流变仪和岩心流动装置分别测量了泡沫油的流变性。实验结果表明:随着脱气原油黏度增大,泡沫油的半衰期变长,稳定性越好;温度越高,稳定性越差;溶解气油比越高,泡沫油稳定性增强;矿化度对稳定性影响并不明显;Orinoco泡沫油具有剪切变稀的性质和轻微触变性;在多孔介质中,随着注入压力的增大,泡沫油黏度先降低后增大,相同压力梯度下,泡沫油的流度明显高于脱气原油流度。该研究提升了人们对泡沫油性能的认识,有利于进一步完善泡沫油性能研究。     

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。     

汽轮机油的发展趋势

为了提高供电效率，燃煤蒸汽轮机电站将采用超超临界参数的技术，燃气一蒸汽联合循环发电技术将得到更广泛的应用。汽轮机技术的发展使得汽轮机油的运行环境更加苛刻。分析了汽轮机的参数发展以及汽轮机油的规格变化和研究现状，提出汽轮机油的发展方向是具有更好的氧化安定性，更小的油泥生成趋势，更高的清洁度，更好的过滤性，更好的空气分离性能和水解安定性。同时还对相关的添加剂技术和评价方法进行了讨论。     

稠油油藏CO2泡沫启动残余油机制的可视化实验

国内外对于CO₂泡沫与稠油作用的理论研究已相对成熟,但能直观表现CO₂泡沫在驱替稠油过程中对残余油的启动过程以及作用方式的可视化研究较少,为了进一步探究CO₂泡沫与稠油的作用机理,利用自制二维平面模型,通过可视化实验驱替系统开展了CO₂泡沫在驱替过程中对残余稠油启动效果的微观动态实验研究,观察了启动盲端残余油、剥蚀油膜、段塞前端乳化驱油等过程;利用高温高压配样装置,开展了CO₂泡沫体系作用下稠油的PVT实验。温度从30℃升至90℃,气体溶解度变化不大;稠油体积因子由1.19上升至1.42;降黏率由13.55%上升至67.42%。一方面,CO₂泡沫选择性封堵大孔道、启动残余油的微观作用;另一方面,CO₂泡沫流体降低了驱替系统的流度比。这两者的共同作用,使得CO₂泡沫流体具有改善波及体积、增加驱油效率的效果。     

抗温耐盐耐油泡排剂的室内研究

以ABS、SDS、OP-10、吐温-80、尼纳尔等表面活性剂为主剂,并添加少量的PVA、EDTA、三乙醇胺、十二醇等助剂,研究出一种具有抗高温、耐高盐、耐油的泡排剂,为天然气开采提供了一种新型的泡排剂。     

稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用

针对河南稠油热采井的汽窜问题,开展了氮气泡沫调剖技术体系的室内实验及参数优化研究,通过发泡剂的静态性能评价和单双管连续驱替实验,确定了最佳发泡剂质量分数和最佳气液比,优选发泡剂质量分数为0.5%,推导出最佳气液比在地面条件下注氮气量与蒸汽量之比约为40:1左右,单井汽窜的泡沫调剖段塞注入量为0.1 PV左右。2007年,经过现场7口井的氮气泡沫调剖试验,措施有效率85.7%,取得了较好的增油效果,措施后平均单井注汽压力与措施前相比上升0.6 MPa,有效封堵了热采井的汽窜通道。