泡沫的封堵特性及液流改向作用研究

针对我国油田水含量日益增高的现状,泡沫具有良好的封堵性能和液流改向作用,拥有广阔的应用前景。主要对泡沫的封堵特性和液流改向作用进行了研究,分别考察了不同条件下泡沫的封堵特性,并考察了泡沫的液流改向作用及提高采收率效果。结果表明,泡沫具备良好的封堵特性,可在适宜条件下实现有效封堵。回压越高、气液体积比越大、岩心渗透率越大、泡沫注入速度越低,泡沫的阻力系数和残余阻力系数越大,泡沫的封堵越强。对于渗透率级差为5.56的非均质油藏,泡沫具备液流改向作用,可以对高渗层选择性封堵,使后续注入水进入低渗层驱出残余油,泡沫驱提高采收率幅度达28%。

改善低渗油藏二氧化碳气驱油效果的耐温泡沫凝胶体系的构建

二氧化碳气驱对低渗油藏的开发与利用具有明显的优势,但是在驱油过程中极易产生气窜,造成二氧化碳过早突破含油带。为了抑制气窜,提升气驱效果,在聚丙烯酰胺溶液中加入起泡剂和交联剂等,制得泡沫凝胶封堵体系。通过测定凝胶强度、黏度、泡沫体积、泡沫半衰期等评价了其耐温性能,借助光学显微镜和扫描电镜分析其耐温机理,并通过人造低渗裂缝型岩心评价其封堵性能。结果表明,在100℃、矿化度10 g/L的条件下,配方为0.3%聚丙烯酰胺、0.245%酚类交联剂、0.0348%醛类助交联剂、3%稳泡剂黄原胶、0.075%起泡剂非离子表面活性剂和0.4%除氧剂硫脲的泡沫凝胶的稳定性较好,半衰期可达10 d。泡沫凝胶的微观形貌表明,液膜中的聚合物在高温下发生聚合反应形成凝胶相,网状凝胶液膜结构使得泡沫凝胶具有优异的耐温性能。泡沫凝胶可在低渗裂缝型岩心形成强度较高的封堵,在开度为0.1 mm的人造低渗裂缝型岩心中形成封堵后的气驱突破压力达到1020 kPa,具有封堵气窜通道,控制气窜的能力。