高温高盐高压油藏条件下泡沫适应性研究

目的针对现有研究未有模拟高温(≥120℃)高压(≥40 MPa)泡沫驱油条件、泡沫性能难以反映现场真实情况的问题,在恒定泡沫液质量分数为1%、压力为40 MPa、矿化度为22×10^(4)mg/L的缝洞油藏条件下,开展了5种泡沫体系性能评价。方法采用高温高压流变仪测试了不同高温条件下的泡沫基液黏度、起泡体积、消泡半衰期和泡沫综合指数,体视显微镜原位观察高温泡沫形貌。结果温度适应性从强到弱的泡沫顺序为:双重交联聚合物复合泡沫>微分散凝胶强化泡沫>纳米黑卡增强泡沫>常规高温泡沫>高温淀粉凝胶泡沫。结论除微分散凝胶强化泡沫外,其余4种泡沫在温度由110℃升至150℃过程中,泡沫平均直径均呈明显增大的趋势,双重交联聚合物复合泡沫和微分散凝胶强化泡沫耐高温性能相对更好;除双重交联聚合物复合泡沫外,其余4种泡沫的黏度、起泡体积、半衰期、泡沫综合指数均随着温度的升高而降低,而双重交联聚合物复合泡沫液的起泡体积随着温度的升高而升高。

发泡剂静态泡沫性能综合定量表征参数的构建及应用

为进一步完善驱油用发泡剂的静态泡沫性能表征参数,提出用静态泡沫综合定量指数(I_(SFCQI))表征发泡剂的静态泡沫性能,应用I_(SFCQI)表征一元、二元和三元发泡剂的静态泡沫性能,分析I_(SFCQI)与泡沫驱采收率的相关性。结果表明I_(SFCQI)可以表征发泡剂的起泡体积、泡沫稳定性、泡沫携液量和泡沫携液稳定性4个静态泡沫性能参数,初步实现用一个参数快速定量表征发泡剂的静态泡沫性能;三元发泡剂的I_(SFCQI)大于二元发泡剂的,二元发泡剂的I_(SFCQI)大于一元发泡剂的;发泡剂的I_(SFCQI)与泡沫驱采收率具有正相关性。

泡沫复合驱泡沫稳定性及影响因素研究

利用毛细管粘度计和多功能驱替装置 ,研究了泡沫复合体系组分中不同起泡剂、聚合物、碱、气体对泡沫稳定性的影响规律 ,以及泡沫复合体系驱替过程中 ,不同的气液比、注入速度、岩心渗透率、原油存在 (残余油饱和度 )等条件对泡沫稳定性的影响规律 。

泡沫复合体系配方的研究

采用泡沫综合指数评价方法结合三元复合体系界面张力特征 ,系统地研究了适合大庆油田地层条件的泡沫复合体系配方。同时 ,对泡沫复合体系国产化配方也进行了探索性研究 ,并获得良好的效果。室内驱油实验结果表明 ,泡沫复合体系的驱油效率比水驱提高 30 % (OOIP)以上。

泡沫复合驱研究

讨论了泡沫三元复合驱的基本原理。介绍了室内实验研究结果。根据二元(AS)和三元(ASP)复合体系/天然气泡沫综合指数(Fq)等值图,选择石油磺酸盐ORS 41(及国产品AOS)为发泡剂;ORS 41浓度为1～4g/L、NaOH浓度为6～12g/L的二元体系产生超低界面张力,与天然气形成的泡沫按Fq具有中等强度,加入≤1 2g/L聚合物可使泡沫稳定,性能改善。在3个岩心上泡沫三元复合体系在水驱基础上提高采收率28 7%～39 4%。气液比越大,泡沫体系提高采收率幅度越大,但注入粘度越大。取气液比为1∶1。气液同时注入比交替注入的采收率高。在6个岩心上气液交替注入时,气液段塞越小,交替频率越大,采收率提高越多,在水驱基础上可提高30%以上。先导试验方案规定前置AP段塞0 02PV,气液比1∶1交替注入主段塞0 55PV和副段塞0 3PV,后续P段塞0 2PV,注入流量0 4PV/a。先导试验区6注10采,在大庆油田北二区东部,1984～1994年曾进行天然气驱,提高采收率12 9%,试验开始时采出程度43 8%,综合含水97 2%。试验于1997 02 20开始,2002 04先期结束,注天然气仅0 19PV,气液比0 34∶1,中心井含水91 5%,全区采收率增加21 85%,2口中心井采收率增加22 58%。试验动态和数值模拟表明采收率增加应>25%。图3表2参3。

泡沫复合驱体系稳定性及稳泡机理研究

泡沫复合驱油技术目前已在我国部分油田应用,选择泡沫性能优良的复合体系会推动该技术的广泛应用。文章研究了泡沫复合体系中发泡剂、稳泡剂和碱对复合体系稳定性的影响。筛选出配伍性较好配方是1.0%十二烷基苯磺酸、0.5%木质素黄酸盐与0.5%碱水复合体系,并对其进行了耐温、抗盐、抗油污染性能评价。通过扫描电子显微镜拍摄的泡沫照片分析,一般情况下泡沫体系Plateau边界越规则,泡沫半衰期越长,泡沫越稳定;泡沫间液膜越厚,发泡体积越小,发泡性能越差。该泡沫复合配方的确定对矿场实验具有一定的指导意义。

耐高温高盐泡沫体系筛选与性能评价

空气泡沫驱作为三次采油的开采技术,其泡沫体系的配制与筛选起着至关重要的作用。针对吉林油田高温高盐的油藏条件,进行了空气泡沫驱的泡沫体系筛选与评价实验,采用Warning Blender搅拌法,以泡沫综合指数为评价指标,对9种耐高温高盐起泡剂单剂进行室内初选。实验表明:筛选出的起泡剂主剂LW具有良好的耐温性、耐盐性、抗遇油消泡性。将筛选出的起泡剂主剂LW分别与不同类型的起泡剂复配,评价复配体系的性能,评价结果表明:起泡剂主剂LW与非离子起泡剂NO以3∶7和与两性离子起泡剂AM以9∶1的质量比复配能够大幅提升泡沫体系的性能,最终为吉林油田空气泡沫驱泡沫体系复配提供了可行性方案。

超低界面张力泡沫体系性能研究

经实验筛选的双子表活剂的表面张力约为25 mN/m,能在表活剂浓度为0.05%～0.3%的范围内与原油达到超低界面张力,泡沫半衰期和综合指数均好于重烷基苯磺酸盐和α-烯烃磺酸盐。气液混合注入,聚驱后超低界面张力泡沫驱提高采收率15%以上,发泡液中聚合物浓度越高,提高采收率幅度越大;气液交替注入,超低界面张力泡沫驱提高采收率16.35%,好于相同聚合物浓度的三元泡沫驱(13.79%)。实验证明,聚驱后选择超低界面张力泡沫驱来进一步提高采收率是可行的。

聚驱后超低界面张力泡沫复合驱实验研究

为研究聚驱后超低界面张力泡沫复合驱提高采收率的效果,在大庆油田的油水条件下,用界面张力仪和泡沫评价仪评价了二元发泡剂体系的界面性能和泡沫性能,用泡沫驱油装置研究了聚合物浓度和交替周期对泡沫复合驱效果的影响.实验结果表明,二元发泡剂体系在较宽的表面活性剂和聚合物浓度范围内可以与原油形成超低界面张力.同时二元发泡剂体系具有非常好的泡沫综合指数.聚驱后二元泡沫复合驱可提高采收率15%以上.聚驱后二元泡沫复合驱的气液交替周期越小采收率越高,且气液同注泡沫驱效果最好.在表面活性剂和聚合物用量相同条件下,二元泡沫复合驱效果好于三元泡沫复合驱、二元液驱及高浓度聚驱,且避免了强碱带来的腐蚀、结垢等问题.

萨北油田氮气泡沫驱研究

利用搅拌法考察了发泡剂浓度、稳泡剂浓度、原油含量、温度、配液用水中NaCl含量等对泡沫综合指数的影响,通过物理模拟实验评价了气液比、岩心含油饱和度、注入方式对泡沫阻力因子的影响。结果表明:发泡剂浓度为3g/L、稳泡剂浓度为0.7g/L的SW2泡沫体系,在含油低于15%、温度低于45℃时,泡沫的综合指数较好,而矿化度对其影响较小。当气液比介于1:1和2:1之间,岩心含油饱和度低于20%,气液混注时泡沫在岩心中的阻力因子较大。室内泡沫驱采收率高于聚合物驱,这说明泡沫的流度控制作用好于聚合物的。

CO_2泡沫驱体系筛选与评价

吉林油田CO2驱油藏物性差,渗透率差异较大,裂缝相对发育,注入CO2过程中出现气窜,严重影响气驱效果。为此开展CO2泡沫体系研究,扩大气驱波及体积,提高气驱开发效果。室内建立了泡沫体系的性能评价手段,优选了一种由阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂复配而成的CYL泡沫体系,确定了现场CYL泡沫体系的最佳加量为0.3%、气液比为1∶1。物模试验结果表明:裂缝性低渗透岩心中CO2泡沫驱采收率最高53.67%,CO2气驱采收率次之(35.74%),水驱采收率最低(23.42%)。CO2泡沫驱的效果明显好于水驱、CO2驱,现场开展CO2泡沫驱试验,注气压力由措施前的6.0 MPa上升到措施后的8.1 MPa,井组日产油由措施前的7.7 m3增至措施后的10.8m3,措施效果明显,气驱开发效果有效提高。

二元复合低界面张力泡沫驱油体系研究

通过评价不同起泡剂在无油和含油30％条件下的泡沫高度、半衰期和泡沫综合指数，筛选出了起泡和稳泡性能良好的起泡剂FC-2和TC-12。加入能够降低界面张力的表面活性剂BS和稳泡剂HPAM，优化得到了二元复合低界面张力泡沫体系：0.12％FC-2＋0.08％TC-12＋0.1％BS＋1500 mg/L HPAM。该泡沫体系具有很好的配伍性和耐油性；当含油30％、气液比3：1时，具有良好的起泡和稳泡性能；油水界面张力达到38.3×10-3 mN/m；双管并联岩心实验结果显示，水驱后，泡沫注入量越大（0.1～0.4PV），高渗岩心对应低渗岩心的采收率越高；渗透率级差越大，对应的低渗岩心的采收率则越低。说明该泡沫体系具有一定的封堵和调剖作用，能够调整流量分配，提高波及体积，从而改善驱油效果。

高温发泡剂性能评价新方法

采用室内物理模拟方法测定发泡剂在不同温度下的发泡体积和半衰期,提出平均泡沫综合指数的概念,并采用微积分法进行发泡剂的初选;考虑到泡沫具有扩大波及体积以及提高驱油效率的双重作用,对初选出的发泡剂进行了不同温度下的阻力因子测定和油藏温度下的驱油效率实验,提出了平均泡沫阻力因子的概念,并结合驱油效率的结果对发泡剂进行终选。采用该方法对河南油田提供的5种发泡剂进行了评价,结果表明发泡剂A具有较好的封堵性能和驱油性能,选用该发泡剂在河南井楼油田LZ27井区L31713井组进行了泡沫调驱的先导试验。调驱结束3个半月内,井组累计增油675.9t,泡沫调驱取得了较好的效果,说明该优选方法的准确性较好。

压锥用耐温抗盐起泡剂体系筛选及稳定性研究

氮气泡沫作为一种有效的压锥手段,在矿场中发挥着重要作用,但随着开发条件的不断恶化,现有的泡沫体系只能在温度和盐度不太高的情况下使用,无法满足高温高盐油藏的压锥要求。本文通过采用Waring Blender方法,以泡沫综合指数作为评价指标,首先在110℃、矿化度为21.2×104 mg/L、浓度都为0.2%的条件下,筛选出泡沫综合指数最高的起泡剂NS作为主剂;然后将NS与其它起泡剂进行了比例复配和浓度筛选,确定出的复配体系及其浓度分别为NS/LQD3:1和NS/LQD5:1(均为0.2%、0.4%和0.6%)、NS/LXH5:1(0.2%);最后将这7种筛选出的复配体系与NS、NB95(浓度均为0.2%)在油藏条件下进行长期热盐稳定性评价,最终确定出浓度为0.2%的NS/LQD3:1(MS-1-1)在90d后,泡沫性能仍保持较好,能满足高温高盐油藏压锥的要求。

两性/阴离子型表面活性剂协同增强起泡性能研究

利用Waring Blender法研究了不同矿化度下两性离子表面活性剂十六烷基磺基甜菜碱(HDPS)与阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)单一体系和复配体系的起泡性能,分析了两性/阴离子型表面活性剂间相互作用对起泡性能的影响。结果表明,由于两性和阴离子型表面活性剂亲水基间的静电吸引作用既增强了复配体系的表面活性,又促进了复配体系在气液表面形成更加紧密的吸附膜,因而在清水和高矿化度水质中,HDPS/SDS复配体系的泡沫综合指数均高于单一表面活性剂体系,表现出协同增强泡沫性能的作用。

复配药剂促进污泥蛋白发泡性能条件的响应面优化分析

为促进污泥蛋白的发泡性能,将根据前期试验筛选出的硫酸锌、蔗糖和阿拉伯树胶3种最佳添加剂进行复配,研究复配药剂对污泥蛋白发泡性能的促进作用,并以污泥蛋白泡沫综合指数为评价指标,通过对反应温度、pH值、污泥蛋白体积浓度和和复配药剂添加量4个因素进行单因素试验和响应面优化试验,确定了复配药剂促进污泥蛋白发泡的最佳条件和各因素对污泥蛋白发泡性能影响的显著性大小。结果表明:复配药剂促进污泥蛋白发泡的最佳条件为反应温度44℃、pH值6.9、污泥蛋白体积浓度23.2%、复配药剂添加量0.33 g/300 mL,在此条件下得到的污泥蛋白泡沫综合指数为1020.0,该泡沫综合指数比仅使用单一药剂至少提高了5.42%;各因素对污泥蛋白发泡性能影响的显著性大小排序为pH值>反应温度>复配药剂添加量>污泥蛋白体积浓度。