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。

耐温纳米稳泡剂制备及驱油性能评价

以Pickering乳液法,制备了一种具有Janus功能的纳米颗粒稳泡剂WP-21,采用激光粒度分析、FTIR、TG方法对所制备的纳米颗粒稳泡剂WP-21进行表征,从泡沫性能、流变性能方面对体系性能进行评价;利用双管并联驱油模型,验证体系的封堵性能,并对驱油机理进行分析。实验结果表明,在0.05~1.00 Hz频率范围内,黏性模量达到31 mN/m、弹性模量达到18 mN/m;125℃条件下,起泡体积达到276 mL,泡沫半衰期为124 min;95℃条件下,高渗岩心最终采收率达到60.30%,低渗岩心最终采收率为27.91%;耐温纳米泡沫体系依靠气泡叠加产生的贾敏效应在高渗层形成有效封堵,使得后续泡沫体系向低渗层流动,少量气泡在小孔隙处发生堆积,起到优异的调驱效果。