层内自生低界面张力泡沫调驱技术研究与应用——以渤海KL油田A20井组为例

针对渤海KL油田A20井组平面注水突进、纵向吸水不均及常规调剖体系难以注入等问题,开展了层内自生低界面张力泡沫调驱性能评价实验。采用界面流变仪、泡沫扫描仪和泡沫调驱动静态评价装置等设备,筛选优化了层内自生低界面张力泡沫体系的组成药剂及最佳复配浓度比,并采用多功能物理模拟驱替装置考察了该体系的动态调驱性能。结果表明:优选组成药剂及配比为10%生气药剂A+10%生气药剂B+2%释气药剂C+0.5%起泡剂PA-5+0.3%稳泡剂PJ(质量浓度),该复配体系可在可视化填砂管中稳定生泡;一维填砂管驱油效率可在水驱的基础上提高19.1%;非均质填砂管并联驱油时,注入复配体系可进一步驱洗高渗填砂管残余油并有效封堵高渗通道,扩大低渗填砂管的波及系数,分液率从0增至34%。从矿场实践来看,A20井组实施层内自生低界面张力泡沫调驱作业后,生产曲线呈含水下降、产油上升的形态,3个月内累计增油2007.29 m3,初步说明层内自生低界面张力泡沫调驱技术在海上油田具有广阔的推广应用前景。

对超低界面张力泡沫体系驱两个关键问题的讨论

针对大庆油田进行的超低界面张力泡沫体系驱先导性矿场试验注气量不足的情况, 讨论了试验是否形成泡沫及究竟提高多少采收率的重要问题。通过对试验发泡条件及试验与三元复合驱、天然气驱的动态反应差别, 即超低界面张力泡沫体系驱注入压力、吸液指数、产液指数、地层压力的变化幅度都大大高于三元复合驱; 注采压差大幅度增加; 其注气压力大大高于天然气驱时的注气压力及气窜现象得到抑制等问题的讨论, 得出超低界面张力泡沫体系驱矿场试验在油层中形成了有效的泡沫的认识, 该试验已提高采收率 22 04%, 超过了三元复合驱提高采收率的幅度, 根据试验动态预测最终可比水驱提高采收率 25%左右。

新型低张力泡沫驱油体系性能研究

针对大港港东油藏条件,对新型低张力泡沫驱油体系(芥酸酰胺丙基甜菜碱EAB40与十二烷基磺酸钠SLS的复配体系)的耐温性能、耐矿化度性能、抗二价离子性能进行了系统研究,结果表明,该低张力泡沫驱油体系的耐温性能达到80℃,耐矿化度性能达到60 000 mg/L,抗二价离子性能达到220 mg/L。岩心对比驱油实验表明,低张力泡沫驱油体系0. 3%EAB40+0. 2%SLS能够在水驱基础上提高采收率10. 8%,明显优于单一表面活性剂驱(0. 5%芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱EHSB40)或单一泡沫驱(0. 5%α-烯烃磺酸盐AOS)。

二元与泡沫交替驱油体系室内物理模拟研究

针对大庆油田的典型非均质区块,利用三层正韵律非均质人造岩心,进行了岩心驱替实验,开展了二元与泡沫交替驱油体系室内物理模拟研究,对体系的注入参数进行了优化,并探讨了低界面张力表面活性剂/聚合物(SP)二元体系与泡沫体系交替注入来提高采收率的可行性。结果表明,在水驱采收率接近的情况下,保持驱油体系总注入量一定,低界面张力二元体系与泡沫体系的交替方式不同,提高采收率的幅度不同。单周期注入0.05PV泡沫基液+0.05PV N_2+0.10PV低界面张力二元体系,周期注入量为0.20PV,交替轮次为3次的注入方式为最优注入方式,该注入方式下交替驱油体系的阶段采收率最高,在水驱的基础上提高了21.82%。

超低界面张力泡沫体系界面性能

利用悬挂滴法和鼓气法,研究了发泡剂体系的界面性能和泡沫性能,考察了发泡剂体系中发泡剂(DWS)和聚合物(HPAM)浓度对界面张力、表面扩张模量及泡沫性能的影响。实验结果表明:发泡剂体系中DWS质量分数为0.1%～0.4%,HPAM浓度低于1 500 mg/kg时,与大庆原油可以形成超低界面张力。当发泡剂体系中HPAM浓度较大时,界面张力呈现增大趋势。DWS表面扩张模量随浓度增加而增加,在较低浓度出现极大值,且极大值处表面扩张模量值较大。发泡剂体系中加入HPAM有利于提高DWS的表面扩张模量。发泡剂体系的起泡性和稳泡性随DWS浓度增加而增强。发泡剂体系中HPAM浓度增加,泡沫稳定性增强,但其起泡性降低。

复合泡沫驱油体系材料的优选及驱油实验的研究

为了寻求一种适合提高低渗透砂岩油藏采收率的泡沫驱油方法,对模拟大庆油田某化学驱实验区油藏条件下进行了室内驱油实验。因此,通过筛选表面活性剂、发泡剂及稳泡剂,从降低界面张力程度、抗温性、稳定性以及泡沫尺寸等方面考察了复合泡沫体系在不同配制条件下对低渗透砂岩油藏的适应性,得到复合泡沫体系配方为0.4%石油磺酸盐+0.8%羧甲基纤维素钠+0.6%FZC-6330。同时利用柱状岩心进行了驱油效率对比实验,结果表明:该体系与原油形成10-3m N·m^(-1)的低界面张力,进而最大程度的提高原油洗油效率。所形成的稳定泡沫体系,使原油的采收率能够在水驱的基础上提高20%~22%,说明复合泡沫体系驱油是进一步提高原油采收率的一项重要技术,更适应低渗透砂岩油藏的开采。

渤海S油田低界面张力泡沫调驱体系室内研究

泡沫具有“堵大不堵小”、“堵水不堵油”的特性,因此在油田开发过程中被广泛应用。筛选具有较强起泡性能,同时具有较低界面活性的起泡剂体系是泡沫调驱技术应用的关键,本文通过泡沫综合值、泡沫体系界面张力等参数,为渤海S油田筛选优化出既具有较强起泡性能,又具有较低界面活性的起泡剂体系,同时通过物理模型考察了该体系的驱油能力。实验结果显示:采用具有高起泡性以及稳泡性的十四烷基酰胺磺酸盐与具有低界面张力的双十四烷基酰胺醇进行不同质量比复配,当两者的质量比为7:3时起泡体积达250 mL,半衰期达24.9 min,同时油水界面张力为3.2×10^(-2)mN/m。该体系具有较强的调驱性能,能提高非均质储层综合采收率16.64%。

十二烷基硫酸钠与甜菜碱在气液和油水界面的复配协同作用研究

研究了十二烷基硫酸钠(SDS)和甜菜碱(Betaine)以及复配体系在油水界面和气液界面的排布行为,探讨了温度、无机盐和复配比例对表面活性剂界面活性和泡沫稳定性的影响,重点探讨了多价无机阳离子对表面活性剂界面吸附行为和复配协同加合增效作用的影响,得到了海水为介质条件下两方面性能均较好的体系,取得的认识为高盐条件下低张力泡沫驱油体系的设计与应用提供理论依据和指导.

低张力泡沫驱油体系的研究进展

介绍了近年来低张力泡沫驱油体系的研究进展。针对国内不同油田研制出界面张力达到10^(-2)～10^(-3)mN/m的低张力泡沫驱油体系。通过岩心驱油实验表明,低张力泡沫驱油体系对水驱或聚合物驱后提高石油采收率有显著的效果。同时,对今后低张力泡沫驱油体系的研究提出了建议。