深层稠油油藏降黏泡沫驱驱油特征及机理研究

降黏泡沫驱结合了降黏剂乳化降黏和泡沫选择性封堵的优势,可进一步提高开发后期深层稠油油藏的采收率。通过室内实验,根据降黏泡沫剂的降黏效果、起泡性能、泡沫稳定性,优选出合适的降黏泡沫剂浓度;通过单岩心驱替实验对比不同驱替方式下降黏泡沫驱驱油特征以及开采效果,通过并联岩心实验研究不同渗透率级差下降黏泡沫的分流能力,明确降黏泡沫驱提高采收率机理。结果表明:降黏泡沫驱过程中,降黏剂可以促进稠油乳化降黏,泡沫可以有效封堵大孔喉,同时抑制氮气窜流。二者结合有效提高波及系数和洗油效率,提高驱替压差,降低含水率。降黏泡沫驱可以在降黏泡沫剂驱的基础上进一步提高13%的采收率。非均质条件下,降黏泡沫驱可以有效降低高渗透岩心窜流,迫使流体转向进入低渗透岩心发挥乳化降黏作用,扩大波及范围的同时提高了洗油效率。降黏泡沫驱技术能显著提高深层低渗透稠油油藏的采收率,其优化了油流分布,增强乳化与减少稠油黏度,为深层稠油高效开发提供了有效策略。

元坝水淹井复产“伴水注氮+泡排”工艺研究

针对元坝气田井深、天然气中H 2S含量高、永久封隔器管柱完成井水淹后复产困难等问题,在排水采气工艺适用条件调研分析的基础上,提出了水淹井复产“伴水注氮+泡排”工艺,并优选了注气压力计算模型,绘制了工艺设计用充满井筒所需氮量与泵压关系及注氮量与氮气柱高度关系速查图版;配套研制了与气田常用缓蚀剂和消泡剂配伍性好的新型高温抗硫泡排剂。YB29-1井、YB121H井现场应用表明,新工艺能有效排空井筒积液,恢复水淹气井生产,在同类高含硫永久封隔器管柱完成井中有推广价值。

用于提升氮气驱效果的耐温泡沫剂性能研究

针对大庆油田致密油藏开发存在的气窜问题,运用高温高压反应釜、FT-IR傅立叶变换红外光谱仪、环境扫描电子显微镜、X射线能谱仪等对自主研发的DQ-1泡沫剂开展泡沫剂耐温性、发泡性、稳定性、微观形貌结构以及封堵性能评价。结果表明:高温热处理后泡沫剂结构未发生变化,泡沫的吸附膜整体性较好,且吸附膜较厚,空间分布不均匀,结构立体感变得稍差。泡沫剂主要成分为S、C、Na和O元素,泡沫剂中各元素成份基本无变化,泡沫剂分子结构未受到破坏,DQ-1泡沫剂具有良好的耐温性能及泡沫稳定性。

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。

超低渗油藏低含水阶段氮气泡沫驱注入参数设计

针对延长油田SJH区块大部分低含水井地层压力低、能量供给不足等特点,针对性提出了氮气泡沫驱注入参数设计方法。当水源充足时,设计每个注入周期注水段塞0.05HCPV、注气段塞0.01PV,充分发挥注入水对补充地层能量的作用,注入气段塞对水窜具有抑制作用;当水源不足时,每个注入周期推荐注气段塞0.05HCPV、注水段塞0.01HCPV,充分发挥注入气对补充地层能量的作用,注入水段塞对气窜具有抑制作用;当水源不足、且注入井注入压力较高时,每个注入周期推荐注气段塞0.05HCPV、注泡沫液段塞0.01HCPV。根据上述方法及油藏实际参数,对SJH区块低含水区进行了泡沫驱方案设计,预测实施泡沫驱效果良好。

耐温抗盐泡沫调驱体系发展现状

泡沫因其贾敏效应突出、油水选择性强等优点,是一种有一定封堵能力,改善吸水剖面的调驱化学剂。但塔河油田具有高温高盐的特性,泡沫结构在高温高盐条件下容易丧失自身的优良特性,发生性质和形态上的改变,本研究根据泡沫的这一现象剖析高盐、高温地层条件影响泡沫性质、形态的深层原因,为提升泡沫稳定性做了必要的理论准备,并叙述了耐温抗盐两相泡沫体系、3种三相泡沫体系及相关实例,目前固—液—气三相泡沫的耐温抗盐性能较好,有利于相关研究人员深耕泡沫调驱技术市场,深入探讨塔河油田缝洞型油藏氮气泡沫调驱技术的发展方向。

河南油田氮气泡沫调驱技术研究与应用

在河南下二门油田油藏条件下,利用Ross-Miles法,研究了起泡剂质量浓度对表面活性剂起泡性能和稳定性能的影响,提出当起泡剂质量浓度为临界胶束质量浓度时,起泡体系具有最佳的泡沫性能。应用室内泡沫发生装置,研究了泡沫的气液比以及注气速度对泡沫封堵性能的影响,并针对不同渗透率地层做了泡沫调驱的适应性评价。实验结果表明:当气液比为1.5∶1.0,注气速度为0.9 mL/min时,泡沫具有最佳的封堵能力,后续水驱仍能保持较高的残余阻力系数;泡沫调驱适用于渗透率较高的地层,对低渗层的封堵效果较差。下二门油田进行的泡沫调驱先导试验结果表明,区块整体含水明显下降,增油效果显著。

胜利油田超稠油蒸汽驱汽窜控制技术

针对超稠油油藏蒸汽驱过程中汽窜严重的问题,开展室内蒸汽驱汽窜控制技术研究,将氮气泡沫与热固性堵剂相结合封堵汽窜,热固性堵剂封堵大孔道,氮气泡沫调整蒸汽的吸汽剖面。优化后的泡沫剂体系300℃阻力因子达到30以上,且对低含油饱和度区域具有选择性封堵作用,适用于超稠油油藏条件下高渗透带的封堵;热固性堵剂在静态120℃可4 h形成固结,150℃可2h有效固结,在蒸汽动态驱替过程中可形成有效封堵。利用双岩心管开展堵调工艺评价研究,结果表明,采用热固性堵剂和氮气泡沫相结合的封堵汽窜方式比单纯应用氮气泡沫提高采收率5.7%,驱替效率整体达到60.8%。2011年在单56超稠油藏进行现场实施,措施后综合含水下降10.2%,生产井井口温度下降15℃,井组日产油量增加28 t以上,单轮次措施有效期198 d,措施增油2 562 t,效果明显。

渤海油田氮气泡沫与水交替注入提高采收率室内实验研究

针对渤海油田层内非均质性严重及受海上作业条件的限制,在物理模拟实验研究的基础上提出采用氮气泡沫与水交替注入方式实现对老油田的挖潜控水。氮气泡沫与水交替注入实验结果表明,在累积注入泡沫体积相同(1倍孔隙体积)以及注水体积相同(3倍孔隙体积)的条件下,改变氮气泡沫的段塞大小和注入轮次,泡沫段塞分别为1,0.5和0.33倍孔隙体积时,泡沫驱的总采收率分别为5.2%,8.01%和12.92%;泡沫驱后水驱的总采收率分别为12.89%,14.69%和17.35%;综合采收率分别为47.73%,50.33%和60%;最终采收率较初期水驱采收率分别提高了20.08%,23.53%和31.68%。通过实验发现泡沫段塞越小,采用段塞式交替注入的效果越好;且段塞越多,提高采收率的效果越明显。当累积注入泡沫体积为1倍孔隙体积时,注入轮次越多,泡沫驱累积采收率及后续水驱采收率越高,且泡沫段塞驱油的采收率随着注入轮次的增加而升高。

泡沫改善间歇蒸汽驱开发效果

间歇蒸汽驱是提高稠油热采区块采收率的有效方式,伴随着汽驱轮次的增加,注汽井同生产井之间出现严重汽窜,导致生产效果急剧变差,为此,进行了高温泡沫封堵蒸汽汽窜提高蒸汽驱采出程度研究。利用蒸汽驱物理模拟装置、高温界面张力仪对适用于不同温度的泡沫剂驱替性能、界面张力进行评价,确定不同泡沫剂最佳作用温度;对现场注入气液比、注入方式进行优化研究,确定现场施工方式。研究表明,FCYL和FCYH组合注入效果优于单注一种泡沫剂,伴蒸汽注入氮气泡沫剂后驱替效率提高30个百分点。2004年在胜利油田单56-10-X8间歇蒸汽驱井组实施高温泡沫改善开发效果现场试验,现场应用表明,高温复合泡沫体系可大幅度改善间歇蒸汽驱热采稠油油藏开发效果,是进一步提高稠油热采油藏采收率的有效手段。

氮气泡沫调驱提高稠油采收率实验--以秦皇岛32-6油田为例

为了改善秦皇岛32—6油田的水驱开发效果,开展了氮气泡沫调驱提高稠油采收率室内实验研究。通过泡沫剂的静态性能和动态性能评价,筛选出泡沫剂及其配方。在此基础上,研究了氮气泡沫的驱油特点。研究结果表明,在气液比为1:2时,氮气泡沫的阻力因子大于160,泡沫剂的最佳质量分数为0.3%～0.5%。氮气泡沫调驱能够较好地改善水驱效果,在水驱的基础上提高原油采收率达26%。

冷43块稠油油藏氮气泡沫调剖实验研究

在模拟辽河冷43块稠油油藏的烧结模型上进行了氮气泡沫调剖实验研究。起泡剂LH 1溶液与氮气质量比为1∶1,驱替流量按相似条件求出,驱替程序包括:饱和地层水,水驱,氮气泡沫驱,后续水驱。常压下在均质模型中注入起泡剂溶液和氮气时,阻力因子随LH 1浓度增大而增大,随温度升高而略减小,在30、60、80℃下,0.5%LH 1浓度时分别为5.81,5.78,5.67;后续注水时残余阻力因子随温度升高略有减小,在以上3个温度下分别为1.83,1.78,1.68。在非均质模型上,在围压高于内压2MPa条件下,高渗低渗层流量比在水驱时为3.00～3.17,注入1.0%LH 1溶液和氮气时下降至1.44～1.67,后续水驱时回升至2.08～2.23;常压(0.1MPa)、60℃或80℃下该组流量比值相差不大;60℃、压力0.1、10、20MPa下的该流量比,注剂时分别为1.44,1.63,1.67,后续水驱时分别为2.08,2.08,2.13。两组实验结果表明:LH 1的浓度宜选择0.5%～0.6%;同时注入起泡剂溶液和氮气可在岩心中产生泡沫,泡沫先进入高渗层,起调剖和使后续泡沫流和水流转向的作用;在高压下泡沫仍具有这种调剖和使流体流转向能力,只是略有减弱。表2参4。

孤岛中二区28-8井注强化氮气泡沫研究

从11种商品中筛选出的起泡剂DP-4为阴非离子复配表面活性剂,与矿化度8.38 g/L的油藏地层水完全配伍,抗油性能好.在渗透率1.5 μm2的填石英砂模型上,气液比1∶1～2∶1时,注入0.5%DP-4溶液产生的阻力因子最高,超过1500.加入1.8 g/L HPAM(3530S)的0.5% DP-4溶液形成的泡沫半衰期长而泡沫体积最大.在室内实验中聚合物强化起泡液由0.5% DP-4和1.8 g/L聚合物组成,气液比1∶1,氮气纯度99.95%.将模型水驱至残余油,注入强化泡沫,注入压力由0.05 MPa上升至2.8 MPa,采出程度由54%增至79%.孤岛油砂填充的2.7和0.9 μm2双管模型并联,污水配液,在60℃、6 MPa压力下水驱至残余油(采出程度34.6%),注入0.1 PV强化起泡液前置段塞,0.3 PV强化泡沫主段塞,转水驱,最终采出程度71.1%.现场试验从2003年5月开始,原设计以150 m3/d流量注1.5% DP-4强化起泡液10天,再按气液比1∶1注0.75% DP-4的强化泡沫170天,以后恢复注聚.在现场实施气液混合注入时注入压力过分升高,改为气液交替注入,又由于所用氮气含氧5%,致使注入压力较低,但截至12月5日,仍收到注入井吸液剖面改善,一部分生产井增油减水的效果.图3表3参6.

井楼油田稠油油藏氮气泡沫调剖室内实验

为了给蒸汽一氮气泡沫调剖技术在井楼油田稠油油藏现场的应用提供理论依据，利用室内物理实验模拟方法，对现场提供的泡沫剂进行了静态和动态评价，测量不同质量分数和气液比下的发泡剂和氮气的阻力因子，优化出适合现场使用的最佳起泡剂质量分数为0．4％～0．5％，最佳气液比1：1，筛选出适合伴蒸汽注入的泡沫体系。使用并联填砂管分别模拟渗透率级差5和10的非均质储层，开展了氮气泡沫连续注入和周期段塞注入实验，优选出最佳氮气泡沫段塞注入参数0．05PV。为正确进行工艺设计提供了指导性意见。

聚驱后氮气泡沫调驱技术

聚驱后油层内仍有40%~50%的剩余油未被采出。为了进一步提高原油采收率,开展了聚驱后氮气泡沫调驱技术研究。采用动静实验技术,优选出了适合大庆油田的发泡剂3#A及其最佳发泡质量分数;系统研究了氮气泡沫阻力系数和驱替效果;在室内综合研究基础上,进行了现场应用试验。研究结果表明:发泡剂3#A的质量分数大于0.3%时,氮气泡沫性能最佳;既能有效封堵大孔径孔隙,又能提高小孔径内剩余油采收率,最终采收率可达到79%,较聚驱提高近5百分点。现场试验表明,聚驱后氮气泡沫调驱技术具有改善油层动用状况,减缓层间矛盾,降低综合含水率等优势。研究成果为聚驱后进一步提高采收率提供了重要理论和实践依据。

氮气泡沫热水驱油机理及实验研究

借助室内实验和数值模拟,研究了氮气泡沫热水驱提高稠油采收率的机理.结果表明:在注热水的同时注入氮气和泡沫可以大大提高稠油的采收率,其机理主要表现在降黏、原油体积膨胀、调剖等方面.氮气泡沫热水驱和热水驱的对比试验显示氮气泡沫热水驱不仅可以提高采收率,而且还可以提高采油速度.

氮气泡沫热水驱物理模拟及数值模拟研究

针对强非均质油藏提高采收率的需要,开展了泡沫驱油技术研究。利用油田现场提供的起泡剂和原油等资料,通过室内物理模拟和数值模拟,对氮气泡沫热水驱提高采收率的机理进行了研究。建立了三维、三相、多组分数学模型,编制了氮气泡沫热水驱油藏数值模拟软件。模型考虑了相平衡以及温度、界面张力对油、气、水三相渗流的影响以及起泡剂损失的各种机理,较全面地反映了氮气泡沫热水驱的作用机理。实验和数值模拟的结果均表明,氮气泡沫热水驱能大幅度地提高驱油效率,降低残余油饱和度。在非均质油层(模型)中泡沫的驱油效果比在均质油层(模型)中更好,残余油饱和度降低了21.1%,采收率提高了31.2%。

氮气泡沫驱提高高渗透特高含水油藏采收率技术——以梁家楼油田纯56块为例

梁家楼油田纯56块高含水、高采出程度,剩余油主要富集于构造顶部及厚油层上部,常规措施挖潜效果越来越差,剩余储量动用难度大,油藏处于低效开发状况,为此,开展了氮气泡沫驱提高采收率技术的研究。重建了该区的三维地质模型,利用数值模拟进行历史拟合和注入参数优化,预测氮气泡沫驱开发指标及经济效益,通过对氮气水、氮气泡沫同注或交替注入4类36个方案开发指标的分析对比,选择氮气泡沫同注,6口注入井分为3组交替注入2个周期,平均单井氮气注入量为73.6×104m3,起泡剂用量为75t,预计提高采收率5.7%。先导试验选取井组1注7采,6口井见效,综合含水率下降0.8%,增油量为8.1t/d,取得了较好的降水增油效果。

秦皇岛32-6油田强化氮气泡沫驱实验

为选取满足QHD32-6油田油藏条件的强化泡沫驱注入参数，采用静态、动态实验相结合的方法，开展了氮气泡沫调驱室内实验。模拟QHD32-6油田流体和油藏物性，评价了不同起泡剂和稳泡剂的能力，以及不同气液比和注入方式下的泡沫体系封堵性能。实验结果表明：QHD32-6油田强化泡沫驱的合理气液比为1：1～3：1，最佳泡沫剂浓度为3000—5000mg／L，最佳稳泡剂浓度为700—1000mg／L，注入方式为混合注入。研制的强化氮气泡沫体系能够较好地改善水驱效果，提高原油采收率21％左右。

QW-2型氮气泡沫驱起泡剂的研究及其性能评价

为了选择一种适合BZ25-1油田氮气泡沫驱用的起泡剂,利用Waring Blender法分别从多种起泡剂体系和稳泡剂体系中筛选出起泡性能好的起泡剂QP-2和稳泡能力强的稳泡剂WP-3,采用复配增效原理,研制成QW-2型泡沫剂.该体系具有良好的耐温抗盐性和耐油性能,通过泡沫体系物理模拟试验,测定了泡沫在岩心中驱油效果.室内试验表明,QW-2体系能提高采收率14.5%.