一种泡沫酸配方及其分流酸化性能评价

泡沫酸因其诸多优于常规酸的性能而被广泛应用于油田增产措施中.室内确定了一种泡沫酸体系配方,以12%HCl和3%HF土酸为酸基液,泡沫体系由0.8%复合型起泡剂EL-23与0.3%高聚物稳泡剂D组成.泡沫体系与酸液配伍性好,泡沫半衰期20 min.分流实验表明,泡沫酸显著降低高渗岩心而增加低渗岩心的注入量,泡沫流体在不同渗透率地层的注入量比例得到合理调整.酸化前后渗透率变化率表明,泡沫酸对低渗层的改善程度高于高渗层.泡沫对水层具有选择性封堵能力,防止酸对水层过度酸化,使酸液更充分改善油层的渗流能力.泡沫酸对渗透率和油水层均具有分流选择性酸化的特点.     

泡沫分流特性研究及应用

泡沫流体在储层酸化中起着重要作用.通过实验研究了泡沫的分流特性,分析了泡沫酸的分流效果.结果表明:泡沫流体在含油岩心中的渗流阻力比在饱和水岩心中的渗流阻力要小得多,泡沫可以大幅提高含油岩心分流量,降低饱和水岩心分流量,具有显著的选择性,含油饱和度是影响泡沫分流效果的最主要因素;泡沫流体在非均质地层中可以有效地控制吸入剖面,降低高渗层的吸入量,提高低渗层的吸入量,使注入流体在不同渗透率地层内均匀推进.现场应用进一步表明,泡沫酸酸化能够有效地增加中低渗透层吸酸量,扩大酸化范围,提高酸化效果.     

泡沫分流酸化模型进展

泡沫可以帮助酸转入低渗透或更需要酸化的地层中来优化酸液置放。泡沫分流酸化模型是在泡沫驱模型基础上发展起来的。目前主要的泡沫分流酸化模型有:基于分流理论的临界毛管压力模型,气泡总量关系模型和Robert-Mack模型。概况了泡沫分流酸化的模型,对比了各模型的优缺点,并提出了今后发展更完善合理模型所需做的进一步工作。     

井筒内超临界多元热流体注入过程的数值模拟

在稠油热采过程中,提高注入工质的流动参数可显著增加采收率。为评价超临界多元热流体注入井筒后的流动传热特性,建立了相应的计算模型,得到了井底温度、压力与沿程热损失随注入流量、井口温度及井口压力的变化规律,并与注入超临界蒸汽情况下的流动传热规律进行了比较。结果表明,井底参数与注入流量呈单调关系;井底压力与井口温度、压力亦呈单调关系;而其他井口、井底参数的组合呈现出复杂关系。相同井口压力条件下,为使井底参数达到超临界状态,超临界多元热流体的井口温度和注入量高于注入超临界蒸汽的情况。适当选取较低的井口压力,可以减少热损失,提高经济性。所得结果可为注入工质参数的选取提供参考,进而为海洋稠油开发中的能源与动力保障的研究及设计明确需求。     

地下储气库注采井温度压力耦合分析

地下储气库进行循环注气、采气作业,引起注采井筒温度、压力分布的交替变化,准确预测井筒温度、压力分布是优化设计管柱的基础。基于气体质量、动量、能量平衡方程和地层-流体径向非稳态传热模型,考虑气体的焦耳-汤姆逊效应,得到了井筒气体温度、压力、密度和流速的耦合微分方程组,采用四阶龙格-库塔方法数值求解。通过实例分析了注采工况下井筒的温度、压力分布特征及影响因素,并与Well Cat软件计算结果相比较,结果表明注气井口温度、注气压力、注采流量和作业时间影响井筒的温度压力分布。注气中,注入压力对井底压力的影响最大,对井底温度的影响很小;采气中,井口温度随流量的增加而增大,井口压力随流量的增大而减小;作业早期温度、压力随时间变化较大。     

氮气泡沫酸化工艺技术研究与应用

青海油田多为低压、低渗油藏,常规酸化返排较困难,且易造成油层二次污染。由于泡沫酸具有液柱压力低、返排能力强、粘度高、滤失小、裂缝长、对地层损害小、酸液有效作用距离长、施工简便、综合成本较低、经济效益高等特点。通过引进制氮设备和泡沫发生器,开展氮气泡沫酸化工艺研究,并在油田现场得到了很好的应用,取得了明显的增产效果和经济效益。     

渤海高渗高孔油田酸化分流技术研究及应用

针对我国已开发的最大的海上高孔高渗稠油油田—绥中36 1油田层系多,油层厚,储层孔隙度和渗透率高,层间渗透率差异大,酸化注酸时不同层吸酸能力十分悬殊,岩石胶结疏松等特点,提出了一套简便、有效、可操作性强的酸液分流技术,研制出了适宜于该油田的酸化分流剂,进行了系统地试验评价和计算机模拟。研究表明筛选的分流剂能够有效实现该油田酸化酸液合理分流,酸化后能够溶于产出液中,对储层无负作用。采用该分流技术能够有效解决渗透率差异较大的多层油层酸化中布酸问题,显著提高酸化效果。此外,该分流剂的应用还可在一定程度上限制油井含水率。该项分流技术现场应用简单、方便,已在渤海绥中36 1油田和其他油田获得推广应用,效果显著。该技术对于类似油田酸化有较强的借鉴意义。     

绥中36-1油田氮气泡沫逐级调驱实验研究

多层砂岩油藏非均质严重,大段多小层笼统注水时注入水沿高渗透层窜流;利用氮气泡沫驱可有效改善注入剖面。在前人双管实验研究的基础上,创新提出应用三管并联驱替注泡沫逐级调驱的实验方法,重点研究了不同渗透率级差、相同渗透率级差不同渗透率级别和气液比对氮气泡沫调驱效果的影响。研究结果表明经过氮气泡沫调驱后,泡沫有效发挥了调整分流作用,使高渗管、中渗管和低渗管的产液量趋于均匀,体现了"分级堵调、逐级启动"的特性,有效改善了非均质储层的开发效果,对该类油藏的高效开发有一定的借鉴意义。     

注液态CO_2采油井筒热力分析

目前CO2已经被用作有效的驱油剂,CO2到达井底时的热力状态对驱油效果有较大影响.针对影响井底CO2压力和温度的因素,根据液态CO2在竖直井筒中的热量传递原理和流体流动理论,在Ramey建立的物理模型基础上,建立了液态CO2井筒流动与传热数学模型,通过求解实例,得到井筒内液态CO2温度和压力的分布规律以及各因素对井底CO2参数的影响.结果表明:井筒内CO2的温度和压力随井深的增加而近似成线性增加;当注入速率增大时,气液分界面加深;井底温度随入口流量的增加而降低,而受入口温度的影响较小;井底压力随井口注入压力的增加而成比例增加,随着流量的增加呈先增后减的趋势;环空介质采用清水比空气的导热效果好.     

我国复杂砂岩储层酸化改造关键技术及成功案例分析

我国一大批复杂难动用砂岩储层酸化改造面临重大技术挑战。针对高温深井砂岩储层研制出具有良好的缓速、缓蚀、抑制二次沉淀性能的新型多氢酸体系;针对我国海上高孔、高渗、多层系、非均质性强砂岩储层提出了一套简便、有效、可操作性强的酸液分流技术,并研制出了分流效果好、对地层无伤害的高效化学分流剂;针对致密～超致密、异常高压储层实施水力压裂存在压开困难,对地层造成二次伤害等问题提出前置酸压裂技术,改善压裂效果;针对复杂岩性底水砂岩储层,大胆提出采用一种新的平衡闭合酸压技术,对传统酸化增产理论中砂岩油藏不适合酸压的观念提出了挑战;针对复杂流体(凝析气藏)砂岩储层提出"酸+醇+醚"组合酸液技术,有效防止水锁、促进酸液返排。各项关键技术在我国陆地和海上油田得到成功应用,以我国各代表性油田的复杂砂岩储层特征及酸化改造面临的主要技术难点为切入点,提出各项关键技术,并进行了成功案例分析。     

泡沫稳定性能评价及泡沫分流效果试验研究

提供了一种泡沫分流酸化试验研究方法,对起泡剂、稳泡剂的性能进行了试验分析,采用多用途分流酸化试验装置分别进行了泡沫对岩芯的分流效果试验,不同渗透率岩芯的分流效果试验,模拟实际酸化施工过程的分流酸化试验。结果表明,采用泡沫分流技术,对并联岩芯酸化时能有效地实施分流,使低渗透岩芯吸酸量增大,能均匀改善不同渗透性岩芯的最终渗透率,提高酸化效果,同时采用该项技术有效地解决渗透率差异较大的多层油气藏均匀吸酸及均匀解堵问题,无需进行其它分层措施。     

粘弹性自转向清洁酸化液在双河油田的应用

针对双河油田稀油老区注水井层位多、夹层薄、层间吸水能力差异大等问题,利用粘弹性表面活性剂在酸液中表现出的粘弹性,以及破胶完全、对地层清洁无伤害的特点,通过配伍性、流变性、缓速性、转向分流性等室内评价实验找出了最优化的粘弹性酸化液体系,能够对渗透率存在差异的低渗透岩芯进行改造.     

泡沫举升排酸过程井筒压力温度数学模型研究

泡沫流体举升排酸工艺能有效排出酸化后地层的残酸,根据质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程,考虑环空泡沫流体与油管泡沫流体及地层之间的双重热传导作用,建立了泡沫流体在井筒内流动的温度分布和压力分布的数学模型,并给出了相应的边界条件和约束条件,该模型可以用于泡沫举升排酸的参数设计。利用数值方法进行了压力场和温度场的耦合求解,得到了泡沫流体温度、压力、密度在油管和环空内的分布。计算结果表明,随着井深的增加,泡沫温度、压力和密度都是增加的,泡沫举升排酸比氮气举升排酸启动压力和平衡压力都要小,随着酸排量的增加,循环点深度、启动压力和平衡压力逐渐增大。     

SiO_2纳米颗粒稳定的泡沫体系驱油性能研究

利用Warning Blender方法测定SiO2+SDS泡沫体系的泡沫性能,确定SiO2纳米颗粒的最佳使用浓度,并研究不同温度和矿化度对泡沫性能的影响。利用岩心驱替实验装置对比SDS和SiO2+SDS两种不同泡沫体系对岩心的封堵、调剖和驱油性能。利用微观可视化玻璃刻蚀模型,对比水驱、SDS泡沫体系以及SiO2+SDS泡沫体系对盲端油的驱替效果。室内实验结果表明,SiO2+SDS泡沫体系比单一SDS泡沫体系具有更强的稳定性,能够明显提高泡沫的封堵、调剖及驱油能力,增加盲端油的驱替效果。     

多元泡沫化学剂复合驱油渗流数学模型

在多元泡沫复合驱油实验研究的基础上,通过对渗流机理、渗流规律的分析,根据质量传输流体力学、化学动力学、物质平衡原理和对泡沫上浮运动等机理的深入研究,建立了多元泡沫化学剂复合驱油渗流数学模型.结合对泡沫流动机理和物理化学性质的实验研究,给出了相应的数学描述模型方程.数值模拟结果表明,该模型能较好地反映了渗流物理实质.     

碳酸盐岩储层闭合酸化模拟研究

酸压裂缝生产一段时间后导流能力会逐渐降低,常采用闭合酸化来提高已酸压裂缝的导流能力,闭合酸化模拟对闭合酸化设计意义重大,因此,针对该问题进行闭合酸化建模及数值模拟。首先,基于达西定理、物质平衡原理、酸岩反应动力学建立闭合酸化数学模型;然后通过地质统计学中的序贯高斯模拟算法生成具有非均质性和空间关联性的初始裂缝宽度空间分布和裂缝表面基质渗透率分布;利用有限体积法对模型进行数值求解,用C++编制模拟计算程序;最后基于该模型进行广泛的数值模拟研究,分析酸液分布规律、裂缝表面溶蚀规律、酸液作用距离的影响因素及规律,并形成各种条件下的酸液作用距离图版。研究表明,初始裂缝宽度和裂缝表面粗糙度对裂缝表面溶蚀形态起主导作用,裂缝面溶蚀形态有均匀推进、指进溶蚀和沟槽溶蚀;裂缝宽度越小、粗糙度越大,裂缝表面溶蚀竞争越强烈,越容易形成沟槽,酸液作用距离越远;排量、注酸量正相关于活酸作用距离,酸液传质系数负相关于活酸作用距离;典型的施工排量、酸液用量、常用的酸液类型下,闭合酸化中酸液作用距离为20～60 m。此模型可以预测不同条件下酸液作用距离和酸蚀裂缝表面溶蚀形态,优化闭合酸化参数,为现场闭合酸化施工设计提...