耐高温高效泡沫体系TH-1的研制及应用

针对胜利油田稠油油藏多轮次吞吐后期蒸汽汽窜、指进及重力超覆的矛盾 ,进行了高温泡沫封堵调剖技术研究 .主要包括高温泡沫剂配方的筛选及其高温封堵调剖剂性能评价 ,并对气液比、Na Cl含量、泡沫体系浓度对发泡的影响进行了研究 .研究结果表明 ,所研制的泡沫体系在 2 5 0℃ ,阻力因子≥ 1 5 .0时 ,对蒸汽调剖具有良好的封堵调剖性能 .该体系在胜利油田注蒸汽吞吐井应用中取得了良好的效果 .     

热采变温条件下发泡剂评价指标及方法研究

为了对稠油热采高温用发泡剂的发泡性能、稳泡性能及封堵性能进行客观地评价,测定了不同温度条件下高温发泡剂的最大发泡剂体积、半衰期,基础压差以及封堵压差等,引入了高温泡沫平均综合指数及高温泡沫平均阻力因子两项指标,形成了对变温过程中发泡剂性能的综合评价方法,为稠油油田热采条件下目标油藏封堵调剖所用的高温泡沫发泡剂的筛选评价提供参考。     

新型调剖技术改善稠油油藏中后期吞吐效果的研究与应用

针对冷家堡油田冷42块深层特稠油油藏高轮次吞吐后井间汽窜、地层返排能力差等开发矛盾,采用了一种新型的高温调剖技术,即氮气 泡沫凝胶调剖技术,泡沫凝胶调剖剂性能指标:①发泡剂耐温330℃;②泡沫阻力因子≥15;③封堵率≥95%,2007年在冷42块油层动用程度高,汽窜较严重区域选择实施了7口井,在抑制汽窜,改善油层吸汽剖面,提高油井吞吐效果方面取得了成功。表明了这种新型的高温调剖技术是改善稠油吞吐中后期汽窜和油层动用不均,开发效果差的有效工艺。     

高温三相泡沫体系的研究与应用

通过对耐高温三相泡沫体系的研究试验，认为合适的高温三相泡沫体系可应用于稠油注汽开采井，起到调剖助排一体化的作用。高温三相泡沫体系耐温达300℃以上，封堵强度达12MPa／m。高温三相泡沫体系在辽河油田应用85井次，有效地防止了汽窜，提高了蒸汽的有效利用率，累计增产原油18900t。     

蒸汽驱高温三相泡沫调剖技术研究及应用

针对辽河油田齐40块中深层稠油油藏蒸汽驱开发过程中部分汽驱井组出现高温、汽窜等问题,研究高温三相泡沫调剖技术,改善吸汽剖面,提高油层纵向劝用程度、抑制汽窜严重影响了井组的生产效果。研究成果应用于辽河油田齐40块中深层稠油油藏蒸汽驱窜井封窜、吞吐引效井高温调剖上,取得了良好的效果。     

胜利油田稠油油藏氮气泡沫驱适应性研究

针对胜利油田的油藏条件,利用物理模拟实验和油藏数值模拟技术,详细研究了油层非均质性,原油粘度,油层韵律性等油藏条件对氮气泡沫驱油效果的影响,并对起泡剂浓度,注入气液比,泡沫注入量,转驱时机等参数进行了优化.研究结果表明:氮气泡沫驱具有优良的封堵调剖能力,能很好地改善非均质性稠油油藏的开发效果.在此基础上,总结出了适合于氮气泡沫驱开采的油藏条件,所得结果对胜利油田选择合适的氮气泡沫区块具有一定的指导意义.     

基于模糊评判的氮气泡沫调剖选井选层研究

针对稠油油藏氮气泡沫调剖技术选井选层困难的问题,结合已实施氮气泡沫调剖井的生产效果和油藏数值模拟计算结果,基于模糊综合评判理论,建立了氮气泡沫调剖效果预测模型,并在此基础上分析了油藏非均质性、原油黏度、油层厚度、可采储量的采出率、距油水边界距离等因素对氮气泡沫调剖效果的影响规律,总结出了适合氮气泡沫调剖的油藏条件:渗透率级差小于4,原油黏度小于40 000 mPa·s,油层厚度在4～12 m,措施时机为多轮次吞吐中后期,距离油水边界300～500 m.现场实施效果表明,该方法提高了氮气泡沫调剖技术的针对性和有效性,有效地改善了稠油油藏中高轮次蒸汽吞吐的效果.     

氮气泡沫调剖在稠油开发中的应用及措施效果预测

为改善稠油油藏蒸汽吞吐开发的效果,通过氮气泡沫的调剖和助排等作用,可以有效降低稠油蒸汽吞吐开发过程中蒸汽的无效、低效窜流,达改善开发效果的目的,从而提高稠油油藏的蒸汽吞吐采收率。影响氮气泡沫调剖提高稠油开发效果的因素多且复杂,措施效果预测缺少可靠依据。本文根据197井次的氮气泡沫调剖数据开展统计分析,运用模糊评判方法,对开发效果进行综合评价,分析出主要影响因素。通过建立开发效果评价体系,预测措施效果。运用评价体系对矿场实施效果进行预测,符合率达到90%,为调剖选井、优化工艺提供了依据。     

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。     

海上稠油油藏强化N2泡沫调驱实验研究

采用新型PENF(polymer enhanced nitrogen foam)调驱技术,可有效提高非均质严重的海上稠油油藏采收率。实验采用三管并联模型,模拟非均质储集层,进行FAW(foam alternating water)调驱实验,分析非均质稠油油藏水驱低效原因,揭示PENF的EOR机理,并优化注入参数。结果表明,与常规泡沫相比,新型复配PENF体系极大增强了泡沫稳定性和调驱能力,更适用于非均质严重的海上稠油油藏;调驱过程体现"逐级堵调、依次动用",采用优化参数:多段塞、气液比1∶1及FAW注入方式,提高水驱驱油效率40%,达73.52%,有效提高采收率。     

超低界面张力强化泡沫体系稠油驱研究

针对孤东六区稠油油藏条件,研究得到既能在不含碱的条件下与原油形成超低界面张力,又能形成稳定泡沫的超低界面张力强化泡沫体系。其配方为:3.0 g/L石油磺酸盐+5.0 g/L HEDP-Na4+0.6 g/LⅠ型两亲聚合物,气体为氮气。该体系具有较好的泡沫性能和乳化降黏性能,并且两亲聚合物能够改善泡沫的稳定性和体系对原油的乳化效果。超低界面张力强化泡沫体系对孤东六区稠油具有较好的驱替性能,原油采收率能够在水驱的基础上提高37.9%,总采收率达到65.7%,所注入体系能在较长时间里发挥调剖和驱油效果。     

渗透率及含油饱和度对泡沫性能的影响研究

针对油层渗透率和含油饱和度的不同使同种泡沫体系的起泡能力和封堵能力有较大差异,开展了不同渗透率 和含油饱和度条件下泡沫体系的起泡能力和封堵能力研究。研究依靠室内驱替实验测定压力表读数,计算不同渗透 率和含油饱和度条件下的阻力系数。结果表明：随着渗透率的增加泡沫起泡能力增加、封堵能力变好,当渗透率大于 463 mD 后,渗透率对起泡能力和封堵能力的影响变小;同时随着运移位置的增加阻力系数降低,泡沫体系起泡能力小 于消泡能力,封堵能力变差;而随着含油饱和度的增加泡沫起泡能力和封堵能力逐渐降低,但在不同含油饱和度条件 下降低幅度不同,可以分为3 个阶段：缓慢下降、急剧下降和平衡阶段,在含油饱和度低于33% 情况下,阻力系数高于 23,此时起泡能力强、封堵性能好。为下阶段研究泡沫驱在油田的开展奠定了理论基础。     

超稠油油藏蒸汽吞吐稳产技术对策研究

以辽河油田曙一区超稠油油藏为例,利用蒸汽吞吐温度场、饱和度场拟合结果及高温吸汽剖面、产液剖面、井温剖面等现场监测资料,分析了超稠油单井常规蒸汽吞吐高周期递减的主要因素。研究表明超稠油单井常规蒸汽吞吐油层动用程度低、油井供液能力下降是高周期递减的主要因素。针对这些因素,强化机理研究,加大室内实验和现场试验力度,提出了多井同步蒸汽吞吐、间歇蒸汽吞吐、高温调剖、一注多采等稳产技术对策。在现场应用后,有效地缓解了超稠油高周期蒸汽吞吐产量递减,周期递减由8.31%下降到3.25%,相同周期产油量高于单井常规蒸汽吞吐200t左右,油汽比提高0.03。     

桩106稠油油藏低气液比氮气泡沫驱实验研究

针对桩106普通稠油油藏水驱开发后期提高采收率的需要,同时为了克服常规泡沫驱注气成本和注入压力过高的问题,开展了低气液比氮气泡沫驱实验研究.泡沫驱油体系筛选实验结果表明:构建的泡沫驱体系0.2wt%DS2+0.5wt%Na2CO3具有良好的起泡性能(起泡体积570ml,析液半衰期590s),同时具有大幅度降低油水界面张力(1.4×10-3mN/m)和较强的乳化能力(最小乳化转速275r/min).岩心物理模拟实验表明,低气液比条件(0.2∶1—0.5∶1)下的氮气泡沫驱不但能够在水驱基础上提高采收率22%—30%,而且还可以防止气体的过早突破,从而起到较持久的调驱作用.低气液比泡沫驱是提高普通稠油油藏水驱开发后期采收率的一种经济有效的方法.     

缝洞型油藏泡沫驱效果及缝洞结构动用机理

缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间主要以裂缝和溶洞为主,非均质性极强,注水和注气开发过程中储集空间内残余大量剩余油。根据塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏的地质特点设计制作了能够表征不同缝洞结构特征的二维可视化物理模型,并基于可视化模型开展了泡沫驱物理模拟实验,揭示了泡沫驱对不同缝洞结构的驱油效果及不同缝洞结构的动用机理,并明确了泡沫对不同驱替阶段剩余油的动用效果。研究表明：泡沫具有极好的流度控制能力和高渗通道封堵能力,对于水平方向、垂直方向和高角度的裂缝都具有很好的驱替效果,能够有效地提高缝洞型碳酸盐岩油藏不同开发阶段后的原油采收率。充填介质的存在有利于扩大泡沫波及体积提高微观驱油效率;增强泡沫的强度和稳定性,能够增强泡沫调流转向的能力;减小泡沫的密度,能够降低界面张力,提高泡沫在缝洞油藏中的采收率。室内研究结果可为缝洞型碳酸盐岩油藏泡沫驱矿场应用提供理论基础。     

孤岛中二区低张力泡沫驱油体系性能研究

以孤岛中二区油藏为目标区块,研制了适合油藏条件的低张力泡沫驱油配方,通过泡沫性能评价、泡沫体系与地层油水界面性能测定及物理模拟试验,研究了低张力泡沫体系的泡沫性能、油水界面性能及泡沫体系在多孔介质中的封堵能力、提高采收率的能力、驱替过程中产出液含水变化及注采压差变化。试验证明,低张力泡沫体系集合了泡沫及活性剂驱油体系的特点,具有强调剖及强洗油的双重作用,泡沫的高视黏度及选择性封堵提高了驱油体系的波及面积,低张力泡沫体系的高界面活性提高了驱油效率,减少了油藏的残余油的存在,使泡沫体系更稳定,注入低张力泡沫体系后,综合采收率提高28%。     

高温氮气泡沫调驱发泡剂性能评价实验研究

利用物理模拟实验的方法,对河南油田井楼三区LZ27井区蒸汽-氮气泡沫调驱拟采用的5种高温发泡剂进行性能评价。其中静态性能评价实验包括常温下表面张力测定、低温到高温条件下发泡体积与半衰期测定及发泡剂抗油性能实验;动态性能评价实验包括温度、发泡剂浓度、气液比、渗透率对泡沫封堵能力影响实验。实验结果表明:5#发泡剂发泡性能、稳定性能和抗油性能明显好于其他4种发泡剂,实验建议蒸汽-氮气泡沫调驱现场施工中使用质量浓度为5kg/m3～6kg/m3的5#发泡剂溶液,气液比选择在1:1左右。实验为下一步进行区块蒸汽氮气泡沫调驱的成功实施提供了指导性意见。     

氮气泡沫开发稠油底水油藏的物质平衡方程

稠油底水油藏蒸汽吞吐过程中易形成底水在加热范围内的锥进，在底水锥进严重的生产井底部高压注入氮气泡沫，可以将水锥压回原始油水界面。将注氮气泡沫压水锥的过程看作气驱油、油驱泡沫和泡沫驱水3个过程，建立了多轮次蒸汽吞吐后注氮气泡沫控制稠油底水油藏底水锥进的物质平衡方程，得到了泡沫分离的氮气和表面活性剂溶液的启动油量、原油富集带厚度以及底水面深度的计算方法。对胜利油田某稠油底水油藏的一口生产井实施注氮气泡沫压水锥进行了计算，结果表明，对于600m^3／h的注氮气速度，注泡沫19d可将水锥压回原始油水界面，最优的射孔高度距原始油水界面14．26m。     

定位调堵-泡沫复合驱替技术增产效果及其影响因素分析

陆相沉积疏松砂岩地层非均质性强,经过长期水冲刷后,非均质性进一步增强,泡沫由于自身特性在一定程度上可以调整吸液剖面;但对于非均质强的地层,泡沫在窜流通道中突进,造成无效驱替,因此需要与调剖技术组合应用。利用三层非均质岩心模拟高渗透率强非均质性油藏,研究调剖泡沫组合技术在不同渗透率级差、不同调剖时机条件下的增产效果。实验结果表明,渗透率级差为40时,组合体系仍然具有很好的采出效果;调剖时机对增产效果影响较小,研究思路和结果优化了调剖泡沫组合技术,为现场降水增油措施和提高采收率方案制定提供参考依据。     

不同含油饱和度时泡沫的稳定性及调驱机理研究

利用搅拌起泡法研究了含油饱和度对于泡沫稳定性的关系,利用微观玻璃模型研究了不同含油饱和度时泡沫的调驱机理,利用双管并联填砂岩心模型评价了不同含油饱和度时的调剖效果。结果表明:含油饱和度对泡沫稳定性有明显影响,含油饱和度0.05~0.2区间内,泡沫稳定性缓慢降低,含油饱和度0.2~0.4区间内,泡沫稳定性快速降低,含油饱和度0.4~0.6以上区间内泡沫稳定性缓慢降至较低水平;微观玻璃模型驱替实验表明,含油饱和度在0.4~0.6区间内泡沫不能稳定存在,泡沫依靠泡沫剂溶液的洗油作用提高采收率,0.05~0.2区间内泡沫稳定性较好,主要依靠气泡的调堵作用提高采收率,0.2~0.4区间内调堵作用和洗油作用协同;含油饱和度对于泡沫的调剖效果有显著影响,在实验条件下,含油饱和度在0.1~0.3区间内,驱替压差可达1.2 MPa,泡沫调剖作用显著,在0.3~0.6区间内,驱替压差逐渐降至0.3 MPa,调剖效果不理想,含油饱和度大于0.6,驱替压差低于0.2 MPa,泡沫失去调剖作用。