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2008年10月13日 ⁄ 暗潮 开发采油 ⁄ 评论数 0+ ⁄ 被围观 +

泡沫复合驱油技术研究现状和发展方向
 0前言
大庆油田已进入高含水开发期,注水开发的平均采收率40%计算,还有60%的剩余油有待于用注水开发技术以外的其他技术开采。开展有效的三次采油技术研究是延长大庆油田开发期,确保油田稳产的需要。经过“七五”、“入五’”攻关,聚合物驱油技术具备了工业化应用的配套能力,三元复合驱也取得了一定效果。尽管如此,仍有40~50%的剩余油留在地下。为了挖掘这部分潜力,必须研究比聚合物驱和三元复合驱更好的三次采油方法。泡沫流体应用于油田,在国内外已有30多年的历史,作为一门新兴技术,泡沫在驱油、含水气井的排水采气、冲砂洗井、钻井、调剖、堵水、酸化、水泥固井及压裂等油气田开发中的诸多方面获得了长足的发展,并取得了肯定的效果。其流体的组成形式也由单一的(表活剂十气)型发展成(表活剂十聚合物+气)、(表活剂+聚合物,蒸汽)、(表活剂+凝胶+气)和(表活剂+碱+聚合物+气)等多种形式。进入80年代以来,我国油田泡沫流体应用技术有了重大突破。大量实践表明,泡沫流体是保护油层、防止油层污染、提高油气产量的重要手段。泡沫复合驱是在多元复合驱基础上发展起来的,即在注三元体系时,加入天然气产生泡沫,最大限度地提高波及体积,从而可大幅度地提高原油采收率。室内实验结果已表明,泡沫复合驱是一种新的很有前途的EOR技术。
Fried[1]是最早研究采用泡沫在提高采收率方面增加驱油效率的研究人员。他的研究指出:泡沫引起气相相对渗透率迅速降低,进而延缓了气体的突破。泡沫法提高采收率主要归功于气体渗透率的降低。他注意到表面活性剂增加了残留气体的饱和度。其观察表明,气体相对渗透率并非饱和度的单值函数,当阻止流动的界面张力增加时,曲线向左移动,表明了泡沫流动阻力随表面恬性剂浓度的增加而增大。因此,气体有效渗透率也是一个表面活性剂浓度的多值函数,因此可以认为气体有效渗透率取决于表面张力和表面粘滞力。他承认弱的泡沫能封阻气流的事实。在弱泡沫的情况下,他观察到泡沫不断地破灭和再生。
1963年,Bernand[1]在实验室中发现当有泡沫存在时,气驱效果增强。实验表明,泡沫作为驱替剂,在只含水的松散砂中非常有效;而在只含油的松散砂中却不十分有效;当松散砂含水含油时,泡沫的作用介于两者之间。初步研究表明,泡沫能提高气驱采油过程中的波及体积,囚为它选择性地降低了油藏中的气体渗透率。Kolb认为大部分气体被圈闭在孔隙介质中,仅有少部分气体成为游离气体,游离气体可用达西定理描述。
1965年,Bernand[1]年等人证明了用泡沫驱油可从线性层状岩心中采收到比传统注水法更多的原油,泡沫形成了圈闭气的高饱和,并间接形成了一个较低的水相渗透率。而含油含水系统的圈闭气饱和度较只含水系统的要低。他们表明气体以非连续相流动,油水以游离相流动。他们得出结论:无论泡沫是否存在于系统中,对于给定液体饱和度,水的相对渗透率是一样的。他们重要的发现之一就是:即使注人0.1-0.5PV的水,泡沫在无表面活性剂水通道中也不会破灭。
Marderson和Khan[1]认为泡沫的组成部分是同时流过孔隙介质的通道的。他们的结论同时表明,随着质量提高,泡沫流动性下降。当然,随着孔隙介质绝对渗透率的下降,流动性下降率也越低;随着表面活性剂浓度的增大,泡沫的表观粘度也增加.Holm不同意这个观测结果,他做了流体实验和目视的研究,以观察孔隙介质存在泡沫时气、液流动机理。他记录说,泡沫流过多孔介质时不像是做为一个整体。相反,组成泡沫的气体和液体将分离,泡沫膜破灭,然后重新形成。当有足够泡沫存在时,泡沫前气体流动停止,液体流动减缓。因此他认为,驱动泡沫通过油藏是不可行的,但泡沫能通过减缓和阻隔高渗透率层的流动,进而改善非均质油藏注液过程的驱替状况,他观察到质量提高,泡沫的流动性也增强。他报告说气体不能以连续相流动。
Bond和Bernard[1]将泡沫流动描述为泡沫体中液、气的部分流过,主张只有余下的表面活性剂才能以自由相流动。他们总结说,液体流过孔隙介质是从固定通道走的,而与泡沫是否存在无关,并且这些通道完全取决于液体饱和度。这一结论是以Chatenaver的孔道流体理论为基础的。
Heller[1]等人了用CO2泡沫高温高压驱替实验,发现泡沫流动并不是恒定的流速。速度越高,流动性增加;他们还发现表面活性剂浓度增加,泡沫流动性下降,而提高泡沫质量.流动性只稍微下降。
Wang[1]研究了CO2泡沫的驱替效果。结果表明压力增加,泡沫稳定性增强,而温度增加,泡沫稳定性下降,他总结出无论是原地还是外部产生的CO2泡沫,在与原油接触时,都易于迅速破灭。进而,他建议只要在注入地层利用泡沫堵塞可渗透层或通道,结果石油采收率都会提高,他还发现超高浓度的表面活性剂形成泡沫遮挡,因此降低了波及效率。美国联合石油公司于1965年进行了泡沫驱油室内研究,如圣•兰西斯科实验室的研究结果表明,将泡沫注入油层,可将最后残余油饱和度降到油层孔隙体积的11.8%。该公司于l965年10月到1967年6月,在伊利诺斯州希金斯油田进行了一次矿场试验。其结果表明,泡沫驱过程中平均水油比从15降至12,而作对比的其它区块,同期水油比从20增至28a, 1976年该公司又在同一油田进行了一个小规模泡沫驱试验,约增油1.9万吨。
此外,Hudgins等人先后在泡沫的远距离推进、泡沫与轻质油的相互作用、多孔介质中泡沫的渗滤原埋、泡沫流度控制等有关机理问题上进行了研究。
我国科技人员从70年代初,己经开始了泡沫驱的研究。研究内容主要集中在泡沫的稳定性、起泡剂的损失剂其抑制、泡沫驱油机理等问题上,在此基础上开展了矿场探索性试验。国内于1965年、1971年、1980年先后在玉门、克拉玛依、大庆三个油田进行过矿场试验。在辽河油田稠油蒸汽吞吐试验中,也曾采用了N2泡沫驱油技术。 到目前为止,泡沫驱已从简单的气加活性剂水溶液,发展为添加多种助剂(主要是稳定剂)的增强泡沫驱,如聚合物、磷酸盐等,都是很好的稳定剂。以上这些泡沫驱只是普通的活性水加入气体。
目前,大庆油田三元复合驱技术已居世界领先,但是,从经济上考虑,泡沫复合驱更具优势。而且,室内岩心实验结果表明,泡沫复合驱可比二元复合驱提高采收率约 10%,更优于普通泡沫驱。显然,泡沫复合驱集中了三元复合驱和泡沫驱的优点,将成为三次采油新的希望。
1、泡沫复合体系微观驱油机理[2~3]
(1)泡沫的产生与破灭   泡沫在多孔介质内渗流时并不是以连续相的形式通过介质孔隙而是不断地破灭与再生。泡沫的再生主要由于缩颈现象。当一个大气泡在通过一个小的孔隙喉道时,因为气泡前后两端所承受的压力不同及气泡前进速度的影响,往往被孔喉截成若干小泡。泡沫在多孔介质中渗流时,气体比液体流动的快,泡沫前缘与原油接触后发生部分降解,这也就是泡沫的破灭的过程。泡沫破灭并不是指泡沫消失,而是由于原油进入泡沫薄层的乳化作用使得泡沫液膜变得不稳定,从而小泡破裂被大泡聚并。泡沫在驱替前缘不断形成大的气体段塞,推动原油向前移动。导致气体向驱替前缘突破。
(2)多元泡沫复合体系驱油过程亲水、油孔隙介质内的这种复杂体系渗流大致可以分为三个带:前沿地带 这个区域的特点是复合体系及油分布较多。在这种环境下,有两种情况。一是复合体系和气主要在注入压力下驱油前进,形成混气复合体系驱油渗流。二是表面活性剂减小了油与水的界面张力,形成水包油乳状液渗流。中部地带 在这里,由于油比前沿地带少,这个地带是三种机理共存,即泡沫驱油渗流、混气复合体系驱油渗流和与表面活性剂驱油相似的乳状液渗流。后沿地带 这里,油已经相当少了,气体与三元复合体系普遍分布。所以,在后沿地带占优势的机理是泡沫渗流机理。只出现少量的气柱或气泡。
(3)微观孔隙中泡沫驱油机理泡沫复合驱油能否在技术上实现,关键因素是起泡剂的筛选。因此,泡沫驱油与起泡剂有关。其次与泡沫本身的性质有关。一般选用的起泡剂是活性很强的阴离子表面活性剂,它不仅能大幅度降低油水界而张力,还能够改善岩石表面润湿性,使原来呈束缚状态的油通过乳化、液膜置换等方式成为可流动的油。泡沫复合体系驱油前缘有一段乳化油带就是泡沫破裂后起泡剂作用的结果。另外泡沫能在破裂之前乳化、吸入和运移油珠,此后,被释放的原油被随后的泡沫薄层波及和运移,然后向前传送。前缘便不断聚集起一个富油带,并被推向油井。对一般较规则的连通孔道而言,泡沫首先挤压、剪切汕滴.将汕推走.然后占据孔道。对于盲端孔隙而言,小泡先被快速移动的大泡挤入盲端入口,接着被后来的泡沫顶入盲端深部,占据油滴的空间,盲端里的油相则沿泡沫液膜的边缘排出。泡沫在亲油模型中驱替残余油的方式是将贴附在孔壁上的油滴整个向前推。泡沫必须克服原油与孔壁之间的粘附力和原油本身的内聚力,将油剪断。
(4) 泡沫的选择性堵塞作用泡沫驱油的另一特性是选择性堵塞作用。泡沫在运移到一定的位置后即驻留.引起流度下降,从而大幅度地降低气相(泡沫)的渗透率,对液相(油水混合物)渗透率则影响不大。
(5)增加宏观扫油面积泡沫复合体系在驱替残余油的过程中先进入孔道大、阻力小的部位。由于气泡的流动阻力大于液体的流动阻力,三元体系从气泡与岩石间的通道绕过气泡流入孔喉较小、未被气泡,占据的孔隙空间。随后泡沫进入己被三元体系占据的孔隙和喉道,迫使泡沫及三元体系进入阻力更大的孔喉,从而扩大宏观扫油面积。
(6)扩大微观波及体积泡沫复合体系的流动阻力远大于液体的流动阻力,泡沫复合体系提高波及体积主要是通过调节孔隙空间的压力平衡来实现的。气泡占据一个或多个孔隙空间而产生气阻效应后就会停止不动,流体的原有通道被堵住,一部分孔隙空间流体停止流动。泡沫复合体系将被迫进入其他的孔隙空间,迫使另一部分原来不动的流体运移。
(7)提高洗油效率泡沫复合体系是在三元体系中加入气体组成的复合体系,因此具有三元体系的特点。在泡沫驱替残余油的过程中气泡占据孔喉中央的大部分区域,驱替液则从气泡与岩壁之间的窄缝中通过,三元体系能够减小亲油介质的毛细管阻力,使岩石表而的润湿性由油湿反转为水湿,驱走粘附在岩石表面的油膜。
( 8)对非均质地层的调剖效应泡沫体系具有“堵大不堵小”的作用,可提高中低渗透层的采收率。图1所示为一个实验泡沫体系的表观粘度和毛细管半径的关系曲线,由图1可以看出,随着毛细管半径的增大,泡沫的表观粘度上升。在毛细管半径从小变大的过程中,泡沫的结构从单链结构变为束数逐渐增多的结构,泡沫的稳定性和表观粘度都趋于增大。注入地层的泡沫首先进入高渗透大孔道,随着注入量的不断增多,在高渗层中逐渐形成泡沫堵塞,渗流阻力增大,此后流入的流体相对比较均匀地向中低渗层推进,使注入剖而得到较好的控制,波及体积扩大。另外,泡沫破灭和再生过程中分离出的一部分气体受重力的作用上浮至正韵律地层上部的低渗层发挥驱油的作用。
2 、泡沫复合驱泡沫稳定性及影响因素研究[4]
2.1泡沫的稳定性   泡沫的稳定性通常用半哀期来衡量泡沫中排出1/2液体所需要的时间,用t1/2表示。为了考虑泡沫质量和泡沫半哀期对泡沫性能的综合影响,提出了泡沫综合指数。
2.2泡沫稳定性的影响因素 泡沫属于热力学不稳定体系,泡沫破裂是自发过程。因此内因是造成泡沫不稳定的主要因素,但地层的非均质性、三元配方的不同及岩石润湿性和原油本身的存在也对泡沫的稳定性有很大影响。
(1)地层非均质性的影响真实地层的非均质性也影响泡沫在多孔介质中的运移过程。泡沫首先进入大孔道,随着注入量增多,逐步形成堵塞,阻止泡沫进入大孔道,迫使泡沫更多地进入低渗透小孔道驱油,直到泡沫进入整个岩心孔隙,将大小孔道内的原油全部驱扫出来。所以说,油层非均质越严重,对泡沫驱越有利。
(2)三元配方的影响   含碱量越多的三元体系,泡沫破的越快。碱能降低界面张力,有利于泡沫形成。但是表面活性剂分子在泡沫液膜上形成的表面扩散双电层,却维持泡沫稳定。溶液中电解质(碱)浓度较高,泡沫稳定性就变差。另一原因是由于泡沫的毛细管力与界面弯曲度成反比。还有一个原因是外力促使液膜流出变薄,强度变差。
(3)润湿性的影响   泡沫在润湿性不同的孔道中有不同的运移形态。在亲水模型中,泡沫贴着孔壁前进,小孔道中的油被泡沫以活塞式驱出6在亲油模型中,泡沫与孔壁之间还有一层油膜,泡沫是靠摩擦携带或占据含油空间来驱油的。泡沫在运移过程中,容易形成油包水型乳状液。不利于泡沫的稳定。
(4)原油存在的影响泡沫在含油孔隙介质中稳定性变差,并随着介质含油饱和度的升高而降低。只有在残余油饱和度很低的情况下泡沫才能够形成的较好。
(5)气液比对泡沫稳定性的影响随着气液比的升高,泡沫的表观粘度也逐渐升高。而当液量极少的情况下,泡沫的表观粘度急剧下降。这种结果主要是由于泡沫的质量对泡沫稳定性的影响。当气液比较高的情况下,产生的泡沫是高质量的,随着泡沫质量的升高,泡沫的稳定性和视粘度也随着升高。
(6)注入速度对泡沫稳定性的影响泡沫复合体系驱替过程中,注入速度对体系发泡性能的影响与气液比有关。气液比越低,体系发泡所需注入速度越大反之越小。对不同气液比存在一个较佳的注入速度问题。
3 、多元泡沫分流作用及其驱油效果影响因素研究[5]
3.1多元泡沫复合体系在宏观非均质油层中的分流效果
(1)泡沫在高、中、低渗透层的分流与水驱情况的对比
水驱过程中、低渗透层的液体分流率很小;而在泡沫复合驱过程中,虽然低渗层的产液量增加不大,但中渗层产液量却有明显增加。随着注入泡沫量的不断增多,逐渐在高渗层中形成泡沫堵塞,使高渗层渗流阻力增大。此后,注入的流体便相对比较均匀地向中低渗层推进,使注入剖面得到了较好的控制,扩大了波及体积。
泡沫复合驱过程中,泡沫对流体的分流作用比水驱明显。高渗层中驱替流体的指进现象得到削弱,流体注入剖面更加均匀。说明泡沫中的小气泡占据高渗层的孔隙通道后,除了本身具有较高的视粘度因素以外,由于贾敏效应所致,需要克服很大的局部毛管压力梯度才能迫使气泡变形通过孔喉,因此表现出很强的封堵能力。
(2)不同渗透率非均质程度对泡沫分流作用的影响
随着渗透率变异系数的增大(从0. 72-0. 8),泡沫对高渗层的封堵能力减弱,从而对驱替流体的导流能力相应减小。中低渗层的产液减少,高渗层的产液增加。说明其提高波及体积不象调剖剂那样明显依赖于对注入剖面的调整,而更侧重于较好的流度控制作用。
3.2 多元泡沫复合驱油效果及影响因素驱油实验是评价泡沫复合驱不同于三元复合驱及其它驱油方法的一项重要手段。在多元泡沫复合驱驱油过程中,体系的配方及组成、注入条件、工艺条件、油层性质等均影响泡沫复合驱效果。因此,系统地研究这些条件对最终采收率的影响无论对于深入认识泡沫复合驱机理,还是指导矿场的多元泡沫复合驱试验都具有十分重要的理论和现实意义。
(1)储层非均质性对泡沫复合体系驱油效果的影响当气液比一定时,随着渗透率变异系数的增大,起初泡沫复合驱在水驱基础上提高采收率的幅度和最终采收率均增加;当渗透率变异系数达0. 72时,泡沫复合驱提高采收率幅度及最终采收率值均达到最大值,变异系数继续增大至0. 8时泡沫复合驱最终采收率有所降低。由此可见,泡沫复合驱在渗透率变异系数为0.72的储层模型上驱油效果最佳,表明泡沫对油层的非均质程度也有选择性。在变异系数0.72的模型中,泡沫既能充分发挥调整注入剖面的作用,又有良好的流度控制作用,因此可最大程度提高泡沫复合驱的波及系数提高采收率。储层模型中波及效率最高,当储层模型渗透率变异系数继续增大时,该泡沫体系沿高渗层的分流作用加大,使流体难以有效进入中、低渗层。
(2)气液比对泡沫复合体系驱油效果的影响应用泡沫复合驱提高采收率存在一个最佳的气液比,在一定气液比下,体系配方形成的泡沫质量较好,泡沫就能进入并有效封堵高渗层,使驱替流体更多地分流进入中低渗层,调整了注入剖面,并最大程度地发挥了泡沫的流度控制作用,从而扩大了波及体积。另外,泡沫复合驱在泡沫破灭和再生过程中分离出的部分气体由于重力的作用,还可上浮至正韵律地层上部的低渗层,发挥驱油的作用,将油层中水驱无法波及到的剩余油驱出,提高油藏的最终采收率。
(3)剩余油饱和度对泡沫复合体系驱油效果的影响在较高的水驱剩余油饱和度下,泡沫复合驱进行的越早,其最终采枚率越高。油藏的水驱剩余油饱和度虽然对泡沫稳定性不利,但不会对最终驱油效果产生不利影响。剩余油量越大,采收率越高。说明泡沫在含油饱和度相对较高的非均质油层中不但可以生成,还能有效发挥它的驱油和调剖作用。
(4)聚合物浓度对泡沫复合体系驱油效果的影响聚合物浓度对泡沫复合驱具有比较显著的影响。随着多元泡沫复合体系中聚合物浓度的增大,泡沫复合驱提高采收率的幅度明显增加。说明聚合物的增加一方面使体系的枯度增加,提高了驱替流体的调剖能力;另一方面,聚合物的增加会使泡沫的界面膜强度增加,从而增强多元泡沫复合体系的稳定性。
(5)表面活性剂类型及浓度对泡沫复合体系驱油效果的影响随着表面活性剂浓度的增加,提高幅度变缓。当活性剂浓度继续增加时,泡沫复合驱采收率基本不变。表面活性剂类型不同,其泡沫复合驱采收率相差较大。
(6)驱替速度对泡沫复合驱油效果的影响随着驱替速度的增加,泡沫复合驱采收率增加,随后增幅开始变缓,.这是由于当驱替速度较低时,体系发泡效果较差,对高渗层封堵能力较多。因此,泡沫复合驱采收率较低,而当推进速度达到lm/d时,发泡较充分,继续增加驱替速度,发泡效果改善不大,因而导致其泡沫复合驱采收率提高幅度逐渐变小。
4、 泡沫复合驱注入方式、段塞优化[6]
在泡沫复合驱气液交替注入过程中,气液交替段塞越小,交替频率越大,采收率提高值越大。交替注入与气液同时注入相比,同时注入的采收率提高值比交替注入大。分析认为如果交替段塞较大,主要表现为气体和液体单独驱替作用,难以形成真正的泡沫。因为在多孔介质中,泡沫一般由以下3种机理产生和运移的,即液膜滞后、气泡缩颈分离和液膜分断。这种机理的前提条件需要气体和液体不断地相互作用,如果气体和液体间隔的段塞较大,由于气体和液体的密度、粘度等性质存在很大的区别,致使它们之间的流动通道也不尽相同,液体和气体的协调作用也就发挥不出来,很难产生泡沫或产生质量很差的泡沫,就发挥不出泡沫较大表观粘度的调剖作用,从而达不到封堵高渗透层.扩大波及体积,提高驱油效率的目的。说明前置段塞的增加对驱油效果的重要程度要比后置段塞大得多,当然影响最大的还是主段塞。所以在施工时应减小或去掉后置段塞,适当加一点前置段塞对结果是有利的。
5 、稠油油藏蒸汽泡沫驱油机理研究[7]
我国蕴藏着大量的稠油资源,但由于原油具有粘度高、重度大、流动性差的特点,难以开采,目前的开采量远未能充分发挥稠油的巨大潜力。
日前国内开采稠油仍以常规热采(蒸汽吞吐/蒸汽驱)为主,蒸汽驱是目前开采稠油最有效的重要方法,但是由于重力超覆和蒸汽窜槽的影响,蒸汽和热水主要在高渗透层流动,导致蒸汽驱体积波及系数和最终采收率大大降低,含水上升过快,开发成本越来越高,窜槽是由于蒸汽和地层原油流度比过大,重力超覆是由于蒸汽和地层原油密度差过大,两个因素相结合导致的恶果是蒸汽和热水过早突破,大量的原油残留在地层里采不出来,我国稠油油藏深、稠、厚的特点又加剧了这两个弊端,降低流度比,控制流动剖面,是提高稠油采收率的关键。为改善蒸汽驱的开发效果,国内外进行了大量的蒸汽泡沫驱现场和室内试验,证明该技术可以改善流度比、提高波及系数和扫油效率,泡沫在蒸汽驱中的应用日益广泛。泡沫复合驱与单一蒸汽驱相比,注入井吸汽剖面会大大改善,变得相对均匀,蒸汽窜槽及重力超覆的现象会大大减弱,注入井蒸汽分布得到改善,蒸汽的垂向和面积扫油效率都得到提高,说明蒸汽泡沫调剖是成功的。表面活性剂的存在是产生泡沫的必要条件,其浓度对泡沫的驱油效果影响很大,随着表面活性剂浓度的增大,产油量也增加,但当表面活性剂浓度增加到一定值后,再增加表而活性剂浓度,产油量增加很少,对于埋藏比较深、厚度比较大的油层,实行蒸汽泡沫驱时表面活性剂的吸附分解耗损相对要大得多,所需表面活性剂浓度相对要高一些。氮气在蒸汽泡沫驱中对泡沫性能有重要影响。通常随其在气相中含量的升高。表面活性剂发泡能力升高,但是含量过高,又会影响其它成分发挥作用,产生不利于油流动的相对渗透率,因此存在一个最佳浓度含量,不同油藏温度、压力、孔隙、界面张力条件下所需非凝析气体(氮气)的量也不同。蒸汽泡沫对油层有一定调剖作用,可使吸汽剖面大大改善,不同的泡沫注入方式对调剖效果影响很大,尤其泡沫段塞驱时,要选好段塞间隔,以充分发挥泡沫的调剖作用。在稠油油藏蒸汽泡沫驱开发中,蒸汽的热能仍占主导地位,连续泡沫注入方式蒸汽注入量少,热能效应相对较差,为避免此现象可采取段塞泡沫注入方式。
6 、对超低界面张力泡沫体系驱两个关键问题的讨论[8]
超低界面张力泡沫体系驱是在泡沫驱和三元复合驱的基础上发展起来的一项新的二次采油技术,它是在碱、表面活性剂、聚合物三元复合驱体系中再加入气体(氮气、天然气)组成的复合体系。它具有增加宏观扫油面积、扩大微观波及体积、提高洗油效率及调剖效应,因此能大幅度提高采收率。室内研究表明它可比水驱提高采收率25%以上。
6.1对试验过程中是否形成泡沫及提高采收率幅度的讨论
超低界面张力泡沫体系驱在驱油过程中是否形成了泡沫气、液接触、起泡剂的存在、发泡速度高于破泡速度是形成稳定泡沫的二个因素。只有形成了稳定的泡沫并具有较强的发泡能力才能有好的发泡效果。
(1)发泡条件从机理上说超低界面张力体系为泡沫的形成提供了物质基础。三元体系恰好起到了起泡剂的作用。与常规泡沫驱相比,由于三元体系的加入,大大地增强了泡沫的稳定性,超低界面张力泡沫体系降低了起泡剂对各种因素的敏感程度。泡沫形成的一个重要条件为必须有起泡剂。
(2)气、液同层注入及较高的存气率为泡沫的形成提供了先决条件泡沫形成的首要条件就是气、液的充分接触,从现场实际可看出,气、液交替注入层位具有良好的一致性,即主要吸液层同时也是主要的吸气层,因此可以说气、液注入有良好的一致性,为气、液的充分接触和泡沫的形成提供了先决条件。
(3)超低界面张力泡沫体系驱试验动态反应显示出试验中产生了泡沫超低界面张力泡沫体系驱注入压力、地层压力上升幅度及产液指数、吸液指数下降幅度都大大高于三元复合驱,这些是试验产生泡沫的有力证据。在相同注入速度和注入量的情况下,超低界面张力泡沫体系驱注气压力大大高于天然气驱时的注气压力,这是试验产生泡沫的又一证据。在相同注入速度和注入量的情况下,超低界面张力泡沫体系驱产气量低于天然气驱,气窜现象得到抑制这也是有泡沫形成的又一例证。
6.2对试验提高采收率幅度的讨论
超低界面张力泡沫体系驱可比水驱提高采收率25%左右。超低界面张力泡沫体系驱提高采收率幅度大于三元复合驱。
7、 认识
三次采油后的接替新技术,采用以聚合物驱和三元复合驱为主的三次采油技术虽然能大幅度提高油田采收率,但预计仍有40%以上的剩余油滞留地下。为了把这部分剩余油尽可能经济有效地开采出来,现在应着手研究泡沫驱等其他接替新技术在大庆油田的应用前景,提前做好生必要的技术储备以进一步提高最终采收率。泡沫增效三元复合驱油体系渗流行为[9]有待研究,泡沫复合驱油渗流机理、配方、起泡方式等有待发展和研究。
参考文献
[1] 廖广志. 常规泡沫驱油技术 [M]. 石油工业出版社, 1999,6-16.
[2] 赵长久等. 泡沫复合驱研究[J]. 油田化学. Vo1. 21,No. 4,2004.
[3] 刘中春等. 泡沫复合驱微观驱油特性分析[J]. 石油大学学报(自然科学版), Vo1. 27 ,No.1, 2003.
[4] 钱星.泡沫复合驱泡沫稳定性及影响因素研究[J].大庆石油地质与开发,2001.
[5] 吴文祥,姜海峰. 多元泡沫分流作用及其驱油效果影响因素研究[J], 油田化学,Vol. 19,No. 2,2002.
[6] 张彦庆等. 泡沫复合驱注入方式、段塞优化及矿场试验研究[J]. 大庆石油地质与开发, 2001.
[7] 程林松,肖双爱. 稠油油藏蒸汽泡沫驱油数值模拟方法[J]. 计算物理, Vol. 20, No.5,2003.
[8] 赵长久. 对超低界面张力泡沫体系驱两个关键问题的讨论[J]. 大庆石油地质与开发,2005.
[9] 叶仲斌等. 泡沫增效三元复合驱油体系渗流行为研究[J]. 西南石油学院学报, Vo1. 24,No. 4,2002.
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