特低渗油藏氮气泡沫驱油效率实验研究其现场应用

为进一步提高特低渗JD油田原油采收率,在模拟油藏条件下,开展氮气泡沫驱油效率实验,研究注入方式、注入量、注入速度以及气液比对氮气泡沫驱油效率的影响。结果表明:水驱后转气水交替驱易形成窜流,封堵效果不佳;氮气泡沫驱驱油效率比纯氮气驱驱油效率高;氮气与起泡剂溶液段塞式注入比气液混合注入更适合该区块;采出程度增幅随着注入速度的增加呈现先增大后减小的趋势;当气液体积比为1∶1时,整体采出程度增幅最大。最佳的注入段塞量为0. 1 PV0. 33%起泡剂溶液+0. 1 PV氮气+0. 03 PV地层水+0. 1 PV0. 33%起泡剂溶液+0. 1 PV氮气+0. 03 PV地层水,段塞的最佳注入速度为0. 03 m L/min。现场试验表明氮气泡沫驱能有效提高原油采收率。     

中高渗油藏空气泡沫封堵与流度控制实验研究

注空气是提高采收率的有效技术;但对于中高渗、非均质油藏,单纯注空气容易引发气窜,加剧老井腐蚀,带来安全隐患。因此,针对此类油藏进行空气驱,需要加入泡沫进行封堵和流度控制。通过室内实验,进行了空气泡沫封堵能力影响因素的敏感性分析,研究了空气泡沫段塞在不同驱替方式和不同驱替速率下的流度控制作用。研究结果表明,温度对空气泡沫稳定性有不利影响;在实验压力范围内,高压可以提高空气泡沫的稳定性;当气液比在1∶1~2∶1之间时,空气泡沫的封堵能力达到最大值;泡沫段塞后气驱,体系阻力因子先增大后减小;泡沫段塞后水驱,在一段时间内体系的阻力因子持续增大;无论是泡沫段塞后气驱还是泡沫段塞后水驱,较高的注入速率会带来较强的封堵能力。     

桩106区块低气液比氮气泡沫驱可行性研究

为改善桩106区块稠油油藏的水驱开发效果,利用油藏数值模拟技术开展了低气液比氮气泡沫驱的可行性研究.根据油田106-19-X16井组的油藏地质条件,建立三维地质模型.在历史拟合的基础上,对低气液比氮气泡沫驱注入参数进行了优化设计.研究结果表明,低气液比氮气泡沫驱最佳注入参数为:气液体积比0.25:1、注入体积0.1 P...     

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.     

贝尔油田希11-72井区注空气室内实验研究

油藏水驱油效率低,为驱难动用储量。通过室内实验,研究该井区注空气开发的可行性。结果得出注空气能够提高驱油效率。当注入15个PV时,空气驱油效率为57.14%,而水驱只有34.95%。通过细长管空气驱低温氧化实验和燃烧管空气驱高温氧化实验,发现驱替过程中氧气被大量消耗,发生了低温氧化,贝尔油田希11-72井区南二段油层可以采取注空气驱。     

延长油田凝胶-空气泡沫综合调驱技术实验研究及应用

针对延长油田低渗透裂缝性油藏含水上升快、采出程度低等问题,提出了凝胶-空气泡沫综合调驱的方案。利用方形裂缝性岩心和填砂管岩心模拟油藏条件,对凝胶和空气泡沫的注入方式、段塞大小等一系列重要参数进行了优化。凝胶注入量为0.3 PV时可有效封堵裂缝性岩心的高渗条带;气液体积为3∶1、气液小段塞多周期交替注入时生成的泡沫质量最佳;非均质油藏综合调驱最佳注入方案为0.3 PV凝胶+0.6 PV空气泡沫,可将综合采收率提高40%以上。矿场试验结果表明,凝胶-空气泡沫综合调驱技术能够大幅提高油藏原油采收率,具有在同类油藏进一步推广应用的价值。     

华庆油田元284区空气泡沫调驱实验研究

针对华庆油田元284区微裂缝相对发育、水驱效果差的特点,拟采用空气泡沫驱进行水驱后进一步提高采收率,为此,通过模拟研究区实际的油藏特点,进行了泡沫流动实验,研究了气液比、渗透率、温度、注入流速、渗透率级差等因素对泡沫在多孔介质中的流动阻力的影响.结果表明,最佳的注入气液比是1∶1,注入流速是20 m3/d,泡沫流体在多孔介质中的阻力因子随着渗透率的增大而增大,随着含油饱和度的增加而降低,含油饱和度超过30%时,泡沫将无法形成较好的封堵.泡沫流体的这种特性可以使其在剩余油饱和度较低的高渗透层及微裂缝内形成较好的封堵,从而起到调驱的作用.     

特低渗油藏氮气泡沫调驱适应性研究

针对吉林油田某区块纵向油层动用不均、含水率高、采出程度偏低的现象,应用室内模拟实验和数值模拟方法进行了氮气泡沫调驱的适应性研究。物模实验发现,发泡剂综合发泡能力评价指数有利于发泡剂的统一筛选,确定质量分数0.3%JH-12起泡剂与质量分数0.03%AP-12稳泡剂的复配体系作为氮气泡沫驱的优选起泡剂体系;考虑现场实施的可行性,当岩心渗透率级差为4.67,采用双段塞气液交替注入方式氮气泡沫驱油效果更佳。利用数值模拟得到工区氮气泡沫调驱参数优选结果:注入方式为双段塞气液交替注入,泡沫段塞注入量为0.4 PV,地层注入气液比为1∶1,氮气注入速度为0.12 PV/a,这与室内物模实验结果基本一致。数值模拟井组氮气泡沫调驱采出程度增幅可达3.31%,产出投入比为3.29,表明方案可获得较高的经济效益。     

阿拉新油区稠油泡沫驱油室内实验研究

阿拉新油区部分油田的开发已进入“三高”阶段,通过对阿拉新油田试验区油藏的地质特征的研究,在掌握试验区原油及泡沫物性的基础上,通过室内实验,主要对泡沫驱油效果及影响因素进行了研究。实验研究结果显示：泡沫驱油采收率与气液比、注入气体等因素有关,气液比为1：2最终采收率最高,驱油效果最好;泡沫中是氮气驱油最终采收率较高,驱油效果好。     

低渗油田空气驱泡沫防气窜技术研究及矿场应用

为了抑制低渗油田注空气过程中气窜的发生、提高注空气效率,开展了空气泡沫防止气窜技术研究。对研究出的复合泡沫体系ES-70/O12的抑制气窜效果和影响因素进行实验研究。研究结果表明:泡沫的注入速度、注入方式对泡沫抑制气窜效果和采收率具有显著影响。提高注入速度和采用段塞式的注入方法,可以提高泡沫封窜效果和提高采收率。研究出的体系在含油条件下仍然具有高的发泡效率。通过对研究出的体系在贝尔油田空气驱矿场试验过程中的应用。结果表明:研究出的泡沫体系对空气驱过程中气窜具有明显的抑制效果,注入泡沫后注气效果得到了改善。     

注气速度对空气泡沫防气窜性能影响的实验研究

通过岩心渗流物模实验,采用气液同注方式,对不同注气速度条件下空气泡沫防气窜能力进行了实验研究。实验测量了岩心两端注入压差随注气速度增长的变化值,对比了含聚泡沫和无聚泡沫防气窜能力,得出在注气速度一定的情况下,含聚泡沫的注入压差明显高于无聚泡沫,且含聚泡沫能在更高的注气速度条件下防气窜,并且界定了气窜发生的临界注气速度。     

泡沫在孔隙介质中的微观流动特征研究

泡沫在孔隙中的流动行为影响波及范围和驱油效率,对提高采收率起到重要作用。首先,建立单毛管模型,利用Level-set方法研究了泡沫在单毛管内流动的影响因素,分析了泡沫通孔隙介质中运移产生的贾敏效应、聚并机理和微观选择性运移机理,评价了不同类型泡沫的封堵性能;然后,通过XB油田岩芯的CT图像构建了真实的孔隙介质微观数值模型,研究了泡沫在其中的运移特点。结果表明,泡沫变形程度随管径比的增大而减小,润湿壁接触角对毛细管内泡沫的流变性无影响,半径1.2 μm的N₂泡沫破裂时的液相流速临界值为64 mm/s;泡沫通过孔道时所受压力与其表面张力成正比,泡沫具有优先通过大孔道的微观运移特征;N₂泡沫稳定性强,封堵性能好,较适合高含水期的低渗油田进行调驱,为现场采用气液分散体系进行调驱并提高采收率提供有益启示。     

孔隙介质中泡沫生成机制和转向能力研究

为了明确泡沫在地层中的生成、运移等行为并考察其在油气田开发中的应用基础,通过利用微观刻蚀玻璃模型开展可视化实验的方法研究了泡沫在孔隙介质中的生成机制以及转向能力。结果表明：排驱时易发生颈部卡断,吸吮时易发生颈前卡断、直线卡断;气液混注时随含水饱和度变化,会使吸吮和排驱过程交替出现,而导致生泡方式发生改变;发现颈前卡断生成的泡沫直径略小于生泡孔隙喉道的直径,直线卡断生成的泡沫直径约为生泡孔隙喉道直径的2倍,颈部卡断生成的泡沫直径与孔隙体直径大致相当;泡沫在不同渗透率级差模型中运移转向能力差异较大,一般非均质地层注泡沫转向的渗透率级差极限为6:1,单纯注泡沫难以波及高渗透率级差模型中的低渗区域。可见上述研究结果能对泡沫在提高采收率中的应用提供一定的指导作用。     

水成膜泡沫灭火剂性能的影响因素分析

根据水成膜泡沫灭火剂的灭火原理,从氟碳表面活性剂的碳链长度以及试验温度等角度,分析了氟碳表面活性剂表面张力以及铺展系数的变化;其次采用主动供气泡沫枪,研究了气液混合比对发泡倍数的影响;最后利用传统自吸式泡沫枪,从接收距离和喷嘴直径大小等维度分析发泡倍数的变化。试验结果表明,发现其碳链长度越长,表面张力越低,铺展系数随温度的升高先增加后趋于稳定;发泡倍数随气液混合比的增加先增大后趋于稳定;增大泡沫枪喷嘴直径和延长泡沫接收距离,发泡倍数均呈现先增大后趋于稳定;但增加的幅度并不是太明显。     

渣油加氢微膨胀床反应器中的气液流动状态及床层膨胀率

在常温常压下用模拟渣油和模拟氢气近似模拟了微膨胀床渣油加氢处理反应器内的气液流动状态,考察了催化剂粒径和堆密度、虚拟气液流速以及催化剂装填高度对催化剂床层膨胀率的影响。实验结果表明:大粒径、低堆密度的催化剂床层膨胀率较高;虚拟气速与床层膨胀率关系曲线上存在拐点,拐点值随催化剂装填高度增加而增大;虚拟液体流速对催化剂床层膨胀率影响较小;在工业操作条件下,微膨胀床渣油加氢处理反应器的催化剂床层膨胀率小于10%;催化剂装填高度对床层膨胀率有明显的影响,催化剂装填量较大时,需要采用较高的气油比才能保证催化剂床层处于微膨胀状态。     

海上油田氮气泡沫稳油控水注采参数数值模拟

 国内某海上的油田典型块状底水油藏大部分井已经出现底水锥进现象,改善该油田的高含水井开发效果,控制直井底水锥进和水平井底水脊进成为油田稳产的关键。为了有效实施氮气泡沫稳油控水提高采收率技术,以该油田一口井为例,开展氮气泡沫稳油控水注采数值模拟研究,在历史数据拟合的基础上,对氮气泡沫稳油控水注采参数进行了优化设计,为工艺方案实施提供技术支持。氮气泡沫稳油控水最佳注采参数为,注入方式为连续注入、注气量为45×10⁴m³、气液比为1：1、焖井时间3d、焖井后最佳产液量900m³/d。     

气-液两相流界面迁移现象的数值模拟研究

借助于LevelSet函数,建立了气-液两相的统一控制方程组,并在交错网格中进行离散.用两种格式,即Superbee TVD格式和5阶WENO格式求解LevelSet函数的输运方程,用SIMPLER算法的思想对主流场控制方程的求解方法进行改进.数值实验结果表明,在求解LevelSet的控制方程时,5阶WENO方法比Superbee TVD格式的结果更准确;用改进的数值算法可成功实现对密度比大于1000/1的气-液两相流界面迁移问题的数值模拟.对几种典型大密度比气-液两相流问题的计算结果与实际问题的物理规律完全一致,验证了该方法的有效性和可靠性.     

孔板通气气液两相流动特性研究

采用实验与数值模拟相结合的方法研究了孔板通气气液两相流动特性和气层形成机理.应用高速录像观察了通气气液两相流流动形态,采用Level Set方法和RNG k-ε湍流模型对通气平板流场进行了数值计算.结果表明气层覆盖区域压力是判定气层形成的重要参数:泡间高压消失表明当地的气泡开始形成气层,当气层基本形成时,壁面压力趋于一致.旋涡结构在气层形成不同阶段具有明显的特征,在气层初始形成位置前后,肾形涡由于气泡接触相互作用而逐渐消失;在气层完全形成位置前后,旋涡结构重新生成.随着孔间距的增加,气层形成位置由于横向距离增加而向下游移动,但相互作用区域变化不大.      

驱油用抗温空气泡沫体系研究

空气泡沫驱技术全面的驱油机理与独特的气源优势令其发展应用前景广泛。为保证该技术在高温油藏的成功应用,开展了抗温空气泡沫体系的相关研究。通过在温度110 ℃、地层水矿化度6  104 mg/L 条件下,对10 种耐温表面活性剂起泡体积和析液半衰期的考察,筛选出高温泡沫性能良好的阴非离子表面活性剂LS。模拟油藏条件对LS 的泡沫性能进行了评价,结果表明,LS 在高压密闭条件下能形成比常压下更丰富的泡沫,且多孔介质的持续剪切、空气的持续供给有利于产生丰富的泡沫。向LS 中添加浓度0.1% 以上的稳泡剂WP,可明显提高其析液半衰期;将0.2%LS+0.1%WP 的泡沫体系在110 ℃、6  104 mg/L 下老化90 d,析液半衰期仅缩短20%,与大港官80 油田原油的界面张力保持在10􀀀2 mN/m。同时,空气泡沫体系原油乳化分散性能良好,且能实现油水的彻底分离。