泡沫驱微观驱油机理及驱油效果

泡沫作为驱油介质具有调剖和驱油的双重机理,分别采用渗透率级差为1∶3的非均质微观模型和并联填砂管模型,研究泡沫的微观驱油和液流转向机理,评价其对驱油效率的影响。非均质微观模型驱替实验结果表明,泡沫驱存在混气水驱油、表面活性剂驱油和泡沫驱油3个显著渗流区。混气水驱油渗流区的形成是由于泡沫的不稳定消泡,气体与泡沫液析出,气体窜进所致。泡沫破灭所析出的泡沫液渗流滞后于气体并乳化原油,形成了表面活性剂驱油渗流区。混气水驱油和表面活性剂驱油能够降低残余油饱和度,使得后续注入的泡沫保持稳定,从而起到调驱作用形成泡沫驱油渗透区。非均质微观模型的高渗透条带在水驱、泡沫驱和后续水驱过程中,波及系数由52.4%先升至100%后降至74.3%,后续水驱波及面积减小且突破高渗透条带后,低渗透条带不再见效,说明泡沫驱时的封堵作用在后续水驱时存在有效期,有效期后封堵作用失效。并联填砂管驱替实验结果表明,分流率及驱油效率随着水驱、泡沫驱和后续水驱的变化规律与微观驱替机理分析结果相吻合,进一步验证了非均质微观模型驱替实验的结论。     

多孔介质中泡沫驱油微观机理研究

泡沫处于平衡状态时,排液过程受到外力的影响很小,液膜中的液体在重力的作用下排出,使液膜变薄、失去弹性,与同时发生的气体扩散一起导致了泡沫破裂.在多孔介质中运移泡沫的稳定性除了上述因素影响外,还受到冲压、挤压、摩擦等因素的影响.采用高压可视化微观模型驱替装置,观察分析了水湿和油湿介质中不同压力下单一泡沫体系、复合泡沫体系泡沫的形成、衰变过程,分析了泡沫在多孔介质中的微观驱油机理.观察分析结果表明:泡沫的稳定性与压力和介质的润湿性有关,压力越高,泡沫的稳定性越好,水湿介质中泡沫的稳定性好于油湿介质;泡沫的的驱油效果也与压力和介质的润湿性有关,压力越高,泡沫的驱油效果越好,水湿介质中泡沫的驱油效果好于油湿介质.     

应用微观模型研究NTCP泡沫驱油机理

在模拟文明寨油田的油藏温度，矿化度的条件下，用微观模型进行了NTCP（The New THree Composite Polymerfoam)泡沫驱实验，考察了泡沫的驱油机理，由实验观察得到泡沫驱油机理如下：（1）抑制了粘性指进，使液流改向；（2）剥离油膜；（3）气阻效应；（4）乳化，携带作用。NTCP泡沫驱综合了聚合物驱，气驱和表面活性驱三者的特点，应用前景广阔。     

自生泡沫驱油机理研究

泡沫驱是最有发展前途的三次采油方法之一,它既能显著地提高波及系数,又能提高驱油效率.与常规泡沫驱油相比,自生泡沫驱最大的优越性是提供了气源,它不用专门的供气设备和专门的注气设备.因而该技术施工简便,经济高效,在油田开发中具有很大的推广价值和应用前景.本文通过微观模型实验着重研究了自生CO2泡沫复合体系的驱油机理,为该技术的进一步研究提供了理论依据.     

碳酸盐岩缝洞型油藏氮气泡沫驱提高采收率机理可视化研究

为了探索塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏水驱开发后期提高采收率技术,设计并制作了满足相似性条件的宏观可视化物理模型,在此基础上,对比研究了缝洞型油藏底水驱后氮气驱与氮气泡沫驱开采剩余油效果及提高采收率机理。实验结果表明:底水驱后,剩余油主要以阁楼油的形式存在于高部位溶洞以及局部构造高部位;底水驱后氮气驱与氮气泡沫驱可分别提高采收率30.44%和39.10%;氮气驱提高采收率机理主要是通过氮气与原油的重力分异作用顶替阁楼油,但氮气的高流度同时也使得氮气驱易发生气窜;氮气泡沫驱则在氮气驱提高采收率的基础上,通过泡沫对气体的流度控制和阻力效应,抑制气窜,进一步扩大气体的波及体积,同时,氮气泡沫驱具有更高的洗油效率,从而得到比氮气驱更好的提高采收率效果。     

稠油油藏氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油效率实验及参数优化

蒸汽驱能大幅度提高稠油油藏采收率,但对于单一蒸汽驱而言,由于受边底水及储层非均质性等因素的影响,易发生汽窜,降低了蒸汽的波及体积,开发效果不理想.为此,设计了氮气泡沫辅助蒸汽驱驱油实验,对单一蒸汽驱和氮气泡沫辅助蒸汽驱的驱油效率进行了对比,并对氮气泡沫辅助蒸汽驱注入参数进行了优化研究.实验结果表明,单一蒸汽驱综合驱油效率为63.52％,氮气泡沫辅助蒸汽驱综合驱油效率为69.95％,比单一蒸汽驱提高了6.43％.当气液比为1∶1,发泡剂质量分数为0.5％,含水率较低时,进行氮气泡沫辅助蒸汽驱开发效果较好.通过室内实验证实,氮气泡沫辅助蒸汽驱能够有效封堵高渗透条带,提高驱油效率,改善稠油油藏的开发效果.     

低频波强化泡沫微观驱油特征

为探究低频波激励下泡沫对水驱残余油的驱替特征,基于微观非均质模型,开展了低频波激励下泡沫驱油实验,剖析了低频波强化泡沫驱油的机理及效果。研究结果表明：低频波通过提高泡沫稳定性、形成局部压力扰动、降低壁面吸附力等作用提高泡沫波及系数和驱油效果,且低频波激励下泡沫驱微观驱油效率提高6.78%。与单一泡沫驱相比,低频波激励下泡沫驱替柱状残余油的方式是泡沫沿着孔隙壁面逐渐向孔隙另一侧通过“层层剥离—少量乳化—稳定运移”实现残余油的有效驱替,提高了原油脱离基质壁面及孔隙喉道的速度。对于盲端残余油,低频波激励下增加了泡沫在盲端入口处的扰动,改变了泡沫在盲端局部处的流动方向,为泡沫流入盲端创造了有利条件;对于连片残余油,低频波减缓了泡沫驱替过程中的突进现象,提高了泡沫在小孔隙中的有效波及和驱替效果。     

泡沫与泡沫驱油

本文论述了泡沫的性质,泡沫驱油机理,泡沫驱油的动态特征及矿场试验效果。     

氮气泡沫、水交替驱采油数值模拟研究

根据M井区油藏的地质特征、流体特征、氮气泡沫驱油试验数据和注水开发生产历史 ,利用多组分模型软件 ,在完成地层原油相态拟合、驱油试验数值模拟拟合、三维地质模型的建立和油田开发生产历史拟合之后 ,研究其剩余油分布规律。在动态预测方案中 ,模拟计算了 3种氮气泡沫、水交替驱采油方案 ,共计 1 9套采油方案。在分析对比了各个采油方案的主要开采动态指标之后 ,该井区通过氮气泡沫、水交替驱采油与注水采油相比 ,9a后增产原油(1 .6～ 4.2 )× 1 0 4 m3,而万方氮气换油率为 3 3 7～ 42 6m3。     

高温高压CO_2驱油微观机理实验研究

运用自主开发研制的高温高压微观实验系统模拟了不同温度、不同压力下,CO2在储层孔隙体、喉道中的变化状态.利用微观实验可视化、真实化的特点,对CO2与原油相互作用的机理进行了研究.解释了CO2驱油效率高于其他驱油剂的主要原因.为油田矿场CO2驱油技术的现场实施提供了理论依据.     

用荧光分析方法研究聚合物驱后微观剩余油变化

聚合物驱后微观剩余油分布由驱油的动力和阻力两大因素决定,在这些力的共同作用下,水驱后不同类型的微观剩余油在聚合物驱后的微观分布不同。研究了聚合物驱提高驱油效率的机理,利用荧光分析方法,对比了天然岩心水驱和聚合物驱后的荧光分析图片,统计出了聚合物驱后不同类型微观剩余油的比例,给出了高、中、低不同强度水淹部位的微观剩余油分布规律。     

河南稠油水驱油藏氮气泡沫调驱体系的研究及应用

河南油田稠油水驱油藏具有"浅、薄、稠"的特点,油层连通性较好,非均质性强,经过20多年的注水开发,含水上升快,为提高采收率开展了氮气泡沫调驱技术研究。通过配方实验和物模实验,研制了适合河南油田稠油水驱油藏地层条件的强化泡沫驱油体系,通过合注分采情况下对10倍和20倍级差岩心驱油实验,采出程度提高了30.2%和24.7%,证实复合泡沫调驱体系具有较好的调剖、驱油效果。研制的氮气泡沫调驱体系在古城和王集油田进行了3口井的矿场试验,见到了明显的增油降水效果。     

聚合物驱宏观剩余油受效机制及分布规律

基于油藏数值模拟定义了"聚合物驱受效剩余油饱和度"新概念,研究了聚合物驱作用下宏观剩余油受效机制及受效剩余油在油藏中的分布部位和形态,讨论了储层韵律性、原油黏度和注聚用量对受效剩余油分布的影响。研究结果表明,受效剩余油在油层内纵向上主要分布于注入水窜流区的上部,呈斜纺锤体形状,平面上受效区域则位于注采井间,呈环状分布。不同韵律储层剩余油受效机制及受效剩余油分布有所不同。随着原油黏度的增加,受效剩余油主体区向油层底部移动,且受效剩余油饱和度峰值降低。随着注聚用量的增多,受效剩余油范围沿斜纺锤体的轴线向两侧扩大。     

大庆油田聚合物驱后微观剩余油分布规律

聚驱后微观剩余油分布规律是进行聚驱后剩余油预测和挖潜的基础。利用冷冻制片、紫外荧光和激光共聚焦扫描显微分析方法,对大庆油田聚合物驱后不同水洗程度岩样微观剩余油分布规律进行研究。分析认为,聚驱后弱水洗岩样剩余油以簇状和粒间吸附状自由态剩余油类型为主,中水洗样品束缚态剩余油所占比例达到42.9%,强水洗样品的剩余油以颗粒表面薄油膜状的束缚态分布为主。聚驱后随着驱油程度增加,轻质组分比例减少明显,而重质组分比例增加,重质组分呈连片型分布在岩石颗粒表面,轻质组分则呈小片状和较为连续的整体零散、局部富集的状态分布在粒间孔隙中。粒内微孔和粒间微小喉道处黏土矿物与轻质组分共存,在颗粒内被黏土矿物完全充填的粒内裂隙和微孔中没有原油分布。     

渤海X油田聚驱后不同化学驱注入段塞优选及剩余油分布研究

渤海X油田自实施聚合物驱以来,含水上升较快,注聚井的吸水剖面反转现象严重,为改善开发效果,模拟地质油藏特征和开发情况,应用三层非均质平板岩心模型,开展了不同类型化学驱室内实验研究和合理段塞注入方式优选,结果表明:聚表二元驱能够有效改善聚合物驱过程中的剖面反转现象,有效扩大波及体积;优选的段塞注入方式为:0.1 PV(0.25%表面活性剂+2 000 mg/L聚合物)+0.3 PV(0.2%表面活性剂+1 500 mg/L聚合物),优选的聚表二元驱段塞注入方式比聚合物驱提高采收率8.6%。     

稠油油藏剩余油微观分布及其影响因素的试验研究

以注蒸汽后稠油剩余油微观分布状态及其影响因素为目的，以实取岩心进行含油薄片鉴定及室内模拟试验结果为依据，提出剩余油主要以吸附在杂基表面形式滞留于细喉道连通的孔隙内，且其分布区域及含量与岩石热物性、敏感性及孔隙类型等密切相关。通过本次试验研究，不仅从理性上掌握了注蒸汽后剩余油微观分布状态，而且为剩余油分布及提高稠油采出程度提供了研究途径。     

极限含水条件下三元复合驱及聚合物驱提高采收率效果分析

以大庆油田杏二西油层为例，探讨长期含水100％、地层中的原油以残余油为主条件下化学驱提高原油采收率的问题。在杏二西油层实施了三元复合驱试验，中心井区提高采收率幅度达19．46％，表明对于水驱采出程度非常高、地层中的原油主要是残余油的油层，采用三元复合驱可大规模驱动残余油、大幅度提高驱油效率。三元复合驱提高采收率机理是大幅度提高驱油效率及扩大波及体积，而聚合物驱则仅通过扩大波及体积提高油田采收率，无法提高驱油效率。油田大量实际资料和杏二西油层数值模拟研究表明，对高含水、以残余油为主的油层采用聚合物驱不能提高驱油效率，因而其提高采收率幅度低，对类似杏二西油藏条件的油层不宜采用聚合物驱，而宜采用三元复合驱提高采收率。图4参24     

微观剩余油实验方法研究

在油田注水开发过程中,由于储层微观条件的差异,注入水表现出不同的渗流特性。当油田开发结束时,仍有一半以上的原油滞留在储层孔隙中形成微观剩余油。研究微观剩余油的形成与分布,是现阶段提高油气采收率的重要手段。剩余油微观模型试验和微观仿真模型是2种有效的研究方法,可以在不同条件下进行不同类型储层的微观水驱模拟,较好地揭示了微观剩余油的分布特征和控制因素,为进一步认识和挖潜剩余油指明了方向,具有广泛的应用空间。     

用核磁共振技术研究剩余油微观分布

克拉玛依油田六中区下克拉玛依组砾岩油藏已投入开发50多年,现处于中高含水期,采收率低。通过核磁共振技术分析储层目前含油饱和度,建立孔隙半径与横向弛豫时间的转换关系,定量分析剩余油在微观孔隙中的分布规律,进而确定相应提高采收率措施。实验结果表明:目前剩余油主要分布于中小孔隙之中,其中可动用油藏储量占目前剩余油储量38%。实验结果对制订油藏剩余油挖潜措施具有一定借鉴意义。     

应用改进的POLYMER软件研究聚合物驱后剩余油分布

在建立大庆油田北一二排西块精细地质模型基础上,应用改进的Polymer软件对区块水驱-聚合物驱全过程进行了历史拟合,预测出了聚合物驱后剩余油饱和度分布,并绘制了不同沉积单元水驱后和聚合物驱后剩余油饱和度等值图。根据相渗曲线回归得到的残余油饱和度和渗透率的关系,计算了各网格块的残余油饱和度,以此为基础,统计出了不同沉积单元、不同沉积微相、不同厚度级别和渗透率级别的剩余储量和剩余可采储量等指标。结果表明,具有一定厚度的中低渗透油层剩余可采储量相对较高,应作为下步重点挖潜对象。