高温高矿化度油藏 CO2 泡沫调堵实验

CO₂ 泡沫调堵是一种选择性化学调剖堵水方法, 其应用技术的关键在于发泡剂的选择。针对油藏高温、高矿化度特殊环境,综合考虑了影响发泡剂性能的关键因素,并以此为基础筛选出了具有良好抗盐、耐温性能及 pH 值稳定性的表面活性剂 YFP-2 作为发泡剂。借助岩心驱替流动实验,进一步研究了该发泡剂在模拟油藏环境下所产生的泡沫对驱替岩心的封堵作用。封堵实验结果表明,该泡沫体系具有较强的流动阻力保持性能,且对驱替剂的流动具有一定的转向作用。     

CO2泡沫提高原油采收率研究

CO2地下埋存起到减排作用,还能提高原油采收率。综述了CO2驱技术和泡沫驱技术在国内外的应用和研究进展,分析了CO2驱油机理和CO2泡沫驱油机理CO2泡沫驱集中了CO2驱和泡沫驱的双重优点,在提高原油采收率和CO2地下埋存方面有着巨大的应用前景：     

聚合物驱提高高温高矿化度油藏采收率室内实验研究

对于某高温高矿化度油藏，优选疏水缔合水溶性聚合物NAPs进行驱替实验。研究表明，该聚合物溶液具有良好的耐温、抗盐和抗剪切性能，在高温、高矿化度油藏条件下，可提高采收率7．62％以上，并且具有较强的流度控制能力，能够发挥油层调剖作用，具有广阔的应用前景。     

高温下高矿化度对泡沫性能的影响

考察了一价阳离子Na~+和二价阳离子Ca~(2+),Mg~(2+)对非离子起泡剂烷基糖苷(WT)、两性离子起泡剂甜菜碱(YX)泡沫性能的影响,测定了WT和YX的临界胶束浓度(CMC)及YX在含Ca~(2+),Mg~(2+)溶液中的透射率,采用SEM表征了泡沫微观结构,分析了矿化度对泡沫稳定性的影响机理。表征结果显示,随矿化度增大,形成的泡沫液膜厚度和黏弹性均增加。实验结果表明,矿化度大于3×104 mg/L时,随矿化度的增大,CMC降低,泡沫液膜厚度增加,包裹在液膜上的无机盐增多,泡沫稳定性增强,表现出一定的盐增效性;Na~+主要通过改变泡沫体系的CMC和电荷作用来影响泡沫的稳定性,而Ca~(2+)与Mg~(2+)则是通过离子与离子之间的化学反应、水化作用及电荷作用共同影响泡沫的稳定性,Ca~(2+)将与YX中阴离子基团反应生成不溶物,降低泡沫的起泡性与稳定性;Mg~(2+)则对YX泡沫性能影响不大。     

新型抗高温高矿化度的泡沫排水剂

川东石炭系有水气田具有深井高温高矿化度的特点，普通的泡排荆在这种地层条件下性能严重下降。为此，我们研制了新型的适用于深井高温高矿化度SPI—C11(D)型泡排剂。通过室内评价实验和云和寨气田现场试验结果表明，这种泡排剂具有优良的热稳定性、地层配伍性和助采性能以及良好的缓蚀能力，且适用于云和寨气田高温高矿化度的气水同产井的泡排作业。     

低渗透油田用CO2气溶性泡沫体系研发及性能评价

利用可视化高温高压泡沫仪筛选出具有良好CO_2泡沫性能的表面活性剂,在醇类等共溶剂的辅助下,评价其在超临界CO_2中的溶解性能;利用高温高压岩心驱替实验装置,评价CO_2气溶性泡沫体系提高采收率的能力。结果表明,所筛选的非离子型表面活性剂N-P-12在125℃高温条件下可以产生具有一定稳定性的CO_2泡沫,醇类等共溶剂的加入可以明显提高其在超临界CO_2中的溶解度。CO_2气溶性泡沫体系驱油过程中阻力因子呈先增大后减小的趋势,生成的泡沫对体系流动起到流度控制的作用,且较常规CO_2泡沫能够显著提高原油采收率,最终采收率高达92.50%。     

CO2泡沫调剖实验研究

CO2驱油在很多油田得到了应用,但其气窜、波及系数低、采出程度不高是亟待解决的问题。泡沫调剖应用的关键是选择性能优良的起泡剂,文章基于草舍油田特点及表面活性剂对比试验,选择表面活性剂YFP-2作为起泡剂。封堵实验结果表明,阻力因子大于2.4,产生的泡沫足够稳定,能有效地起到封堵作用;残余阻力因子大于1.64,表明经过泡沫流甚至经过后续水驱的岩心中仍然保持一定的流动阻力,具有使流动介质转向的能力。因此YFP-2可用于草舍油田CO2泡沫调剖。     

高矿化度下弱凝胶体系调剖性能研究

通过单因素实验和正交实验考察了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度及氯化铬/乳酸摩尔比对凝胶性能的影响,研制了一种适用于高矿化度低渗透裂缝性油藏的弱凝胶体系配方,并对弱凝胶体系的驱油效果进行了研究。实验结果表明,在实验温度32℃、地层水矿化度为29 500 mg/L条件下,优选出弱凝胶体系配方为:聚合物质量浓度2 000 mg/L,稳定剂质量浓度800 mg/L,交联剂质量浓度200 mg/L,三氯化铬/乳酸的摩尔比为1∶8;弱凝胶体系注入量越大(0.3～0.6 PV),低渗层采收率提高值越高,对于层间差异大的油层,或对于存在高渗透率的油层,加大注入凝胶量才能调整流量分配,注凝胶后的注入水更多的进入低渗透油层驱油,采收率提高值大于15%。     

适用于长庆油田防气窜CO2冻胶泡沫的研究

为控制长庆油田CO_2气窜,向冻胶泡沫中引入硫脲结构来增强耐酸性能。优选出冻胶泡沫调驱体系的配方为7 500 mg/L FS924聚合物+2 000 mg/L酚醛交联剂+0.3%F29发泡剂+0.05%Q4稳泡剂冻胶泡沫,评价冻胶泡沫性能和提出防气窜机理。物理模拟实验表明冻胶泡沫体系能有效地防气窜,效果优于普通泡沫;双管并联岩心驱替实验表明:冻胶泡沫能有效地防止气窜,能够启动低渗岩心,可以提高采收率44%。     

二氧化碳泡沫压裂液性能研究

对低压、低渗、水敏地层采用CO2泡沫压裂技术,起到增产增注效果。泡沫压裂由于具有地层伤害小、返排迅速、滤失低、粘度高、摩阻低以及携砂能力强等优点,因而在以上储层的改造中得到了广泛应用。研究了影响CO2泡沫压裂液性能的主要因素,如泡沫质量、温度、压力、稠化剂、酸性交联剂,并对CO2泡沫压裂液性能进行了评价。     

厄瓜多尔Oriente油田抗高温高盐聚合物驱油剂的研究

针对Oriente油田高温、高盐的实际条件,首先对选定的3种聚合物驱油剂进行黏浓、黏温及稳定性性能评价。研究表明：3种聚合物驱油剂的黏度随聚合物浓度的增大而增大,APP5驱油剂增黏幅度明显大于另外两类聚合物驱油剂,且聚合物APP5驱油剂在浓度为2500 mg/L时,可以满足该油层理论要求的黏度值。但是,由于油层高温（95℃）下,单一聚合物APP5驱油剂不能持续维持理论需求黏度值。在单一聚合物驱油剂中按聚合物、Cr³⁺质量比60:1加入质量分数为2.7%的醋酸铬,同时加入200 mg/L缓凝剂（主要成分为羟基羧酸盐—酒石酸钠）,进行交联。结果表明：凝胶在60 d后,黏度均趋于平稳,且聚合物、Cr³⁺质量比60:1的Cr³⁺/APP5凝胶能满足油层理论黏度值。通过室内物理模拟实验结果表明：在油田平均含水率达到90%时,转注0.6 PV Cr³⁺/APP5凝胶驱油剂,油田经济效益达到最佳状态。     

高温高压下CO2泡沫压裂液摩阻计算研究

进行了CO2泡沫压裂液的室内配制、流变性测定以及摩阻计算方法研究。通过室内试验,观测了CO2泡沫压裂液的形成、动态变化和泡沫结构,测定了CO2泡沫压裂液在高温高压（35-110℃、20-50 MPa）条件下的视粘度变化。结果表明,CO2泡沫压裂液属于屈服假塑性非牛顿流体,其流变参数（n、K）随温度、压力、泡沫质量、配方等变化,为多元复合函数。为了便于求解,假设配方、温度、压力等主要影响泡沫质量,而流变参数（n、K）仅是泡沫质量的一元函数。在井筒中,泡沫压裂液物性随温度和压力（均为井深的函数）而变化,反过来泡沫压裂液的物性又影响井筒内流体温度和压力分布,是一个耦合的非线性问题。提出了一种计算摩阻压降的简化方法,将整个井筒分为若干计算段,每一段内将复杂的耦合关系简化为3个计算过程：1）由温度、压力和排量计算泡沫质量;2）由泡沫质量计算流变参数;3）由流变参数计算摩阻。计算结果与井筒内CO2泡沫压裂液摩阻压降实测结果符合较好,误差在合理范围内,可以在工程中应用。     

高温高压泡沫钻井液流变性实验处理方法

针对高温高压下井筒内泡沫钻井液实际作业情况,设计了一套新型的泡沫流体流变性测试装置,使用这套装置进行了大量的实验研究,在建立合理的数学模型的基础上,对实验数据进行了处理及分析.     

抗温耐盐泡沫剂QP-2的评价

以十二醇、环氧氯丙烷、甲醛、氢氧化钠和亚硫酸氢钠等为原料,通过磺化反应和磺甲基化反应合成了抗温耐盐泡沫剂QP-1和QP-2。随泡沫剂质量分数增加,产生的泡沫体积先迅速增加后逐渐稳定,其最佳用量为0.5%。将合成泡沫剂QP-1、QP-2与中原油田在用泡沫剂ZY-1进行抗温耐盐性和封堵性比较。结果表明,随着温度的升高和NaCl质量分数的增加,3种泡沫剂产生的泡沫体积和半衰期均降低,泡沫剂的起泡和泡沫稳定性均变差。QP-2的抗温耐盐性和封堵性较好,在NaCl质量分数15%、温度200℃下老化16 h后的泡沫体积为356mL,析液半衰期为238 s。随泡沫注入量的增加,阻力因子先快速增加后趋于平缓;注入量相同时,QP-2的阻力因子高于ZY-1,在矿化度14.3×104mg/L、120℃下的阻力因子为102。     

高温高压下DP-4泡沫性能实验研究

泡沫驱油是提高采收率的工艺方法之一,在油气田开发中得到了广泛的应用.然而泡沫流体性质较为特殊,在以往的研究中,人们主要研究了高温条件下泡沫的性质及驱油机理,而很少考虑地层高压条件的影响.本研究在前人研究的基础上,建立了高温高压下泡沫性能评价的实验分析方法.采用进口的JEFRI带观测窗无汞高温高压地层流体分析仪,评价了高温高压条件下单一DP-4泡沫体系和复合泡沫体系(0.5%DP-4泡沫剂 1800 mg/L聚合物MO-4000)的起泡能力、泡沫稳定性以及原油对单一泡沫体系和复合泡沫体系性能的影响.实验结果表明,高温高压下,添加了聚合物的复合泡沫体系比单一泡沫体系的起泡能力、泡沫稳定性都要好,抗油性也要强得多.     

塔里木油田高温高矿化度油藏三次采油初步研究

概述了塔里木高含水油藏主力油田塔中4 油田和轮南油田的开发现状及目前面临的问题。提出了塔里木油田高温高矿化度油藏三次采油前期研究思路,重点突破口在于剩余油分布和新材料的研究。从高分子水凝胶、高分子树脂、有机无机复合材料及无机材料方面对剖面调整所需材料进行了初步研究。从表面活性剂如非离子-阴离子表面活性剂、多极表面活性剂和特殊表面活性复配方面对驱油剂进行了初步研究。     

粘土在高温高盐油藏封堵大孔道的应用研究

针对高温、高盐油藏地层条件,选用耐温耐盐的粘土体系封堵大孔道。激光粒度仪分析了稳定化钠土的粒径,析水指数法考察了稳定化钠土的分散能力。研究表明,稳定化钠土分散性能好,其粒径不均匀,适合的渗透率范围在3μm^2～20μm^2,注入性试验验证了此结果。同时,研究了四种稳定化钠土的封堵体系的封堵能力,主要包括粘土分散体系、粘土-超细水泥固化体系、粘土-AM—AMPS共聚物、粘土-酚醛树脂冻胶体系,稳定化钠土-超细水泥固化体系于2009年在孤岛油田现场应用2井次,取得了较好的增油效果。