浅谈氮气泡沫驱油体系的筛选与评价.pdf

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1、浅谈氮气泡沫驱油体系的筛选与评价王旭(中国石油长城钻探工程技术研究院，辽宁盘锦124010)曲景迪(中国石油长城钻探煤层气，辽宁盘锦124010)摘要：针对火山岩裂缝性油藏的特点，使用WaringBlender法评价了几种氮气泡沫体系起泡剂的起泡性能，优选出HZ-1是最适合该类型油藏的氮气泡沫起泡剂：该起泡剂的的耐盐性较好，在高矿化度下任可保持较高的起泡体积与较长的半析水期，最佳浓度为0．8％，最优气液比为2：1。驱油实验表明，现场应用选择注入量为0．6PV时效果最优。关键词：氮气泡沫体系；注入性能：

2、驱油实验氮气泡沫是近些年来应用较广泛的一种三次采油新技术。氮气泡沫具有很高的视粘度，具有“堵大不堵小，堵水不堵油”的特性，可以有选择地封堵高渗层，大量注入的氨气还可以保持地层压力，减缓底水锥进，降低油井含水率。笔者针对火山岩裂缝性油藏的非均质性，研究了浓度、温度、矿化度等因素对起泡剂性能的影响，优选出一种适合该类型油藏的氮气泡沫体系，优化注入参数，评价体系驱油能力，为现场应用提供依据。1实验部分1．1实验试剂．起泡剂五种：PCS、HZ-1、ABS、PZ-2、DF-1。HST油田地层采出水、去离子水、稳

3、定剂：分子量为2000万的聚丙烯酰胺(北京恒聚)。1．2实验仪器WaringBlender搅拌器；电磁搅拌器；电子天平；秒表；恒温干燥箱；1．3实验方法使用WaringBlender法评价氮气泡沫的性能，筛选出合适的体系。将起泡剂用地层水配制成相同浓度的溶液100mL，设定搅拌器转速6000dmin，搅拌2min后读取泡沫体积，随后记录泡沫液中析出50mL液体所需的时间。改变起泡剂的浓度可以考察浓度对起泡性能的影响；改变溶剂的矿化度可以评价起泡剂的耐盐性；改变实验温度可以评价温度对起泡剂性能的影响。使

4、用填充砂管实验研究起泡剂浓度、注入量与气液比对注入性能的影响。2发泡体系筛选2．1起泡性及稳定性泡沫是指由液体薄膜活固体薄膜隔离开的气泡聚集体。在泡沫体系中，液体和气体的界面起着重要作用。根据吉布斯吸附公式，液体中的溶质(起泡剂)吸附在气～液界面上。一种好的起泡剂，必须是既可以降低体系的表面张力，有利于生成泡沫，即具有较强的起泡能力，同时生成的界面膜又具有一定的强度，也就是使泡沫具有稳定性。使用WaringBlender法评价五种起泡剂的起泡体积和半析水期。从结果可以看出，HZ～1起泡能力最强，而PC

5、S起泡能力最弱，DF～1稳泡能力最强，PCS最弱；综合来看，HZ-1具有最强的起泡能力的同时具有较好的稳泡能力。2-2浓度的影响起泡剂的浓度是影响起泡剂性能与泡沫稳定性的重要因素。合适的起泡剂浓度不仅可以提高起泡体积、延长泡沫的半析水期，还可以提高现场应用的经济性。在其他条件不变的情况下，仅改变起泡剂的浓度测量其起泡体积与半析水期，随着浓度升高，起泡体积逐渐增大，在浓度达到0．8％左右时，起泡体积的增大趋势放缓。随着浓度升高，半析水期有先增加后降低的趋势，在浓度0．8％～l％时达到最大值。五种起泡剂起

6、泡性与稳定性随浓度的变化趋势基本一致，其中HZ～1起泡能力好而DF-1稳泡能力较强，这也验证了前述实验结论。综合来看，起泡剂应浓度选择0．8％。2．3耐盐性地层中的二价金属离子，如Ca“、M92+等对表面活性剂有一定的影响。为研究地层水的矿化度对泡沫体系的影响，在HST油田地层水矿化度的基础上配制了不同矿化度的模拟水，在其他条件不变的情况下分布测定了起泡体积与半析水期，随着模拟水矿化度的升高，泡沫体系起泡体积与半析水期均显著降低，对半析水期的影响要大干对起泡体积，尤其是在高矿化度的情况下PCS与ABS

7、两种起泡剂的半析水期均在2rain以下，泡沫稳定性很差。HZ-1的耐盐性则相对较好，在高矿化度下任可保持较高的起泡体积与较长的半析水期。3优化注入参数3．1起泡剂浓度对注入压力的影响填充砂管饱和水样后注入不同浓度起泡剂浓度的氮气泡沫，监测注入压力的变化情况。随着泡沫体系的注入，注入压力逐渐增高，在到达注入峰值后缓慢下降并最终稳定；体系中加入起泡剂可大幅提高注入压力；随着起泡剂浓度增大，注入压力峰值与最终注入压力逐渐增大；考虑到经济性与地层岩石的吸附性，选择起泡No．8％可以达到最佳的效果。3．2注入量

8、对采收率的影响将2号填充砂管与3号填充砂并联，模拟地层的非均质情况。饱和油样后置于120℃恒温箱，泡沫体系起泡剂浓度0．8％，气液比2：1，先注入不同气PV数的氮气泡沫，而后转注热水，直至最终含水率达到98％，计算不同注入时期的采收率。分析实验结果可知，随着泡沫注入量的增加采收率逐渐提高，最高采收率达到63％。氮气泡沫优先进入到高渗的砂管，起到一定的封堵作用，而注入量越高则封堵作用越好，最终采收率越高。考虑到经济因素，注入量为0．6PV效果最优。4结语4