稠油泡沫驱和三元复合驱微观驱油机理对比研究.pdf

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1、2010年1月西安石油大学学报(自然科学版)Jan．2010第25卷第1期JournalofXiaJ1ShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．25No．1文章编号：1673-064X(2010)01-0053-04稠油泡沫驱和三元复合驱微观驱油机理对比研究裴海华，葛际江，张贵才，王静，丁保东，刘晓玲(中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛266555)摘要：为了研究稠油泡沫驱和三元复合驱的微观驱油机理，利用微观仿真玻璃刻蚀模型进行了驱油实验，通过图像采集系统将驱替过程的图像转化为计算机的数值信号，

2、然后采用图像分析技术进行对比研究．结果表明，泡沫驱对稠油的微观驱油机理有乳化作用、贾敏效应和泡沫的挤压剪切作用，而三元复合驱主要还是通过聚合物对管壁剩余油、盲端剩余油的拉、拽作用达到剥离稠油的目的．泡沫驱和三元复合驱相比，泡沫驱具有贾敏效应，能够对水流大通道进行有效封堵，从而提高了驱替剂的波及系数．三元复合驱虽然对稠油也具有较强的乳化作用，但是未观察到乳化捕集作用从而引起波及系数的提高．由于波及系数的提高对于开发稠油油藏极为有利，因此泡沫驱对提高稠油油藏采收率具有很大的优势．关键词：稠油；泡沫驱；三元复合驱；微观机理中图分类号：TE357．4文献

3、标识码：A在我国对于普通稠油油藏一般采用注水开发，泡沫驱提高采收率的机理是较为全面的，它既但是由于水油流度比高，导致注入水波及系数低，因有表面活性剂提高洗油效率的作用，又可依靠泡沫此注水开发普通稠油油藏的采收率一般低于30％，叠加的贾敏效应提高驱油剂的波及系数J．但是，比稀油油田低10％左右⋯．因此，如何进一步提高泡沫驱开发稠油的驱油机理还未明确，因此本文通采收率是目前这类稠油油藏开发中亟待解决的技术过微观仿真玻璃刻蚀模型对比研究了泡沫驱和三元难题．复合驱开发稠油的微观驱油机理，从而找出不同的泡沫驱作为提高稠油油藏采收率的方法在国内开发方式对稠油

4、的开发效果，为进一步提高稠油油外已进行了大量的室内研究和现场试验．研究结果藏的采收率提供技术指导．表明，泡沫作为蒸汽驱流度控制剂可以有效地防止1实验部分蒸汽的汽窜，在热水驱中可以抑制热水的指进，从而提高蒸汽和热水驱的波及体积口4。．泡沫作为稠油1．1实验药品与仪器油藏的驱油剂，能够改善驱替剂对稠油的不利流度药品：所用表面活性剂为一烯烃磺酸盐KAS比，提高驱替剂的波及系数，同时起泡剂还具有提高(韩国爱敬精密化学公司)；聚合物为部分水解聚丙洗油效率的作用_5．因此泡沫驱技术不论作为流烯酰胺HPAM(胜利油田产)，平均分子量1400万度控制剂改善稠油蒸

5、汽和热水驱的开发效果，还是左右；氯化钠(天津科密欧化学试剂有限公司，分析作为驱油剂提高稠油油藏采收率等方面，都显示了纯)；碱为NaOH(国药集团化学试剂有限公司，分析良好发展前景．纯)．收稿日期：2009—11-08基金项目：国家863项目“稠油油藏混气表面活性剂驱”(编号：2006AA06Z227)；教育部新世纪优秀人才计划(编号：NECT-07-0846)；霍英东教育基金优选资助课题(114016)作者简介：裴海华(1984一)，男，博士，主要从事油田化学与提高采收率方面的研究．E—mail：peihaihua2008@126．COrn一54

6、一西安石油大学学报(自然科学版)实验用气为氮气．原油为桩10615一X18原油(50℃下，黏度1450mPa·S，密度为0．9302g／cm)．水为蒸馏水．泡沫驱的驱油配方：0．5％KAS+0．5％NaC1+N2．三元复合驱的配方：0．1％HPAM+0．1％KAS+0．5％NaOH+0．5％NaC1．1．2实验设备和步骤实验设备及流程见图1．实验所用设备主要包括微观仿真玻璃刻蚀模型(外观尺寸为60mm×、60mm、孔道直径为50～800m)、数字显微摄像系统、微量注入泵等．，图1微观驱油流程示意图实验的基本步骤为：①将微观模型抽真空；②饱和水；③

7、饱和油；④以一定速度注入驱油体系，并录取驱替过程的动态图像；⑤分析图像；⑥改变实验方案，重复①—⑤．2结果与讨论2．1泡沫驱的微观驱油机理2．1．1乳化机理在泡沫驱的前期，泡沫驱与复合驱都会形成大量乳状液，这些乳状液既有水包油型的，也有油包水型的(图2)．图2驱替前期形成的乳状液图6泡沫的短程往复运动水突破后，在模型中主要生成水包油型的乳状液．这些乳状液主要是以下机制形成的：2．1．2贾敏效应在稠油注水开发过程中，水主要(1)在水力学和表面活性剂水溶液降低界面张是驱替大孔道中的原油，当水流大通道形成后，在小力、软化界面膜的综合作用下，残余油滴被拉

8、断或拉孔隙中的残余油就波及不到．而进行泡沫驱时，泡沫成油丝(图3)；首先进人流动阻力较小的高渗透大孔道，随着不同裴海华等：稠油泡沫驱和三