化学驱提高采收率

1、多 元 泡 沫 复 合 驱多 元 泡 沫 复 合 驱 化学法提高采收率化学法提高采收率 化学驱的分类化学驱的分类 聚合物驱聚合物驱 碱驱碱驱 表面活性剂驱表面活性剂驱 气驱气驱 复合驱（如聚合物、碱、表面活性剂复合驱（如聚合物、碱、表面活性剂 和气体可构成多种复合驱）和气体可构成多种复合驱） 化学驱化学驱 1、问题的提出、问题的提出 概述概述 一、驱油用泡沫体系一、驱油用泡沫体系 二、泡沫的基本性质二、泡沫的基本性质 三、空气泡沫驱油三、空气泡沫驱油 四、现场应用四、现场应用 主要内容 泡沫驱技术的研究始于50年代。与聚 合物相比，泡沫具有更强的流度控制能力， 既能显著提高波及效率，又能提高洗

2、油效 率。近年来，因新型表面活性剂得到了快 速发展，使无聚泡沫技术用于恶劣油藏化 学驱成为可能。 概述概述 1.1 起泡体系 泡沫的形成需要三个条件：起泡剂+气体+水。无 聚泡沫称常规泡沫，含聚泡沫称强化泡沫。氮气、二氧化 碳气、甲烷气、 空气等。 十二烷基苯磺酸钠（ABS）、烯烃磺酸盐 （AOS）、十二烷基硫酸钠（SDS）、脂肪醇醚硫 酸钠（ES）、椰子油烷基硫酸盐、脂肪酸皂等阴 离子表面活性。 一、驱油用泡沫体系一、驱油用泡沫体系 Plateau边界边界 1.2 泡沫的结构及稳定性 泡沫是热力学不稳定体系，它具有比其中的气体和液体的自由能泡沫是热力学不稳定体系，它具有比其中的气体和液体的自

3、由能 之和还要高的自由能。它的破裂过程包括排液、气泡合并和破裂三个之和还要高的自由能。它的破裂过程包括排液、气泡合并和破裂三个 阶段。阶段。 反映了典型的含聚泡沫的微观结构形貌特征：泡 沫呈六边形（这是气泡群聚的结果），具有明显的 Plateau边界和液膜。 无盐含聚（Xanthan）泡沫的SEM图 A B 气体气体 一、驱油用泡沫体系一、驱油用泡沫体系 1. 泡沫的质量和半衰期 泡沫质量和半衰期是泡沫的最基本性能，实验室多采用泡沫质量和半衰期是泡沫的最基本性能，实验室多采用 Waring BlenderWaring Blender和和Ross-MilesRoss-Miles法评价泡沫质量和半

4、衰期。法评价泡沫质量和半衰期。 Waring Blender搅拌器 泡沫质量：泡沫总体积中气体部分的体积含量 基本基本 性能性能 体积半衰期：泡沫体积减小至最初体积一半的时间 泡沫湿度：液体部分的体积含量 析液半衰期：起泡液析出一半所需时间 可用来筛选泡 沫体系，考察 泡沫性能的多 种影响因素 二、泡沫的基本性质二、泡沫的基本性质 1 2 3 5 4 Ross-MilesRoss-Miles法实验装置示意图法实验装置示意图 1 1分液漏斗；分液漏斗； 2 2计量管；计量管； 3 3夹套保温夹套保温 量筒；量筒； 4 4水浴锅水浴锅 5 5胶管胶管 2.泡沫的流变性 用毛细管粘度计、范氏粘度计和

5、爱波里脱（用毛细管粘度计、范氏粘度计和爱波里脱（EppreehtEppreeht）同轴圆筒粘度）同轴圆筒粘度 可直接测定泡沫的表观粘度，毛细管粘度计如图所示可直接测定泡沫的表观粘度，毛细管粘度计如图所示 。在此，主要介绍。在此，主要介绍 采用毛细管测定泡沫的流变性。采用毛细管测定泡沫的流变性。 毛细管粘度计 泡沫的假塑性特性 1n a K 二、泡沫的基本性质二、泡沫的基本性质 空气泡沫调驱技术综合了空气驱与泡沫驱的优点，成本低，具有传统 的低温氧化效果和流度控制作用，已逐渐成为开发轻质油藏的一项高效提 高采收率技术。 美国俄亥俄大学Alvarado ,Manrique 教授（2010）指出轻质

6、油藏注空气驱项 目在未来为迅猛增加。 三、空气泡沫驱油三、空气泡沫驱油 气 源 广 泛 价 格 低 廉 就 地 取 材 概 况概 况 注空气低温氧化驱油过程示意图注空气低温氧化驱油过程示意图 三、空气泡沫驱油三、空气泡沫驱油 反应区：消耗氧气反应区：消耗氧气 反应区反应区气体气体(N(N2 2) )前沿前沿注气区注气区 注空气井注空气井r N2 天数：天数：43天。天。 油井集输流程示意图油井集输流程示意图 产出流程产出流程 油井油井 4040方高架敞口方罐方高架敞口方罐 输油泵输油泵 计量装置计量装置 除气器 套管气排空 计量站计量站 （3 3）试验工程方案）试验工程方案 四四.X.X油田空

7、气泡沫驱试验油田空气泡沫驱试验 从调研的情况看，目前国内各油田在注泡沫空气驱从调研的情况看，目前国内各油田在注泡沫空气驱 过程中，注气设备均为高压空压机。监测仪器主要为在线过程中，注气设备均为高压空压机。监测仪器主要为在线 监测仪和便携式监测仪监测仪和便携式监测仪 。依据胡。依据胡12-10412-104氮气泡沫试注试验，氮气泡沫试注试验， 选取注入设备、监测仪器有两种。选取注入设备、监测仪器有两种。 注入设备、监测仪器注入设备、监测仪器 W W7/4007/400型，工作压力型，工作压力40MPa40MPa，排量，排量7m7m3 3/min/min。 PGMPGM50205020在线检测仪，

8、在线检测仪，BX168BX168便携式气体检测仪。便携式气体检测仪。 四四.X.X油田空气泡沫驱试验油田空气泡沫驱试验 （3 3）试验工程方案）试验工程方案 （4 4）试验实施情况）试验实施情况 X152X152井组共实施两个轮次的施工：井组共实施两个轮次的施工： p07年5月7日9月24日第一轮次施工 累注空气46104Nm3，活性剂3251m3。 最高注气压力30.6MPa，稳定注气压力28MPa。 p08年12月2日-09年7月17日第二轮次施工 累注气101.4104Nm3，累注泡沫3925m3， 注入压力26MPa。 四四.X.X油田空气泡沫驱试验油田空气泡沫驱试验 （5 5）试验效

9、果分析）试验效果分析 截止截止20102010年年4 4月底，月底，X X块实施了块实施了X152X152（两轮次）、（两轮次）、 X17X17、X65X65井（两轮次）、井（两轮次）、X9X9共共4 4个井组个井组7 7井次空气泡沫调井次空气泡沫调 驱工作量，累计注入空气驱工作量，累计注入空气407.61407.6110104 4NmNm3 3；活性剂；活性剂 21998m21998m3 3，累计增油累计增油5099t5099t, ,效果显著。效果显著。 四四.X.X油田空气泡沫驱试验油田空气泡沫驱试验 （5 5）试验效果分析）试验效果分析 以X152井组为例，第一轮施工是2007年5月7日-9月24日，措施前油井产状 188.3t/5.35t/97.2%，措施后188.4t/15.1t/89.0%。措施后日产油量增加日产油量增加9.8t9.8t， 含水率下降含水率下降8.2%8.2%。 四四.X.X油田空气泡沫驱试验油田空气泡沫驱试验 （5 5）试验效果