注氮气泡沫调剖技术研究与应用教学内容

1、注氮气泡沫调剖技术研究与应用二、注氮气泡沫调剖技术机理二、注氮气泡沫调剖技术机理泡沫破裂后，氮气上浮到泡沫破裂后，氮气上浮到油层顶部，形成氮气驱油层顶部，形成氮气驱选择性封堵含油饱和度低选择性封堵含油饱和度低的高渗透储层的高渗透储层表面活性剂提高驱油效率表面活性剂提高驱油效率上浮气体上浮气体高渗透带高渗透带中渗透带中渗透带低渗透带低渗透带泡沫泡沫有很高的安全性和机动性有很高的安全性和机动性 相对于水和油来说，无论储层岩石的润湿性相对于水和油来说，无论储层岩石的润湿性如何，气体都是非润湿相，并且由于气体的流动如何，气体都是非润湿相，并且由于气体的流动性远高于水和油，所以会优先进入大孔隙，并占性远

2、高于水和油，所以会优先进入大孔隙，并占据大孔隙中间的大部分空间，从而减少水相的饱据大孔隙中间的大部分空间，从而减少水相的饱和度，降低水相渗透率。室内实验证明泡沫的封和度，降低水相渗透率。室内实验证明泡沫的封堵性能随渗透率的增加而增加。堵性能随渗透率的增加而增加。特点特点1 1：具有对高渗透层的自动选择性：具有对高渗透层的自动选择性氮气泡沫具有五大特点：氮气泡沫具有五大特点： 泡沫只有在含油饱和度低（泡沫只有在含油饱和度低（202020）的层段泡沫存在有效期短或不产生泡沫。）的层段泡沫存在有效期短或不产生泡沫。特点特点2 2：具有对高含水层的自动选择性：具有对高含水层的自动选择性 泡沫可以在高渗

3、透层，水洗程度较高，已形泡沫可以在高渗透层，水洗程度较高，已形成水窜的层段中，形成粘度高达成水窜的层段中，形成粘度高达100mPa.s100mPa.s以上的以上的泡沫流，能够有效控制注入水的窜进，迫使后续泡沫流，能够有效控制注入水的窜进，迫使后续液流转向，扩大水驱波及体积，提高驱油效率。液流转向，扩大水驱波及体积，提高驱油效率。特点特点3 3：泡沫具有较高的粘度：泡沫具有较高的粘度 具有很好的液流转向作用具有很好的液流转向作用 泡沫中的表面活性剂与岩石表面的油膜作泡沫中的表面活性剂与岩石表面的油膜作用，降低了界面张力，既提高了水驱效率，又用，降低了界面张力，既提高了水驱效率，又提高了采收率。泡

4、沫中的气体能够使低渗透层提高了采收率。泡沫中的气体能够使低渗透层达到气驱的效果，并好于水驱；另外，由于气达到气驱的效果，并好于水驱；另外，由于气体的上浮作用，能驱替油层顶部的剩余油。体的上浮作用，能驱替油层顶部的剩余油。特点特点4 4：泡沫中表面活性剂和：泡沫中表面活性剂和 气体具有很强的驱油作用气体具有很强的驱油作用 具有不爆炸、不燃烧、不腐蚀等特点，现场具有不爆炸、不燃烧、不腐蚀等特点，现场注入工艺安全可靠；注入工艺安全可靠； 不会对油层造成伤害，油井产出液脱水不受影不会对油层造成伤害，油井产出液脱水不受影响，伴生气仍可利用；响，伴生气仍可利用； 氮气生产成本比二氧化碳和天然气的成本低，氮

5、气生产成本比二氧化碳和天然气的成本低，具有很好的经济效益；具有很好的经济效益； 可单井施工，工艺简单，施工的机动性强。可单井施工，工艺简单，施工的机动性强。特点特点5 5：具有很高的安全性和机动性：具有很高的安全性和机动性 3套泡沫剂的膨胀体积很大，常温下泡沫剂的半套泡沫剂的膨胀体积很大，常温下泡沫剂的半衰期在衰期在2.57.3h之间，能满足污水配制要求之间，能满足污水配制要求（一）泡沫剂体系确定（一）泡沫剂体系确定泡沫的综合性能表泡沫的综合性能表 类型类型渗透率渗透率（m2）污水配制污水配制表面张力表面张力（mN/m）界面张力界面张力（mN/m）表观粘度表观粘度（mPa.s）发泡体积发泡体积

6、（mL）泡沫半衰期泡沫半衰期（h）WT-10.54707.326.51.3253.4三、室内开展工作三、室内开展工作（二）泡沫剂影响因素分析（二）泡沫剂影响因素分析 温度对泡沫体系性能的影响温度对泡沫体系性能的影响 温度低于温度低于55，三种体系泡沫的半衰期在，三种体系泡沫的半衰期在75min以上，可满足温度低于以上，可满足温度低于55以下的油藏使用以下的油藏使用温度对泡沫剂性能的影响温度对泡沫剂性能的影响矿化度对泡沫体系性能的影响矿化度对泡沫体系性能的影响 矿化度对泡沫剂性能的影响矿化度对泡沫剂性能的影响 WT-1泡沫剂对矿化度不敏感泡沫剂对矿化度不敏感 ，WT-2可在矿化度可在矿化度900

7、0mg/L以下使用，以下使用，WT-3只能在矿化度只能在矿化度7000mg/L以下使以下使用用 含油饱和度对泡沫体系性能的影响含油饱和度对泡沫体系性能的影响 含油饱和度含油饱和度20%以上，泡沫的发泡体积和半衰期以上，泡沫的发泡体积和半衰期急剧下降，体现了泡沫的选堵性能急剧下降，体现了泡沫的选堵性能含油饱和度对泡沫性能的影响含油饱和度对泡沫性能的影响（三）三）非均质三管岩心采收率对比非均质三管岩心采收率对比实验实验 驱替压力：驱替压力：35MPa流量：流量：0.0130mL/min工作温度：工作温度：150 岩心长度：岩心长度：2.5200cm泡沫剂评价岩心驱替实验装置泡沫剂评价岩心驱替实验装

8、置水驱后聚驱、三元驱和泡沫驱采收率变化对比水驱后聚驱、三元驱和泡沫驱采收率变化对比 聚驱提高聚驱提高17.80，三元驱提高，三元驱提高21.87，泡沫驱提高泡沫驱提高30.9233.05%49.92%50.85%38.1%53.17%59.97%35.86%62.73%66.78%水驱后聚驱、三元驱和泡沫驱含水变化对比水驱后聚驱、三元驱和泡沫驱含水变化对比 聚驱降低聚驱降低48.0，三元驱降低，三元驱降低47.9，泡沫驱降低泡沫驱降低54.9350.0%43.07%50.1%98%98%水驱后聚驱、三元驱和泡沫驱出液量变化幅度对比水驱后聚驱、三元驱和泡沫驱出液量变化幅度对比2.67%1.79%

9、0.88%6.74%3.22%3.51%19.6%8.79%10.82%氮气泡沫驱油技术氮气泡沫驱油技术能进一步挖潜油藏中的剩余油能进一步挖潜油藏中的剩余油提高非主力油藏的动用程度提高非主力油藏的动用程度北北2-2-158北北2-2-160北北2-1-076北北2-丁丁3-58北北2-丁丁3-59北北2-丁丁3-60北北2-丁丁3-61北北2-丁丁2-60北北2-丁丁2-59北北2-丁丁2-62北北2-丁丁1-60北北2-丁丁1-59北北2-丁丁1-更更58北北2-丁丁2-582口中心采油井，口中心采油井，3口口注水井和外围注水井和外围7口连通口连通采油井，平均井距为采油井，平均井距为250m

10、现场注入参数现场注入参数井井 号号 施工施工时间时间施工周施工周期期(d)有效厚有效厚度度（m）氮气量氮气量（104m3）泡沫剂泡沫剂（m3） 累计地下累计地下气液比气液比注入压注入压力力上升上升(MPa) 北北2-2-158 05.10319.129.981618 0.93:17.1 北北2-2-16005.122612.541.321536 1.3 :11.6 北北2-1-07606.01246.829.41323 1.11:1 4.2 合合 计计 -8128.4100.74477 1.12:1 4.3 四、北四、北2-丁丁2-59井组氮气泡沫调剖现场试验井组氮气泡沫调剖现场试验启动压力启

11、动压力北北2-2-158井措施前后吸水指示曲线井措施前后吸水指示曲线井井 号号启动压力启动压力 MPa措措施施前前措措施施后后上上升升值值北北2-2-158井井8.99.91.0北北2-2-160井井8.79.30.6北北2-1-076井井7.88.30.51、启动压力升高，有效封堵高渗透层位、启动压力升高，有效封堵高渗透层位措施后效果措施后效果2 2、 吸水剖面改善，吸水厚度增加，吸水比例更加合理吸水剖面改善，吸水厚度增加，吸水比例更加合理措施后效果措施后效果3 3、调剖后连通油井见到降水增油效果、调剖后连通油井见到降水增油效果2006年年4月连通油井产液量月连通油井产液量683.1m m3

12、 3，产油量，产油量53.9t，含水，含水92.13%，较较措施措施时产液量下降时产液量下降74.3t，含水下降含水下降2.49个百分点个百分点日产液日产液102.7m3，日产油，日产油6.3t，综合含水，综合含水93.9%措施前措施前措施后措施后措施措施效果最好效果最好2006.82006.8较措施时较措施时日降液日降液58.3m58.3m3 3，日增油，日增油1.1t1.1t，含水下降，含水下降2.92.9个百分点个百分点效果最好效果最好较措施时较措施时日产液日产液47m3，日产油，日产油5.6t，综合含水，综合含水88%日降液日降液12m12m3 3，日增油，日增油1.4t1.4t，含水

13、下降，含水下降8 8个百分点个百分点2006.42006.4效益分析效益分析投入投入 实际发生费用（租车实际发生费用（租车28万元万元/月）月） 买车（买车（0.48元元/Nm3） 225万元万元 188万元万元产出产出 三厂价三厂价（1200元元/吨）吨） 国家价国家价（4269元元/吨）吨） 三厂价三厂价（1200元元/吨）吨） 国家价国家价（4269元元/吨）吨）538.26万元万元1914.86万元万元538.26万元万元1914.86万元万元投入产出比投入产出比1：2.391：6.961：2.861：8.05水驱后井组注氮气泡沫调驱具有很好水驱后井组注氮气泡沫调驱具有很好的经济效益的

14、经济效益 结结 论论 注氮气泡沫段塞是高含水开发后期一项先注氮气泡沫段塞是高含水开发后期一项先进的厚油层挖潜措施，具有选择性封堵高进的厚油层挖潜措施，具有选择性封堵高渗透带和高含水层，扩大波及体积和提高渗透带和高含水层，扩大波及体积和提高驱油效率的作用驱油效率的作用 研制的泡沫剂能适应大庆油田的温度和矿化度研制的泡沫剂能适应大庆油田的温度和矿化度北北2-2-丁丁2-592-59井组采用氮气泡沫技术效果非常显井组采用氮气泡沫技术效果非常显著，目前该井组周围连通油井已累计增油著，目前该井组周围连通油井已累计增油4395.5t4395.5t，投入产出比在，投入产出比在1 1：3 3以上以上参考文献参考文献1 1 刘春发，砂岩油田开发成功实践，石油工业出版社，刘春发，砂岩油田开发成功实践，石油工业出版社，1996.71996.72 2 洪世铎，油藏物理基础，石油工业出版社洪世铎，油藏物理基础，石油工业出版社3 3 吴文祥，泡沫复合驱微观驱油机理及泡沫复合驱体系在吴文祥，泡沫复合驱微观驱油机理及泡沫复合驱体系在多孔介质中流动特性研究，多孔介质中流动特性研究， 1999.71999.74