化學(xué)驅(qū)提高采收率

1、多 元 泡 沫 復(fù) 合 驅(qū)多 元 泡 沫 復(fù) 合 驅(qū) 化學(xué)法提高采收率化學(xué)法提高采收率 化學(xué)驅(qū)的分類化學(xué)驅(qū)的分類 聚合物驅(qū)聚合物驅(qū) 堿驅(qū)堿驅(qū) 表面活性劑驅(qū)表面活性劑驅(qū) 氣驅(qū)氣驅(qū) 復(fù)合驅(qū)（如聚合物、堿、表面活性劑復(fù)合驅(qū)（如聚合物、堿、表面活性劑 和氣體可構(gòu)成多種復(fù)合驅(qū)）和氣體可構(gòu)成多種復(fù)合驅(qū)） 化學(xué)驅(qū)化學(xué)驅(qū) 1、問題的提出、問題的提出 概述概述 一、驅(qū)油用泡沫體系一、驅(qū)油用泡沫體系 二、泡沫的基本性質(zhì)二、泡沫的基本性質(zhì) 三、空氣泡沫驅(qū)油三、空氣泡沫驅(qū)油 四、現(xiàn)場應(yīng)用四、現(xiàn)場應(yīng)用 主要內(nèi)容 泡沫驅(qū)技術(shù)的研究始于50年代。與聚 合物相比，泡沫具有更強(qiáng)的流度控制能力， 既能顯著提高波及效率，又能提高洗

2、油效 率。近年來，因新型表面活性劑得到了快 速發(fā)展，使無聚泡沫技術(shù)用于惡劣油藏化 學(xué)驅(qū)成為可能。 概述概述 1.1 起泡體系 泡沫的形成需要三個條件：起泡劑+氣體+水。無 聚泡沫稱常規(guī)泡沫，含聚泡沫稱強(qiáng)化泡沫。氮氣、二氧化 碳?xì)?、甲烷氣?空氣等。 十二烷基苯磺酸鈉（ABS）、烯烴磺酸鹽 （AOS）、十二烷基硫酸鈉（SDS）、脂肪醇醚硫 酸鈉（ES）、椰子油烷基硫酸鹽、脂肪酸皂等陰 離子表面活性。 一、驅(qū)油用泡沫體系一、驅(qū)油用泡沫體系 Plateau邊界邊界 1.2 泡沫的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 泡沫是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，它具有比其中的氣體和液體的自由能泡沫是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，它具有比其中的氣體和液體的自

3、由能 之和還要高的自由能。它的破裂過程包括排液、氣泡合并和破裂三個之和還要高的自由能。它的破裂過程包括排液、氣泡合并和破裂三個 階段。階段。 反映了典型的含聚泡沫的微觀結(jié)構(gòu)形貌特征：泡 沫呈六邊形（這是氣泡群聚的結(jié)果），具有明顯的 Plateau邊界和液膜。 無鹽含聚（Xanthan）泡沫的SEM圖 A B 氣體氣體 一、驅(qū)油用泡沫體系一、驅(qū)油用泡沫體系 1. 泡沫的質(zhì)量和半衰期 泡沫質(zhì)量和半衰期是泡沫的最基本性能，實驗室多采用泡沫質(zhì)量和半衰期是泡沫的最基本性能，實驗室多采用 Waring BlenderWaring Blender和和Ross-MilesRoss-Miles法評價泡沫質(zhì)量和半

4、衰期。法評價泡沫質(zhì)量和半衰期。 Waring Blender攪拌器 泡沫質(zhì)量：泡沫總體積中氣體部分的體積含量 基本基本 性能性能 體積半衰期：泡沫體積減小至最初體積一半的時間 泡沫濕度：液體部分的體積含量 析液半衰期：起泡液析出一半所需時間 可用來篩選泡 沫體系，考察 泡沫性能的多 種影響因素 二、泡沫的基本性質(zhì)二、泡沫的基本性質(zhì) 1 2 3 5 4 Ross-MilesRoss-Miles法實驗裝置示意圖法實驗裝置示意圖 1 1分液漏斗；分液漏斗； 2 2計量管；計量管； 3 3夾套保溫夾套保溫 量筒；量筒； 4 4水浴鍋水浴鍋 5 5膠管膠管 2.泡沫的流變性 用毛細(xì)管粘度計、范氏粘度計和

5、愛波里脫（用毛細(xì)管粘度計、范氏粘度計和愛波里脫（EppreehtEppreeht）同軸圓筒粘度）同軸圓筒粘度 可直接測定泡沫的表觀粘度，毛細(xì)管粘度計如圖所示可直接測定泡沫的表觀粘度，毛細(xì)管粘度計如圖所示 。在此，主要介紹。在此，主要介紹 采用毛細(xì)管測定泡沫的流變性。采用毛細(xì)管測定泡沫的流變性。 毛細(xì)管粘度計 泡沫的假塑性特性 1n a K 二、泡沫的基本性質(zhì)二、泡沫的基本性質(zhì) 空氣泡沫調(diào)驅(qū)技術(shù)綜合了空氣驅(qū)與泡沫驅(qū)的優(yōu)點，成本低，具有傳統(tǒng) 的低溫氧化效果和流度控制作用，已逐漸成為開發(fā)輕質(zhì)油藏的一項高效提 高采收率技術(shù)。 美國俄亥俄大學(xué)Alvarado ,Manrique 教授（2010）指出輕質(zhì)

6、油藏注空氣驅(qū)項 目在未來為迅猛增加。 三、空氣泡沫驅(qū)油三、空氣泡沫驅(qū)油 氣 源 廣 泛 價 格 低 廉 就 地 取 材 概 況概 況 注空氣低溫氧化驅(qū)油過程示意圖注空氣低溫氧化驅(qū)油過程示意圖 三、空氣泡沫驅(qū)油三、空氣泡沫驅(qū)油 反應(yīng)區(qū)：消耗氧氣反應(yīng)區(qū)：消耗氧氣 反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)氣體氣體(N(N2 2) )前沿前沿注氣區(qū)注氣區(qū) 注空氣井注空氣井r N2 天數(shù)：天數(shù)：43天。天。 油井集輸流程示意圖油井集輸流程示意圖 產(chǎn)出流程產(chǎn)出流程 油井油井 4040方高架敞口方罐方高架敞口方罐 輸油泵輸油泵 計量裝置計量裝置 除氣器 套管氣排空 計量站計量站 （3 3）試驗工程方案）試驗工程方案 四四.X.X油田空

7、氣泡沫驅(qū)試驗油田空氣泡沫驅(qū)試驗 從調(diào)研的情況看，目前國內(nèi)各油田在注泡沫空氣驅(qū)從調(diào)研的情況看，目前國內(nèi)各油田在注泡沫空氣驅(qū) 過程中，注氣設(shè)備均為高壓空壓機(jī)。監(jiān)測儀器主要為在線過程中，注氣設(shè)備均為高壓空壓機(jī)。監(jiān)測儀器主要為在線 監(jiān)測儀和便攜式監(jiān)測儀監(jiān)測儀和便攜式監(jiān)測儀 。依據(jù)胡。依據(jù)胡12-10412-104氮氣泡沫試注試驗，氮氣泡沫試注試驗， 選取注入設(shè)備、監(jiān)測儀器有兩種。選取注入設(shè)備、監(jiān)測儀器有兩種。 注入設(shè)備、監(jiān)測儀器注入設(shè)備、監(jiān)測儀器 W W7/4007/400型，工作壓力型，工作壓力40MPa40MPa，排量，排量7m7m3 3/min/min。 PGMPGM50205020在線檢測儀，

8、在線檢測儀，BX168BX168便攜式氣體檢測儀。便攜式氣體檢測儀。 四四.X.X油田空氣泡沫驅(qū)試驗油田空氣泡沫驅(qū)試驗 （3 3）試驗工程方案）試驗工程方案 （4 4）試驗實施情況）試驗實施情況 X152X152井組共實施兩個輪次的施工：井組共實施兩個輪次的施工： p07年5月7日9月24日第一輪次施工 累注空氣46104Nm3，活性劑3251m3。 最高注氣壓力30.6MPa，穩(wěn)定注氣壓力28MPa。 p08年12月2日-09年7月17日第二輪次施工 累注氣101.4104Nm3，累注泡沫3925m3， 注入壓力26MPa。 四四.X.X油田空氣泡沫驅(qū)試驗油田空氣泡沫驅(qū)試驗 （5 5）試驗效

9、果分析）試驗效果分析 截止截止20102010年年4 4月底，月底，X X塊實施了塊實施了X152X152（兩輪次）、（兩輪次）、 X17X17、X65X65井（兩輪次）、井（兩輪次）、X9X9共共4 4個井組個井組7 7井次空氣泡沫調(diào)井次空氣泡沫調(diào) 驅(qū)工作量，累計注入空氣驅(qū)工作量，累計注入空氣407.61407.6110104 4NmNm3 3；活性劑；活性劑 21998m21998m3 3，累計增油累計增油5099t5099t, ,效果顯著。效果顯著。 四四.X.X油田空氣泡沫驅(qū)試驗油田空氣泡沫驅(qū)試驗 （5 5）試驗效果分析）試驗效果分析 以X152井組為例，第一輪施工是2007年5月7日-9月24日，措施前油井產(chǎn)狀 188.3t/5.35t/97.2%，措施后188.4t/15.1t/89.0%。措施后日產(chǎn)油量增加日產(chǎn)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油田空氣泡沫驅(qū)試驗油田空氣泡沫驅(qū)試驗 （5 5）試驗效果