氮气泡沫对管外窜槽的封堵研究

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氮气膨胀水泥浆防窜固井技术的研究与应用

文章编号:1001-5620(2007)02-0073-04氮气膨胀水泥浆防窜固井技术的研究与应用王野1,2　杨振杰1　赵秋羽2　周丙部3　李振河3　王彬3(1.西安石油大学,陕西西安;2.华北石油管理局钻井工艺研究院,河北任丘;3.华北油田公司二连分公司地质所,内蒙古锡林浩特)摘要　固井后的环空窜流会严重影响产能评价、注水效果和油气井产量。

对防窜机理进行了探讨。

研制开发出了氮气膨胀水泥浆体系,在该水泥浆体系中,氮气膨胀剂由含氮有机物、稳定剂和惰性材料组成,注入井下后,在一定的温度和水泥浆的碱性条件下开始发气。

由于稳定剂的作用,氮气形成微小气泡并稳定地存在水泥浆中,形成气体膨胀水泥浆体系。

室内评价氮气膨胀剂的常规性能结果表明,氮气膨胀剂的膨胀性能好,与其它水泥添加剂配伍性好,对水泥石抗压强度没有影响。

氮气膨胀水泥浆在华北油田、长庆气田和冀东油田等15口井进行了应用,防窜效果明显。

关键词　固井　膨胀水泥浆　氮气　防窜中图分类号:T E256.6文献标识码:A0　引言固井后环空窜流一直是影响产能评价、注水效果和油气井产量的突出问题,如果层间封固不良,高压层流体必然窜流入低压层,造成油气资源流失或储层伤害,对环境保护也是一个巨大威胁。

采用两凝水泥改善水泥有效液柱压力可以防窜。

但当其中的一凝水泥凝固后,另一凝水泥或其中的一凝内部发生胶凝失重,仍然具有发生窜侵的可能,这时就要靠增大气侵阻力来实现防窜。

氮气膨胀水泥浆就是在水泥浆中加入一种添加剂,使其在被泵送或替到相应位置之后水泥硬化前,在一定的温度和水泥浆的碱性条件下产生氮气,均匀地分布在水泥浆体中,在液柱压力作用下气泡被压缩,积累了一定的能量,该能量在水泥浆液柱压力减小的过程中,逐渐释放,以平衡地层压力;同时其体积膨胀作用,也可以抑制水泥石的收缩,从而消除水泥石与地层和套管间形成的微环隙,防止地层流体窜流通道的出现。

1　氮气膨胀水泥浆体系的研究氮气膨胀剂由含氮有机物、稳定剂和惰性材料组成,在一定的温度和水泥浆的碱性条件下开始发气。

氮气泡沫调剖技术研究与应用

氮气泡沫调剖技术研究与应用作者：唐永江来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第05期摘要：在注氮气提高原油采收率的实施过程中，易出现重力超覆及粘性指进现象，造成气体过早从油井中突破，室内实验研究表明，在注氮气过程中加入发泡剂及稳泡剂可以减少重力超覆、降低气体的指进（或突进速度），调整注采剖面。

关键词：氮气泡沫调剖；室内实验研究；现场应用；增油降水1 油田概况油田某块构造位置位于辽河断陷盆地中央凸起南部倾没带的南端，含油面积5.6km2，石油地质储量2067×104t。

储集层为三角洲前缘相沉积体系，区块内小断块较多，砂体多呈透镜本分布，储层连通性差，连通系数为0.59～0.61。

开发目的层为下第三系东营组马圈子油层，油层埋深-1500m～2700m，平均有效厚度19.4m，平均有效孔隙度29.11%，渗透率780×10-3µm2，层间渗透率变化范围为116～1202×10-3µm2，非均质系数在1.07～2.36之间，级差在1.2～20.2倍之间，变异系数在0.06～0.96之间。

油藏类型属于构造控制的边水油藏，边底水油藏及岩性构造油藏，油层薄且多，油水关系复杂，具有多套油水组合，油水界面参差不齐。

原始地层压力17.95MPa，饱和压力13.7MPa。

注水开发中存在的主要问题是油井普遍高含水，水驱效果差。

目前该块综合含水已达89.86%，有117口油井含水高达90%以上，低液高含水是该断块开发中的突出问题。

主要是由于油水粘度比大，导致单层突进、层内舌进、指进严重，水驱波及程度低，水驱波及体积系数仅为49.7%。

层间非均质性严重，导致注水井层间吸水不均匀，对应油井层间剩余油饱和度差异较大，纵向上储量动用不均，d2层系采出程度为24.27%，d3层系采出程度为26.44%。

2 氮气泡沫提高采收率的机理注氮气提高采收率的原理主要有四个方面。

第一，氮气的封堵作用。

氮气泡沫调剖改善蒸汽驱开发效果技术研究

氮气泡沫调剖改善蒸汽驱开发效果技术研究作者：杨翠萍来源：《中国科技博览》2018年第04期[摘要]随着油田蒸汽驱开发进入中后期阶段，蒸汽沿高渗透层的窜流、指进、舌进和蒸汽超覆等现象严重，致使耗费大量蒸汽，原油采出率降低，经济效益变差。

油层中大部分渗透性差或处于底部的高含油区域，蒸汽以狭窄的通道进入生产井，波及系数很小，尤其是油层物性、渗透率相差较大的薄互状油藏或中厚稠油油藏，油层纵向吸气厚度或动用程度仅50%左右。

目前，氮气泡沫调剖技术，是挖掘油藏潜能，改善蒸汽驱效果最主要、最有效的途径，具有较好的应用前景。

[关键词]蒸汽驱；氮气泡沫；调剖中图分类号：S486 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）04-0254-02前言中原油田东濮老区稠油可开发的区块达到17个，探明储量超过1亿吨，但大部分分布都比较零散，不能形成规模生产，采出程度低。

蒸汽驱开发方式是当前国内外开发稠油的的主要先进技术，文79-140井是中原油田采油四厂首口采用双空心管稠油热采技术的油井。

而中原油田内蒙探区白音查干锡14块的稠油在51摄氏度时黏度高达17.5万毫帕秒，被专家称为超稠油。

锡14区块含油面积29.86平方千米，目前已获得4376万吨的探明储量，为加快稠油的勘探开发进度，将锡14区块作为稠油开发的主攻目标，快速开展先导性试验。

试验中探索适合该区块稠油有效开发的热采工艺技术，在水平井锡14—平1井获得平均日产1吨的产量，在直井锡14—101井获得最高日产5.6吨的产量。

然而，随着油田开发相继进入中后期阶段，蒸汽驱长期开采后，蒸汽在油层中发生沿高渗透层的窜流，出现窜槽、指进、舌进和蒸汽超覆现象，造成蒸汽耗量大，蒸汽沿着窜进通道提前突破至生产井，使油层中大部分渗透性差或处于底部的高含油区域未受到蒸汽波及，蒸汽以狭窄的通道进入生产井，波及系数很小，使生产井采出率降低，经济效益变差。

尤其是中厚稠油油藏或油层物性、渗透率相差较大的薄互状油藏，油层纵向吸气厚度或动用程度一般仅50%左右且严重不均，使上部分物性好的油层的吸气充分，加热效果好，采油量大，含油饱和度下降快，甚至采空，出现枯竭，而下部及物性差层系，吸汽甚少甚至完全不进汽，资源动用少或几乎完全未动用。

氮气泡沫在油水井解堵、混排中的应用分析

技术与检测Һ㊀氮气泡沫在油水井解堵㊁混排中的应用分析李文生摘㊀要：由于氮气具有制（提）取范围广，操作方便，形成的氮气泡沫热稳定性好，可有效解决油水井层内㊁层间渗流矛盾，有效提高油田酸化解堵效果；混排施工中在井底易形成负压，诱导近井地带污染物外排，带出井底的残酸和污染物㊂因此，氮气泡沫技术在油田解堵㊁混排中得到了广泛的应用㊂关键词：制氮；氮气泡沫；解堵；混排一㊁氮气的基本性质在常温常压下，氮气为无色无嗅的气体，１ｍ３液氮在标准大气压下，汽化６４７ｍ３氮气，氮气冷却至－１９５．８ħ（沸点）时，变成无色的液体，冷却至－２０９．８ħ（熔点）时，液态氮变成雪状的固体㊂在标准状况下，氮气密度为１．２５ｇ／Ｌ㊂二㊁制氮的方法通常是采用膜制氮技术制取氮气的，膜制氮是指利用空气分离膜从空气中提取氮气㊂从大气中提取的空气，净化处理后泵入空气分离膜组后进行分离，提取达到规定纯度的氮气，经检测及增压后使用㊂制氮注氮工艺流程如下：空气源提供系统ң空气净化处理系统ң空气膜分离制氮系统ң氮气检测和计量ң氮气增压系统ң送至用户（或注入井下），详见图１㊂图１㊀膜制氮技术示意图油田现场一般是通过氮气发生车制取氮气的，详见图２㊂图２㊀氮气发生车三㊁氮气泡沫解堵㊁混排机理①由于泡沫具有密度可调㊁对油层伤害小㊁携液（砂）能力强㊁与天然气混合不易发生爆炸等优良性能；同时泡沫在地层中良好的选择性，遇水稳定㊁遇油消泡，调剖能力强，可以有效解决层内㊁层间渗流非均质性矛盾㊂②氮气少量溶解或混合在原油中，使原油体积膨胀，增加地层能量，提高油井产量㊂③贾敏效应㊂泡沫通过孔隙喉道时，由于气泡界面变形而对液流产生阻力效应，称之为贾敏效应㊂当泡沫进入地层时，先进入高渗透层，由于贾敏效应，高渗带流动阻力逐渐增加，随着注入压力的变大，泡沫解堵液可依次进入低渗透层，提高解堵波及系数，增强解堵效果㊂④由于氮气泡沫密度低，可在井底建立负压，诱导近井地带污染物外排，解除产层堵塞㊂⑤泡沫携带能力强，可以把井底的残酸和污染物带出㊂四㊁氮气泡沫解堵㊁混排工艺应用①解堵时向目的层中注入氮气泡沫，闷井扩散后回采，起到油层解堵的作用㊂②酸化解堵后泡沫助排技术：针对常规酸化残酸和反应物不能及时排出，存在沉淀后伤害地层的问题，利用泡沫流体高携带能力和低密度的特点，将地层中的残酸和反应产物排出，提高酸化解堵效果㊂五㊁案例解析案例：Ｓ６７２－２－Ｘ７井氮气泡沫酸化㊁混排㊂该井为新井投产，实施水力喷砂射孔及氮气泡沫酸化㊁混排工艺㊂关键施工步骤及施工参数①连接管线㊂②管线试压㊂③氮气泡沫酸化：灌满井筒；前置氮气；正挤氮气泡沫酸；关井反应１ｈ㊂④倒管线，放喷㊂⑤氮气泡沫混排㊂⑥回收废液㊂⑦恢复液面㊂⑧洗井㊂施工现场布置详见图３；施工参数详见表１：图３㊀泡沫解堵㊁混排现场布置图表１㊀Ｓ６７２－２－Ｘ７氮气泡沫酸化和泡沫混排施工参数表施工工艺氮气泡沫密度ｇ／ｍ３预计泵压ＭＰａ氮气车组排量Ｎｍ３／ｈ泵车排量ｍ３／ｈ液量ｍ３氮气用量ｍ３备注前置氮气／ɤ１５１２００／／６００氮气泡沫酸０．６－０．７ɤ１５１２００１４．３２－２３．１１２０１２８２氮气泡沫液０．６－０．７ɤ１５１２００１４．３２－２３．１１６３８５泡沫混排０．７ɤ１５１２００２３．１１２０．１１１０４４设计１周泡沫混排０．６ɤ１５１２００１４．３２２０．１１１６８５设计１周洗井４０．２２设计２周合计１０６．４４４９９６㊀㊀备注：１．理论计算用氮气量４９９６Ｎｍ３，实际氮气按１．５倍准备即７４９４Ｎｍ３；２．现场施工时当返出液无酸性显示时，方可结束混排施工㊂作者简介：李文生，胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司㊂９６１。

注氮气泡沫控制水窜技术研究

注氮气泡沫控制水窜技术研究采油工程研究院王波刘向斌王鑫摘要：本文简要介绍了注氮气泡沫控水窜技术的选择性封堵和提高采收率机理，通过室内实验对研制的泡沫配方体系与试验区的地质条件进行了适应性评价，进行了1口井的2个层段的现场试验，取得了明显的增油降水效果。

主题词：氮气泡沫选择性封堵厚油层稳定性阻力因子前言杏北油田是大庆的主力油田之一，属于非均质多油层砂岩油田，经过30多年的注水开发，已经进入到高含水开发后期，平均含水已超过90%。

杏北油田采用104块密闭取心样品作压汞试验，水驱前后对比，渗透率增加32%，退出效率降低58.4%，特征结构系数增加27.9%，孔隙体积增加5.9%[1]。

这表明在经过长时间的开发后，注入水可改变地层的孔隙结构，厚油层内产生了水流通道，减小了水驱波及范围，降低了水驱效率。

但精细地质研究成果显示：在主力油层和非主力油层中的厚油层中存在着一定的剩余油。

剩余油垂向上多集中在正韵律厚油层顶部，平面上多分布在断层遮挡及注采不完善的井区，常规措施挖潜难度大。

因此，开展了注氮气泡沫控水增油技术研究。

1 泡沫的封堵及提高采收率机理1.1 泡沫封堵机理泡沫是一种气泡的聚集物，是不溶或微溶气体分散于液体中所形成的分散体系，其中气体是分散相（不连续相），液体是分散介质（连续相）。

泡沫的微观封堵机理是气泡通过毛细管时产生的附加阻力，即贾敏效应[2]。

当气泡很多，而且足够稳定时，所产生的阻力是十分可观的。

泡沫封堵还具有强的选择性。

一是对高渗透带的选择。

高渗透带阻力小，气体会优先进入，占据其包含孔隙的大部分空间，减少液相的饱和度，从而降低液相的流动能力。

二是对油水封堵的选择。

泡沫对含油饱和度比较敏感，在含油饱和度低的地方，能形成稳定的强泡沫，产生有效的封堵。

在含油饱和度高的地方，不能形成稳定的泡沫，不能有效的封堵。

1.2 提高驱油效率机理泡沫提高采收率机理包括四个方面。

一是泡沫对高渗透带产生有效封堵后，后续注入水绕流，产生液流转向作用，可扩大波及体积，提高驱油效率。

氮气泡沫调驱用泡沫剂性能评价

评价内容有泡沫剂与地层水的配伍性，起泡能力和稳定性，油敏性，耐盐抗二价离子能力以及热吸附性；动态评价方内容有动态封堵能力，泡沫剂用量的筛选。评价结果表明，泡沫剂 % 发泡能力较好，性能稳定，耐钙离子能力强，阻力因子大于 # ，可与氮气作为暂堵剂体系。建议现场施工中使用泡沫剂 % 含量为 $ & ’ ( 的泡沫剂溶液，注入量 $ & " )*，氮气注入量也是 $ & " )*较适宜。关键词氮气泡沫调驱泡沫剂发泡量半衰期封堵能力
精
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第0卷第-期
氮气泡沫调驱用泡沫剂性能评价
张艳娟
（中石油辽河油田分公司勘探开发研究院，盘锦 !"#$!$）摘要其中静态对辽河油区海外河油田海 ! 块实施氮气泡沫调驱用泡沫剂性能进行评价，
泡沫剂品种 / C 2 体积 9 ’( 水相泡沫水相泡沫水相泡沫
# 种泡沫剂溶液油敏性比较
摇后时间 9 ’,# ; ;% ! == . !#& % %! " + ++ " + != .+ != =! & %> +% != &# %> ;+ . %> &4 != ># %> ;+ 4 %> && %# !% %> +& !# %& >> %# = %> !& !% %& %+ %# = %& ># !& %& %> %# . %& ># !. %& !; %# . %& %#

氮气泡沫酸化技术在虎狼峁油田解堵中的应用

氮气泡沫酸化技术在虎狼峁油田解堵中的应用随着石油勘探领域的不断深入，越来越多的油田出现了堵塞现象。

针对这种情况，氮气泡沫酸化技术成为了一种有效的解堵方法。

在虎狼峁油田，该技术也被成功应用于解决油藏堵塞问题，具有较大的实用价值。

一、氮气泡沫酸化技术的基本原理氮气泡沫酸化技术是一种通过将酸液与氮气混合，使其形成泡沫后注入井口并进入油藏，利用它的酸性和泡沫性质来溶解水泥石灰等物质，将堵塞物质迅速分解并清除掉的技术。

其中，氮气泡沫能够有效地增强酸液的渗透性和流动性，提高清除堵塞物的效率。

二、虎狼峁油田的堵塞问题虎狼峁油田的油层中长期存在着一些缓慢堵塞油井的现象。

由于沉积物随着时间的累积逐渐形成，这些物质很难被排除。

此外，在注采过程中，泥沙和化学物质也会不断地沉积到井眼和产量管道中，导致油藏出现堵塞，从而影响油井的正常产出。

三、应用氮气泡沫酸化技术的解堵过程在虎狼峁油田的解堵过程中，首先需要对油井进行调查，并了解堵塞物的成分和性质。

在此基础上，制定合理的解决方案，决定氮气泡沫酸化技术的详细实施方案。

整个过程包括以下步骤：1.准备酸液：根据实际情况选择不同类型的酸液，并按照配比要求混合。

2.制备氮气泡沫：通过将酸液与氮气混合，形成黏稠泡沫。

3.注入井口：将酸液泡沫注入井口，通过多次注入和排泄，逐渐扩大清除范围。

4.清除堵塞物：酸液泡沫在沉积物表面形成微小的起伏，然后逐渐侵蚀和溶解附着物质。

通过以上解堵过程，虎狼峁油田的油井堵塞问题得到有效解决，实现了油井正常产出，提高了油田的开采效率。

四、技术的优越性和应用前景氮气泡沫酸化技术具有许多优点，如高效、低成本、环保等。

相比传统的解堵方法，它具有更精细的清除效果和更好的流动性能。

最重要的是，它不会对环境造成污染，可以很好地保护自然资源。

总之，氮气泡沫酸化技术在虎狼峁油田解堵中的应用，为解决油藏堵塞等问题提供了有力的支持。

未来，该技术还会不断完善和升级，成为推动石油行业持续发展的重要工具。

低渗油田Ｎ２驱气窜特征及泡沫防窜实验研究

２０２４年１月第３９卷第１期西安石油大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊａｎ．２０２４Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１收稿日期：２０２３０６２８基金项目：海油发展科研项目“海上稠油油田注气开发可行性实验研究”（ＨＦＫＪ－ＧＪ２０２０－０４）第一作者：刘浩洋（１９９３），男，硕士研究生，研究方向：提高采收率。

Ｅｍａｉｌ：５２５９８０２６９＠ｑｑ．ｃｏｍＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３０６４Ｘ．２０２４．０１．００４中图分类号：ＴＥ３５７文章编号：１６７３０６４Ｘ（２０２４）０１００３４０６文献标识码：Ａ低渗油田Ｎ２驱气窜特征及泡沫防窜实验研究刘浩洋１，赵军１，吴彬彬１，左清泉１，陈平１，胡雪１，郑继龙２（１．中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津３００４５２；２．中海油能源发展股份有限公司清洁能源公司，天津３００４５９）摘要：针对Ｂ油田氮气驱气窜问题，通过室内物理模拟实验分析了长岩心Ｎ２驱替过程的生产特征和气窜规律，由于Ｂ油田具有高温高盐低渗的特点，采用瓦林搅拌法筛选出合适的泡沫防窜体系，并通过物理模拟实验研究了体系的防窜效果和注入时机。

实验结果表明，以采出程度和累积气油比作为指标可将气驱过程划分为三个阶段：无气采油阶段、油气同产阶段、气窜阶段。

适合目标油田的泡沫防窜体系是：０．６％ＺＨＤＱ５起泡剂＋０．１％ＷＰ１稳泡剂溶液。

该体系封堵率可达到９０％，推荐在累积气油比达到２０ｃｍ３／ｃｍ３注入泡沫防窜体系，可在前期气驱的基础上提高采收率１７％。

关键词：Ｎ２驱；气窜特征；泡沫防窜；封堵率；驱油效率ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＧａｓＣｈａｎｎｅｌｉｎｇＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＦｏａｍＣｈａｎｎｅｌｉｎｇＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎｉｎＮ２ＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆＬｏｗＰｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙＯｉｌｆｉｅｌｄｓＬＩＵＨａｏｙａｎｇ１，ＺＨＡＯＪｕｎ１，ＷＵＢｉｎｂｉｎ１，ＺＵＯＱｉｎｇｑｕａｎ１，ＣＨＥＮＰｉｎｇ１，ＨＵＸｕｅ１，ＺＨＥＮＧＪｉｌｏｎｇ２（１．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｒａｎｃｈ，ＣＮＯＯＣＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＳｅｒｖｉｃｅｓＬｉｍｉｔｅｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４５２，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｌｅａｎＥｎｅｒｇｙＢｒａｎｃｈ，ＣＮＯＯＣＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＳｅｒｖｉｃｅｓＬｉｍｉｔｅｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４５９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｇａｓｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｉｎｎｉｔｒｏｇｅｎｆｌｏｏｄｉｎｇｏｆＢｏｉｌｆｉｅｌｄ，ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｇａｓｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｌａｗｏｆＮ２ｆｌｏｏｄｉｎｇａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｌａｂｏｒａｔｏｒｙｐｈｙｓｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｌｏｎｇｃｏｒｅｓ．ＡｓＢｏｉｌｆｉｅｌｄｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｈｉｇｈｓａｌｔａｎｄｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏａｍｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄｂｙＷａｒｉｎｇｂｌｅｎｄｅｒｓｔｉｒｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔａｎｄｉｎｊｅｃｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｐｈｙｓｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｇａｓｆｌｏｏｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｓｔａｇｅｓｂｙｔａｋｉｎｇｒｅｃｏｖｅｒｙｄｅｇｒｅｅａｎｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｇａｓｏｉｌｒａｔｉｏａｓｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ：ｏｉｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｏｕｔｇａｓｓｔａｇｅ，ｏｉｌｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｔａｇｅａｎｄｇａｓｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｓｔａｇｅ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｏａｍｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｔａｒｇｅｔｏｉｌｆｉｅｌｄｉｓｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆ０．６％ＺＨＤＱ５ｆｏａｍｉｎｇａｇｅｎｔ＋０．１％ＷＰ１ｆｏａｍｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ．Ｔｈｅｐｌｕｇｇｉｎｇｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｒｅａｃｈ９０％．Ｉｔｉｓｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｔｏｉｎｊｅｃｔｔｈｅｆｏａｍｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｈｅｎｔｈｅｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｇａｓｏｉｌｒａｔｉｏｒｅａｃｈｅｓ２０ｃｍ３／ｃｍ３，ｗｈｉｃｈｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｏｉｌｒｅｃｏｖｅｒｙｂｙ１７％ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｐｒｅｖｉｏｕｓｇａｓｆｌｏｏｄｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｎ２ｆｌｏｏｄｉｎｇ；ｇａｓｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｆｏａｍａｎｔｉｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ；ｐｌｕｇｇｉｎｇｒａｔｉｏ；ｏｉｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ［Ｃｉｔａｔｉｏｎ］刘浩洋，赵军，吴彬彬，等．低渗油田Ｎ２驱气窜特征及泡沫防窜实验研究［Ｊ］．西安石油大学学报（自然科学版），２０２４，３９（１）：３４３９．ＬＩＵＨａｏｙａｎｇ，ＺＨＡＯＪｕｎ，ＷＵＢｉｎｂｉｎ，ｅｔａｌ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｇａｓｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｆｏａｍｃｈａｎｎｅｌｉｎｇｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｉｎＮ２ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｏｉｌｆｉｅｌｄｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０２４，３９（１）：３４３９．刘浩洋等：低渗油田Ｎ２驱气窜特征及泡沫防窜实验研究引　言油田注氮气作为一种重要的提高采收率技术已被各个油田广泛应用［１５］。

氮气泡沫调剖技术研究与应用

氮气泡沫调剖技术研究与应用针对注水油田层间矛盾大，注水效果差的问题，利用氮气泡沫调剖技术，调整吸水剖面，达到改善断块水驱效果的目的。

标签：氮气；调剖1.前言氮气在油田开发中的应用是20世纪70年代发展起来的新技术。

美国和加拿大已开发出多种氮气应用技术，并达到相应的应用规模，其技术处于世界领先地位。

我国在20世纪80年代开始进行了一系列的室内实验研究，90年代初开始现场试验。

通过优化研究，金海采油厂进行了氮气泡沫调剖技术现场试验，取得了较好的增油降水效果。

2.氮气泡沫调剖技术海26块注水开发早期主要采取的是笼统注水，由于储层纵向上非均质性，造成相对吸水较少的低渗透层所对应的油井收效甚微，而吸水量较大的高渗透层所对应的油井水淹严重，层间矛盾十分突出。

氮气泡沫调剖技术主要是针对海26块生产中出现的问题提出的，通过调整油层吸水剖面，降低水相渗透率、界面张力、原油粘度及重力分异驱替原理，提高水泾效果。

2.1发泡剂的筛选。

实验在带玻璃观察窗和磁力搅拌转子的不锈钢高温高压反应釜内进行。

实验过程如下：将复配的5种发泡剂，用蒸馏水配制发泡剂含量为0.5%的发泡剂溶液，取150ml倒入高温高压反应釜中，均匀注入氮气，使得反应釜内压力为1MPa；仪器温度分布设置在30℃、100℃、150℃、200℃、250℃和300℃，测量发泡体积和半衰期。

通过实验筛选出一种耐温280℃，100℃时半衰期>240min的发泡剂。

2.2发泡剂使用浓度优化。

为了确定发泡剂在多孔介质中产生泡沫所需的最低浓度，配置了不同浓度的发泡剂，先把填砂管饱和水、水测渗透率，然后注入0.1PV发泡剂溶液，在氮气注入压差为0.8MPa下发泡（气体体积固定为0.8PV，大气压下），考察后续注水时阻力因子随浓度的變化。

用不同浓度的表面活性剂水溶液进行水气交替注入实验时，发现当发泡剂浓度为0.3%时，发泡后的后续水驱出口端有时看不到泡沫的产生，发泡前后阻力因子变化较小，而且气液比例对发泡前后水驱阻力因子的影响也不敏感；当发泡剂浓度达到0.5%时，阻力因子呈跳跃性增大，这是由于此时达到了发泡剂的临界发泡浓度。

泡沫调剖封窜机理实验研究

度都为ｌ段塞注入完后闷ｌ，泡沫充分产生，ｍ。ｈ使而
后用水反向注入．入速度ｌ注ｍ￣ｍｉ，量泡沫的封ｎ测
目的层，同时因为发泡剂在流道上的吸附、留等滞损失，体注入后在流道内产生泡沫，成了很大气形
Ｒ
１０５１００
＋＋＋
注入压力测压点１测压点２测压点３
蓄５０氯０
液气比
液气比
图３不同液气比下的分流率
图５填砂管（水测２１ｍ在不同气液比下的分段压力变化９０）
从图３见，可随着气液比的增加，渗透层封堵高
砂管，沫质量增加，沫粘度增加，堵效果好。泡泡封
气液比在３１间时，～之随着气液比的增加，渗透高
填砂管在离注入端比较近的地方封堵效果越好，导致注人压力和测压点１间的压差增加，填砂之而
分别为测压点１测压点２测压点３用量筒计量流、、。体出流情况。
收稿日期：０１ — ６２２００－０
作者简介：军（９０，，程师，究方向为油气田生产管理。邓１８一）男Ｔ研
＜５趟
压力的压差与气液比为３：ｌ时的测压点１压８ｌ４的力和注入压力的压差相等，说明泡沫的阻力是叠加的。在测压点２前的岩心段还产生了泡沫，之使注入压力增加．同时该段的泡沫阻止了压力的传递，测压点２３压力都为０使和的。

氮气泡沫调剖堵及提高采收率的应用机理研究

氮气泡沫调剖堵水及提高采收率的应用机理研究刘文章教授中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院二○○四年十月氮气泡沫调剖堵水及提高采收率的应用机理研究中油勘探开发研究院刘文章教授前言油田注氮气提高采收率技术在70年代及80年代前期在美国达到现场试验及应用高潮。

据调研，有33个油田采用注氮气进行非混相驱、混相驱、保持压力、重力驱等采油方式提高采收率。

在加州大规模注蒸汽热采稠油油田，蒸汽吞吐作业中加入氮气泡沫进行调剖超过5000井次，蒸汽驱加入氮气泡沫剂进行封堵汽窜及提高汽驱采收率的先导试验项目超过30个。

此外，在美国、加拿大、委内瑞拉等国，随着从空气中膜分离制氮技术设备迅速发展，注氮气作业成本较低，仅为天然气的1/3、CO2的1/4左右，注氮气（包括氮气泡沫）开采低渗透油田、底水油藏注氮气压水锥、低压油藏氮气泡沫欠平衡钻井完井、各种油井增产技术如压裂、酸化、洗井冲砂作业中，已广泛应用。

90年代以来，由于对各种注氮气采油机理及先导试验项目已有相当多的研究成果及经验，技术上比较成熟，应用上已常规化，因而这方面公开报道的文献逐渐减少，但该项技术在推广应用中仍在深入研究并向前发展。

在我国，在70年代曾在玉门油田进行过注水中加空气泡沫剂堵水提高采收率试验。

90年前后，华北油田在雁翎裂缝性古潜山油藏进行注氮气压水锥提高采收率技术试验。

在1987年，随着我国稠油油田注蒸汽热采技术的快速发展并且热采产量突破300万吨/年，许多油藏出现注入蒸汽窜流严重，本人为推进稠油注蒸汽热采技术的发展，改善蒸汽吞吐及蒸汽驱采油效果，开始室内实验研究注入蒸汽中加入氮气泡沫剂控制汽窜提高采收率技术。

积极倡导注氮气采油技术，首先在1987年中油石勘院（RIPED）与加拿大阿尔伯达研究院（ARC）合作，互派专家共同开展了“氮气泡沫驱油提高原油采收率技术研究”。

从此本人先后带领五名硕士、博士研究生及多名科技人员，开展了室内氮气泡沫驱机理研究及10多项现场先导试验设计方案，包括蒸汽驱加氮气泡沫调剖提高采收率、水驱加氮气泡沫提高采收率、注氮气及泡沫剂提高蒸汽吞吐效果、注氮气控制水锥提高采收率，超稠油氮气溶剂辅助蒸汽吞吐技术等。

泡沫的封堵特性及液流改向作用研究

泡沫的封堵特性及液流改向作用研究罗文利;冯利娟;何楚琦;周新宇;蒋志斌;罗智忆;王正波;罗治形【摘要】In view of the increasing water content in China's oil fields ,foam has good pugging performance and flow redirection effect ,and has broad application prospects .In this paper ,the sealing characteristics of bubble redirection effect was studied , the fluid flow was investigated under the condition of different seal characteristics of foam ,and effect of flow redirection and enhancing oil recovery was examined.The results show that the foam has good plugging performance ,and can be effectively blocked under suitable conditions .The higher the back pressure ,gas liquid ratio and core permeability are ,the lower the injection speed is ,the bigger the resistance factor and residual resistance factor of the foam are ,the greater the plugging is .For non‐homogeneous reservoirs with a permeability differential of 5 .56 ,foam has effect of flow redirection and can plug the high permeability layer in core selectively .The subsequent injection of water into the low permeability layer will drive out the residual oil ,and the bubble drive will increase the recovery rate by 28%.%针对我国油田水含量日益增高的现状,泡沫具有良好的封堵性能和液流改向作用,拥有广阔的应用前景.主要对泡沫的封堵特性和液流改向作用进行了研究,分别考察了不同条件下泡沫的封堵特性,并考察了泡沫的液流改向作用及提高采收率效果.结果表明,泡沫具备良好的封堵特性,可在适宜条件下实现有效封堵.回压越高、气液体积比越大、岩心渗透率越大、泡沫注入速度越低,泡沫的阻力系数和残余阻力系数越大,泡沫的封堵越强.对于渗透率级差为5 .56的非均质油藏,泡沫具备液流改向作用,可以对高渗层选择性封堵,使后续注入水进入低渗层驱出残余油,泡沫驱提高采收率幅度达28%.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2018(031)004【总页数】7页(P63-68,89)【关键词】泡沫驱;深部调剖;封堵;液流改向【作者】罗文利;冯利娟;何楚琦;周新宇;蒋志斌;罗智忆;王正波;罗治形【作者单位】中国石油勘探开发研究院提高石油采收率国家重点实验室,北京100083;新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油大学(北京)提高采收率研究院,北京102249;中国石油勘探开发研究院提高石油采收率国家重点实验室,北京100083;新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油大学(北京)提高采收率研究院,北京102249;中国石油勘探开发研究院提高石油采收率国家重点实验室,北京100083;新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000【正文语种】中文【中图分类】TE39由于油藏自身非均质性的作用，在注水开发后期，水会自发地沿水井和油井之间的高渗透区域或裂缝驱进，中渗透区域和大量低渗透区域中的原油很难被采出，导致水驱效果并不理想，最低甚至仅有15%左右[1-2]。

氮气泡沫酸酸化技术研究与应用

氮气泡沫酸酸化技术研究与应用前言我厂大多数油藏是非均质复杂断块油气藏，储层非均质性严重，各层系渗透率差异很大。

油水井普遍存在产出与注入剖面严重不均的现象。

加之在开发过程中部分措施对储层造成了一定伤害，而低渗层受到伤害后往往不易恢复，从而使得层间矛盾更加突出，严重影响了油气井正常生产。

砂岩储层酸化技术是一项解除近井地带污染、疏通油气流动通道的重要措施，已形成系列酸化技术，在油田不同时期的开发中发挥了重要作用，但油田已进入中后期开发，地层能量逐渐降低、层间矛盾日益突出、井筒及近井地带污染加剧、井况严重恶化、卡封分层酸化受限，对酸化技术提出了更高要求。

对于注入能力悬殊较大的多层非均质油气藏，笼统酸化时酸液将遵循自然选择原则，酸液优先进入高渗透层带，而低渗透层或伤害严重层不能进酸或进酸太少。

使得高渗透层吸酸过多，对岩石过量溶蚀，造成储层垮塌，引起储层二次伤害；而低渗透层则得不到改善，达不到酸化解堵目的。

对于地层能量较低的油井来说，常规纯液体酸化残液返排困难，易对地层造成二次污染。

为了有效解决这些矛盾，达到均匀布酸提高吸酸剖面、均匀改善各层渗透率的目的，提高油田中后期开发油气藏酸化效果，应用泡沫酸酸化技术提高低渗透油气流渗流能力以及解除油气井井筒和近井地带的污染的研究已迫在眉睫，通过本课题的研究以期为低压低能低渗非均质油层的酸化提供了一条新途径。

泡沫酸是以常规酸化液及其添加剂为基液，充加气体(氮气或二氧化碳等)，由起泡剂发泡和稳泡剂稳定等构成的多相体系．泡沫酸将泡沫特性与酸液溶蚀性能有机结合起来，使之兼有泡沫性质和酸化能力，具备了其它纯液体酸酸化技术无法比拟的技术优势。

泡沫酸酸化技术与常规酸酸化技术相比具有以下优势：(1)在非均质地层中的分流特性，无需进行其它分层措施就能达到均匀布酸的效果：(2) 泡沫属低密度流体，易返排，携带能力强，地层二次伤害小，增产效果好；(3)缓速效果好，穿透能力强，能进入地层深部进行解堵；(4)滤失量低，适合用于水敏性地层；(5)管柱设备腐蚀低，施工安全可靠；上述特性使得泡沫酸可以用于常规酸化不能够涉及的特殊地层(低压低能、低渗、水敏性地层、非均质性油气藏)的酸化施工，并且将预期取得较好的效果。

稠油热采氮气泡沫固化调堵技术

稠油热采氮气泡沫固化调堵技术屈人伟;秦守栋;朱岸昌;李志华;王文明;汪正勇【期刊名称】《油田化学》【年(卷),期】2009(26)3【摘要】通过组分及其用量筛选,得到了可固化的氮气泡沫调堵剂的基础配方：有机硅改性油井水泥（改性水泥）140 g＋发泡剂AEO-SI 4 g＋水80 g。

实用配方中加入缓凝剂酒石酸＋硼酸和降滤失剂羧甲基纤维素。

考察了65℃固结、350℃养护后的改性泡沫水泥的吸水率、密度随每一基础组分用量的变化及密度随温度（20-80℃）、压力（0-13 MPa）的变化。

改性泡沫水泥的抗压强度随发泡剂用量的增大而线性降低,在水灰比约为0.57时有最大值,350℃时失重率小于2%,部分溶于5%盐酸,可抗耐油田污水、煤油和5%NaOH溶液。

在长0.5 m、水测渗透率6.2-19.6μm2的填砂管内注入0.3 PV改性泡沫水泥浆,固化后封堵率大于98%,突破压力5.7-7.3 MPa。

现场应用配方中加入三乙醇胺＋烷基苯磺酸钠作为稳泡剂,气液比0.5-2∶1。

2007.3-2008.3在10口蒸汽吞吐井用改性泡沫水泥浆实施调剖堵水,单井平均注入量96.5 m3,9口井有效,增油降水显著,有效期可超过吞吐周期。

【总页数】5页(P260-264)【关键词】可固化泡沫;泡沫水泥;有机硅改性油井水泥;调剖堵水剂;配方研究;蒸汽吞吐井;调剖堵水;胜利孤岛油田【作者】屈人伟;秦守栋;朱岸昌;李志华;王文明;汪正勇【作者单位】中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂【正文语种】中文【中图分类】TE358.3;TE357.44【相关文献】1.氮气泡沫堵调技术在热采水平井开发中的应用——以LF油田馆陶组为例 [J], 韩红旭;郝爱刚;冀延民;张浩2.稠油热采氮气泡沫调驱技术实验研究 [J], 郝立军3.稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用 [J], 毕长会;赵清;王书林;袁秀丽4.稠油热采氮气泡沫调剖研究与应用 [J], 吕广忠;张建乔5.孤东油田稠油热采氮气泡沫调剖技术现场应用效果剖析 [J], 程聪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

低密度氮气泡沫流体应用技术探讨

低密度氮气泡沫流体应用技术探讨摘要：本文探讨了氮气泡沫流体的酸化及排酸技术的应用，通过不断注入低密度泡沫液进行循环，逐步降低井筒流体的密度，减少液柱对地层的回压，以达到举通井筒或降液到预定深度，实现诱喷的目的。

关键词：低密度氮气泡沫酸化排液解堵泡沫流体是一种可压缩的非顿流体，其独特的结构决定了泡沫流体具有许多优点，如低漏失，对油层伤害小，强携砂能力以及在地下与天然气混合不易发生爆炸等性能。

结合油田油藏生产现状及存在问题，主要对泡沫酸酸化、泡沫流体混排工艺开展了现场应用。

一、泡沫酸酸化及泡沫流体排酸技术1、泡沫酸酸化原理泡沫酸酸化工艺是一种对低渗、低压、水敏性地层很有效的新型酸化增产技术，与其它酸化工艺相比，具有如下特性：液柱压力低、返排能力强，粘度高、滤失小、对地层损害小，酸液有效作用距离长，施工简便、综合成本较低、经济效益高。

其酸化基本原理为：泡沫酸是用起泡剂稳定的气体在酸液中的分散体系，气相为压风机供给的氮气，液相是根据油井情况，采用各种不同的酸液，将起泡沫液泵入渗透率较高的含水层，使流体流动阻力逐渐提高，进而在吼道中产生气阻效应。

在叠加的气阻效应下，再使用起泡沫酸液进入低渗透地层与岩石反应，形成更多的溶蚀通道，以解除低渗层污染、堵塞，改善油井产液剖面或注水井吸水剖面。

2、泡沫酸酸化氮气泡沫返排技术要求酸化后，酸液和岩石反应的生成物若在地层中停留时间过长，将发生某些反应，生成二次沉淀，同时与悬浮在残酸中的一些不溶物质沉降堵塞地层孔道，影响酸化施工效果。

常规酸化后往往由于残酸返排不完全，使酸化产物在地层沉淀，造成二次污染使酸化增产效果不明显。

低密度泡沫液排酸是利用向油、套环形空间注入低密度泡沫液，将井筒液体从油管内排出。

通过不断注入低密度泡沫液进行循环，逐步降低井筒流体的密度，减少液柱对地层的回压，以达到举通井筒或降液到预定深度，实现诱喷的目的。

使用低密度泡沫可大大降低井筒的液柱压力，形成井筒较地层的负压，可以使地层中残酸比较完全地排入井筒，进而随泡沫流体排出地面，达到酸化后排酸的目的。