氮气综合利用工艺技术——氮气泡沫调剖技术
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3、考核指标 4、申请资金 5、应用前景
提纲
☆降低吞吐产量递减15% ☆完成2井次
工艺设计
1、原理 2、研究内容
2-1机理分析 2-2调剖设备及配套流程管汇研制 2-3高温起泡剂筛选及复合注入参数优化 2-4方案设计及井组试验与跟踪评价
3、考核指标 4、申请资金 5、应用前景
提纲
应用前景
稠油油藏占辽河油田相当大的比例， 热力采油是稠油开采的主要手段，随着 稠油蒸汽吞吐开采进入了中后期，油汽 比递减加快，已经到了经济开采极限， 必须进行转换开采方式，蒸汽驱作为转 换开采方式的重要接替技术，已开展试 验多年，由于存在着蒸汽超覆、指进、 舌进及窜槽等现象，造成油层纵向吸气 厚度和动用程度严重不足。
氮气综合利用工艺技术
——氮气泡沫调剖技术
1、前言
2、研究内容
2-1机理分析 2-2调剖设备及配套流程管汇研制 2-3高温起泡剂筛选及复合注入参数优化 2-4方案设计及井组试验与跟踪评价
3、考核指标
4、申请资金
提纲
蒸汽驱试验进入到提高油井排液阶段，随 着蒸汽不断注入，油层温度不断上升，采 出井含水不断增加，气窜、指进、舌进及 蒸汽超覆等现象加剧，严重影响了蒸汽驱 的效果，因此采取氮气泡沫进行油层深部 调剖时机已成熟。
计量泵
发生器
口
起泡剂优选
1．高温调剖剂筛选：从目前使用的几种高温 调剖剂中优选一种适合于选定的汽驱井组 的药剂，主要进行下列试验研究：
（1）静态评价：做发泡性和泡沫稳定性试验， 给出发泡体积和衰减曲线；
（2）动态评价：进行岩芯的实际封堵能力试 验，得出实际阻力因子；
（3）敏感性分析：浓度对泡沫封堵性的影响； 含油饱和度对封堵性的影响；
装置研制
1．氮气泡沫发生装置：能使氮气与泡沫均 匀混合并发生泡沫。 发生器装置参数：压力0—25MPa； 泡沫排量：0—15标方/min； 2．调剖剂注入系统：该装置采用橇装将药 剂注入机构（混合罐、管道泵）泡沫计量机 构（标定罐、双头计量泵）、泡沫、氮气混 合器及管汇、阀等紧密地布置在一起。
装置研制
前言
而泡沫剂在含油饱合度较高的层位 是一种表面张力较小的驱油剂，具有 较好的驱油能力，因此注氮气泡沫是 一种较理想的控制高渗透层水窜，提 高水（气）驱采收率的技术。
1、原理
2、研究内容
2-1机理分析 2-2调剖设备研制 2-3高温起泡剂筛选 2-4方案设计
3、考核指标
7、应用前景
提纲
泡沫封堵机理
工艺设计
☆计算注氮速度 假设油层深度1100m，压力12MPa，温度
320℃，体积系数62， ☆地面氮气注入速度
=62×120L=7440m3/min=446m3/h(地面) ☆计算注发泡剂速度 发泡剂浓度按1.2%（占液体体积1.2%） 注液速度80L/min Qf=80×1.2%=1L/min=60L/h
工艺设计
☆施工参数优化设计 要求：在油层深部当蒸汽汽相80%已冷凝情
况下，氮气泡沫质量仍保持在60%以上。 ☆设计蒸汽参数 Qg=6m3/h=100L/min——注蒸汽速度 X=80%——蒸汽干度 Qw=100L×80%=80L/min——80%液相冷
凝时的注液速度 ☆设计氮气泡沫质量
FQ=60%
机理分析
泡沫是一种气泡的聚集物， 当气泡很多，而且足够稳定时， 所产生的阻力是十分可观的。
泡沫具有选择性封堵特性： 一是对高渗透带的选择； 二是对油水封堵的选择。
机理分析
提高采收率机理
泡沫封堵后的液流转向作用，扩大了波及体积； 泡沫中表面活性剂，大幅度降低油水界面张力； 泡沫具有较高的粘度，可降低与油的流度比； 在气泡破裂后，气体上升到油层顶部，扩大了波 及体积。
早在80年代，美国在加州克思河等油田进行了蒸汽 驱加氮气泡沫剂的先导实验，证明该技术是控制 蒸汽窜流的有效途径。加拿大、委内瑞拉也进行 了大量的室内研究及现场试验，我国开展了蒸汽 加氮气泡沫剂的研究，揭示了氮气泡沫在油层形 成的条件及深度调剖的机理，为油田应用该技术 提供了理论基础。
前言
氮气泡沫技术是通过在注入水中加 入氮气及起泡剂，形成稳定的泡沫流， 其粘度较高，在高渗透、水窜孔道产 生较大流动阻力，减小吸水（气）量， 增加注水（气）压力，迫使吸水（气） 差或不吸水（气）油层增加吸水量， 从而起到扩大吸水（气）剖面，控制 单层突进的目的。
应用前景
因此稠油蒸汽驱开采一直没有达到预 期效果，利用氮气泡沫调剖能明显改善 稠油汽驱井组动用程度，是挖掘整个层 系的全部潜能、改善蒸汽驱效果、提高 采收率及经济效益的行之有效的方法， 具有很好的应用前景。
其中：双头计量泵：排量0—120L/h， 压力0—25MPa；
不锈钢标定罐：1—3m3；
地面气液 混注方式
制氮设备 井口
配液池
泡沫发生器Leabharlann 设备简介空气空气
过 滤
加 热
压缩机 缓冲罐 器 器
空气
高压氮气泡沫调 剖工艺流程图
氮气 发生器
氮气 缓冲罐
氮 氮气 气 增压机
泡沫剂
泡沫剂 双柱塞
泡沫
井
储罐
标定罐
工艺设计
☆设计作用半径4m（直径8m） a、假设油层厚度10m b、孔隙度φ=20% ☆施工时间计算 注泡沫速度=QN2+Qf=7.2m3/h+0.06
m3/h=7.26 m3/h 施工时间T=100 m3/7.26 m3/h=13.7h
1、原理 2、研究内容
2-1机理分析 2-2调剖设备及配套流程管汇研制 2-3高温起泡剂筛选及复合注入参数优化 2-4方案设计及井组试验与跟踪评价
提纲
☆降低吞吐产量递减15% ☆完成2井次
工艺设计
1、原理 2、研究内容
2-1机理分析 2-2调剖设备及配套流程管汇研制 2-3高温起泡剂筛选及复合注入参数优化 2-4方案设计及井组试验与跟踪评价
3、考核指标 4、申请资金 5、应用前景
提纲
应用前景
稠油油藏占辽河油田相当大的比例， 热力采油是稠油开采的主要手段，随着 稠油蒸汽吞吐开采进入了中后期，油汽 比递减加快，已经到了经济开采极限， 必须进行转换开采方式，蒸汽驱作为转 换开采方式的重要接替技术，已开展试 验多年，由于存在着蒸汽超覆、指进、 舌进及窜槽等现象，造成油层纵向吸气 厚度和动用程度严重不足。
氮气综合利用工艺技术
——氮气泡沫调剖技术
1、前言
2、研究内容
2-1机理分析 2-2调剖设备及配套流程管汇研制 2-3高温起泡剂筛选及复合注入参数优化 2-4方案设计及井组试验与跟踪评价
3、考核指标
4、申请资金
提纲
蒸汽驱试验进入到提高油井排液阶段，随 着蒸汽不断注入，油层温度不断上升，采 出井含水不断增加，气窜、指进、舌进及 蒸汽超覆等现象加剧，严重影响了蒸汽驱 的效果，因此采取氮气泡沫进行油层深部 调剖时机已成熟。
计量泵
发生器
口
起泡剂优选
1．高温调剖剂筛选：从目前使用的几种高温 调剖剂中优选一种适合于选定的汽驱井组 的药剂，主要进行下列试验研究：
（1）静态评价：做发泡性和泡沫稳定性试验， 给出发泡体积和衰减曲线；
（2）动态评价：进行岩芯的实际封堵能力试 验，得出实际阻力因子；
（3）敏感性分析：浓度对泡沫封堵性的影响； 含油饱和度对封堵性的影响；
装置研制
1．氮气泡沫发生装置：能使氮气与泡沫均 匀混合并发生泡沫。 发生器装置参数：压力0—25MPa； 泡沫排量：0—15标方/min； 2．调剖剂注入系统：该装置采用橇装将药 剂注入机构（混合罐、管道泵）泡沫计量机 构（标定罐、双头计量泵）、泡沫、氮气混 合器及管汇、阀等紧密地布置在一起。
装置研制
前言
而泡沫剂在含油饱合度较高的层位 是一种表面张力较小的驱油剂，具有 较好的驱油能力，因此注氮气泡沫是 一种较理想的控制高渗透层水窜，提 高水（气）驱采收率的技术。
1、原理
2、研究内容
2-1机理分析 2-2调剖设备研制 2-3高温起泡剂筛选 2-4方案设计
3、考核指标
7、应用前景
提纲
泡沫封堵机理
工艺设计
☆计算注氮速度 假设油层深度1100m，压力12MPa，温度
320℃，体积系数62， ☆地面氮气注入速度
=62×120L=7440m3/min=446m3/h(地面) ☆计算注发泡剂速度 发泡剂浓度按1.2%（占液体体积1.2%） 注液速度80L/min Qf=80×1.2%=1L/min=60L/h
工艺设计
☆施工参数优化设计 要求：在油层深部当蒸汽汽相80%已冷凝情
况下，氮气泡沫质量仍保持在60%以上。 ☆设计蒸汽参数 Qg=6m3/h=100L/min——注蒸汽速度 X=80%——蒸汽干度 Qw=100L×80%=80L/min——80%液相冷
凝时的注液速度 ☆设计氮气泡沫质量
FQ=60%
机理分析
泡沫是一种气泡的聚集物， 当气泡很多，而且足够稳定时， 所产生的阻力是十分可观的。
泡沫具有选择性封堵特性： 一是对高渗透带的选择； 二是对油水封堵的选择。
机理分析
提高采收率机理
泡沫封堵后的液流转向作用，扩大了波及体积； 泡沫中表面活性剂，大幅度降低油水界面张力； 泡沫具有较高的粘度，可降低与油的流度比； 在气泡破裂后，气体上升到油层顶部，扩大了波 及体积。
早在80年代，美国在加州克思河等油田进行了蒸汽 驱加氮气泡沫剂的先导实验，证明该技术是控制 蒸汽窜流的有效途径。加拿大、委内瑞拉也进行 了大量的室内研究及现场试验，我国开展了蒸汽 加氮气泡沫剂的研究，揭示了氮气泡沫在油层形 成的条件及深度调剖的机理，为油田应用该技术 提供了理论基础。
前言
氮气泡沫技术是通过在注入水中加 入氮气及起泡剂，形成稳定的泡沫流， 其粘度较高，在高渗透、水窜孔道产 生较大流动阻力，减小吸水（气）量， 增加注水（气）压力，迫使吸水（气） 差或不吸水（气）油层增加吸水量， 从而起到扩大吸水（气）剖面，控制 单层突进的目的。
应用前景
因此稠油蒸汽驱开采一直没有达到预 期效果，利用氮气泡沫调剖能明显改善 稠油汽驱井组动用程度，是挖掘整个层 系的全部潜能、改善蒸汽驱效果、提高 采收率及经济效益的行之有效的方法， 具有很好的应用前景。
其中：双头计量泵：排量0—120L/h， 压力0—25MPa；
不锈钢标定罐：1—3m3；
地面气液 混注方式
制氮设备 井口
配液池
泡沫发生器Leabharlann 设备简介空气空气
过 滤
加 热
压缩机 缓冲罐 器 器
空气
高压氮气泡沫调 剖工艺流程图
氮气 发生器
氮气 缓冲罐
氮 氮气 气 增压机
泡沫剂
泡沫剂 双柱塞
泡沫
井
储罐
标定罐
工艺设计
☆设计作用半径4m（直径8m） a、假设油层厚度10m b、孔隙度φ=20% ☆施工时间计算 注泡沫速度=QN2+Qf=7.2m3/h+0.06
m3/h=7.26 m3/h 施工时间T=100 m3/7.26 m3/h=13.7h
1、原理 2、研究内容
2-1机理分析 2-2调剖设备及配套流程管汇研制 2-3高温起泡剂筛选及复合注入参数优化 2-4方案设计及井组试验与跟踪评价