空气泡沫驱技术实施效果共19页文档
空气泡沫驱
空气泡沫驱理论：泡沫流体应用于油田, 在国内外已有 4 0 多年的历史。
最初的泡沫驱为了防止因注气的气体粘度过低而导致发生过早气窜的现象, 只是简单的加活性剂水溶液进行处理。
但在实践中由于常规泡沫稳定性较差, 阻碍了它的推广应用。
空气泡沫驱油技术是在常规泡沫驱和注空气驱基础上发展起来的一项三次采油新技术, 其主要原理是注空气时空气与原油发生低温氧化反应, 产生烟道气形成烟道气驱。
空气泡沫驱技术除具有常规泡沫的驱油机理外, 还有空气驱时的低温氧化效果。
空气泡沫驱时, 原油在油藏温度下自发发生氧化反应消耗空气中氧气, 生成烟道气实现烟道气驱,利用泡沫降低气体流度, 提高波及系数, 从而达到提高采收率目的。
(1) 空气注入油藏以后, 氧气和原油发生低温氧化反应, 氧气被消耗, 生成碳的氧化物, 并且反应产生热量使油层温度有所升高, 促使原油粘度降低, 膨胀产生驱动效应。
(2) 对陡峭或倾斜油藏来说, 顶部注空气还可产生重力驱替作用; 在油藏温度下通过原油低温氧化把空气中的氧气消耗掉, 实现氮气驱或间接烟道气驱; 烟道气有85% 的N 2 , 15% 的CO 2 , 在注入压力下,易溶解于原油中, 发展为混相驱。
(3) 泡沫能够堵大不堵小, 堵水不堵油; 封堵高渗夹层, 泡沫与空气交替有效防止气窜, 达到调驱目的, 可较好驱扫残余油, 实现注水未波及驱油的效果, 提高原油驱替和波及效率。
(4) 泡沫能减低水和气的相对渗透率, 增加裂缝油藏及高渗夹层不均质油藏的水驱和气驱采收率,同时起泡剂本身是活性强的阴离子表面活性剂, 能较大幅度地降低油水界面张力, 改善岩石表面润湿性, 提高注入剂洗油效率, 从而提高油藏产油量和采收率。
(5) 空气泡沫驱综合了注气、泡沫两种驱替作用, 充分发挥泡沫驱和空气驱两种技术的优点, 能更大幅度提高波及系数和洗油效率采用空气代替天然气注入轻质油藏,除气源丰富、成本低的优点外,其提高采收率机理不但包括传统的注气作用,还具有氧气反应产生的其它效果。
空气泡沫驱总结
旗胜35-6井组空气泡沫驱先导试验总结报告西安中州石油钻采工程技术有限责任公司2006.12.15.目录一、项目概况 (1)二、空气泡沫驱的机理及适应性 (1)（一）注空气提高采收率的机理 (1)（二）泡沫驱油机理 (2)1、泡沫的渗流特性 (2)2、泡沫驱油机理 (3)（三）空气泡沫驱的特点及适应性 (4)1、注水与注气采油的区别 (4)2、注气提高采收率方法的优势 (5)三、旗胜35-6井组油藏地质特点 (5)（一）油藏地质特征 (5)（二）开采简况及主要问题 (6)四、注气方案设计要点 (7)（一）方案设计考虑因素 (7)（二）方案设计原则 (8)（三）方案设计结果 (8)五、方案实施及效果分析 (9)（一）方案的实施 (9)1、注气井实施 (9)2、采油井工作量的实施 (10)（二）效果分析 (11)（三）注气效果评价 (16)六、存在问题及下步建议 (17)（一）存在问题及预防措施 (17)（二）下步建议 (18)七、认识和结论 (18)（一）主要认识 (19)（二）结论及建议 (19)一、项目概况西安中州石油钻采工程技术有限责任公司 自2002年以来就开始关注空气泡沫驱油技术，通过几年来的调研和室内评价研究工作，取得了重要进展和突破，为进入现场先导试验奠定了基础。
延长石油股份有限公司吴起采油一厂旗胜35-6井组注气先导试验项目自2005年7月立项，2005年7月至2005年 10月开展方案研究和室内评价，2005年9月至2005年12月购置压缩机和施工前期准备。
2005年12月11日正式开始注气，到目前已累计注气8159.35m 3、泡沫541m 3，注隔离液234m 3。
地层压力得到了保持和升高,从初期的0.--3.--8.--10--13MPa ，上升到目前20MPa ，含氧量维持不变，气体还没有突破。
，油井递减得到了控制和稳定，35-6井组合计累计增油602.18m 3（表1）,取得了较好的试验效果。
《泡沫调驱技术》课件
目录
• 泡沫调驱技术概述 • 泡沫调驱技术的原理 • 泡沫调驱技术的实施步骤 • 泡沫调驱技术的效果评价 • 泡沫调驱技术的发展趋势与展望 • 结论
01
泡沫调驱技术概述
定义与特点
定义
泡沫调驱技术是一种将水和泡沫剂按 一定比例混合，通过注入地层，利用 泡沫剂产生的泡沫作用，将地层中的 油、气、水等介质驱替出来的方法。
点。
研究者们正在探索新型的表 面活性剂和泡沫增强剂，以 提高泡沫的稳定性，使其在 复杂的油藏环境中能够更好
地发挥调驱作用。
此外，通过改变泡沫的粒径 分布和表面性质，也可以提 高泡沫的稳定性，从而延长 泡沫的运移距离和滞留时间 。
多段塞泡沫调驱技术的研究
01
多段塞泡沫调驱技术是指将多 个泡沫段塞注入地层，以实现 更有效的调驱。
在某油田区块实施泡沫调驱技术后，观察到产油量明显增加，同时产水量保持稳定，说明该技术具有较 好的应用效果。
在某油田区块实施泡沫调驱技术后，通过分析采收率提高的机理和影响因素，为后续油田开发提供有益 的参考和借鉴。
05
泡沫调驱技术的发展趋势与展望
提高泡沫稳定性的研究
泡沫稳定性是影响泡沫调驱 效果的关键因素之一，提高 泡沫稳定性是当前研究的重
通过室内实验，模拟实际油藏条件，验证泡沫调驱技术对采收率提高的效 果。
通过物理模型实验，观察泡沫剂在岩石孔隙中的分布和运移情况，验证泡 沫剂对提高采收率的作用机理。
通过数值模拟方法，模拟实际油田开发过程，评估泡沫调驱技术的实际应 用效果。
采收率提高的现场应用实例
在某油田区块应用泡沫调驱技术，通过对比实施前后的采收率数据，证明该技术能够显著提高采收率 。
泡沫剂类型
低渗油藏空气空气泡沫驱提高采收率技术实验研究的开题报告
低渗油藏空气空气泡沫驱提高采收率技术实验研究的开题报告[开题报告]题目：低渗油藏空气空气泡沫驱提高采收率技术实验研究一、研究背景和意义：随着石油资源的逐渐枯竭，大规模开发高成本、低效益的低渗透油藏已成为当今油田勘探开发领域的新方向。
但因为低渗透油藏中的含油饱和度极低，包裹在微细细孔和水相间隙中的油最大程度地释放出来变得极为困难，提高采收率成为一个亟待解决的课题。
泡沫驱可以克服油藏高黏度、低渗透的物性特征，提高采收率；而空气泡沫驱可以降低驱油剂的成本和环境风险，是被广泛研究的技术方法之一。
因而探索空气泡沫驱在低渗透油藏中的应用具有压倒性的意义。
二、研究目的：本研究旨在通过实验方法，研究低渗油藏中空气空气泡沫驱的作用机理，寻找最为适宜的泡沫体系成分，探索最佳的注入方案，以提高低渗透油藏的采收率。
三、研究内容：1.总结空气泡沫驱油技术的研究现状和研究进展；2.建立适合低渗透油藏的泡沫体系，通过表征泡沫的稳定性、粘度等参数来评估泡沫表现；3.研究单相及三相渗流及泡沫性质对提高采收率的影响；4.模拟不同注入参数的反应过程，探索最佳注入参数，以提高采收率。
四、研究方法：1.通过文献调研，总结空气泡沫驱油技术的研究进展及发展趋势；2.建立空气泡沫体系，通过表征泡沫稳定性、粘度等参数来评估泡沫表现；3.采用三相渗流实验法研究驱油效果，研究单相及三相渗流及泡沫性质对提高采收率的影响；4.通过模拟不同注入参数的反应过程，探索最佳注入参数，以提高采收率。
五、预期成果：本研究通过实验方法深入探究低渗透油藏空气泡沫驱提高采收率的作用机理，找到最合适的泡沫体系、注入参数和驱油剂，为提高低渗透油藏的采收率提供理论和实践依据。
空气泡沫驱提高采收率技术在魏岗油田的应用
高效 注水 开发 , 目前 已进 入特 高含水 阶段 , 地质 采 出 程度 36 . 26 % , 综 合 含 水 9 . 5 % 0 8 率 , 决定 采用 空气泡 沫驱技 术 空气 泡沫 驱提 高采 收率技术 综合 了泡 沫驱 与空 气驱 的优 点 , 它是 利用 空 气 与 原 油低 温 氧 化 反应 产 生 的烟道 气作用 机理 , 泡 沫的 遇油 消泡 遇水稳 定 性 能和 堵 大 不堵 小 的 堵 塞作 用 , 以及 表 面 活性 剂 能大 幅度 降低 油水 界面 张力等综 合作 用机 理达 到提 高采 收率 的 目的川 为 了提 高 采 收
t 以上 , 取 得 了较好 效 果
定 性 和 配 伍 性 , 20 08 年 对 3 口 井 实施 调 驱 后 , 时 应 油 井 增 油 7 2 0
关键词 :魏 岗油田; 空气泡沫驱 ;剩余油分布 ;提 高采收率; 吸水剖面调整 中图分类号 :几 3 57 文献标识码 : A
魏 岗油 田属于 复杂 断块油 田, 储 层物性 差 异大 , 非均 质严 重 ,地 下剩余 油 分布 复杂 经过 3 多 年 的 0 x l o 加 人浓 度为 1 000 mg / L 聚合物 ( 分子 量 为 60 0 水解度 2 . 5% ) , 进行不同浓度表面活性剂 1 当
3)
必需 一个 低 的油 一水 界 面 张力 , 这 个 低 界 面 张力 都 是通 过加 人合适 的表 面活性 剂 实现 的川 泡沫中的
起 泡剂本 身是 活性 很 强 的 阴离 子 表 面 活性 剂 , 它 与 原油 之 间能否 形成 超低 界 面张力 (1 一 mN / m 数 量 0 级 ) 是评 价 复合驱 油用 表面 活性剂 的重要 指标 [ ] 3 用魏 岗油 田四 区 V 断块 注 人污 水 , 配 制 不 同浓 度 的 O CS( 石 油磺酸 盐) 表 面活性 剂溶 液 , 在 69 下
空气、泡沫钻井技术
空-气-、泡-沫-钻-井-技-术空气 /泡沫钻井技术西部钻探集团克拉玛依钻井工艺研究院1空气、泡沫钻井技术介绍空气钻井就是采用以气体为循环介质的钻井技术的总称。
泡沫钻井则是指用泡沫液与气体的混合物做为循环介质所进行的钻井作业。
从类型上分，依据气液比的不同，气基流体钻井可划分为：•空气钻井99％～100％（气体所占比例）•氮气钻井•天然气钻井•雾化钻井96％～99％•泡沫钻井55％～99％从钻井方式角度讲，空气、泡沫钻井属于气基流体钻井分类，但从相态角度划分则不完全相同。
其中，空气钻井属于单相流钻井方式，泡沫钻井则属于多相流钻井方式。
雾化钻井循环介质相态处于两者之间。
从工程的角度，气液混合流动相对单相流要相对复杂的多，这就导致泡沫钻井相对于空气钻井要更具有挑战性。
美国早于五十年代初即开始空气、泡沫钻井试验。
气基流体欠平衡钻井技术一出现，就以它的高钻速和低成本吸引了石油钻井界。
五十年代至六十年代在北美形成了发展高潮，具备了应用规模。
专用的大功率空压机、雾化泵、井下空气锤、空气钻井专用钻头、井口旋转头等主要设备和工具都在这段时间得到发展和完善。
一般而言，空气、泡沫钻井的流程可用下图来表示：图1 空气、泡沫钻井流程图在八十年代之前，空气钻井的应用目的主要是提高经济效益和克服某些钻井中的特殊困难。
空气钻井的经济效益主要体现在高钻速（约为泥浆钻井钻速的4至10倍）、低的钻头消耗量（约节约30％～50％的钻头消耗量）、低的钻井液成本。
再加之完善的设备租赁制度和技术服务系统，使得人们可以在本公司不具备空气钻井设备和技术力量的条件下，投入较少的费用便可完成空气钻井施工。
八十年代之前空气钻井应用的另一个重要领域是解决某些特殊的钻井困难，如：严重井漏、严重水敏性泥页岩、极地永冻带钻井、沙漠缺水区钻井、地热资源钻井等等，这些条件下用常规泥浆钻井往往难以成功或成本太高。
八十年代之前人们采用空气钻井主要用于非储层井段，目的是提高经济效益或克服具体的钻井困难。
泡沫驱机理
日 产 油 (t) 日 产 液 (t)、 含 水 (%)
仑16-17井采油曲线
5
4
正常 注水
井组水 井停注
3
2
1
0
仑 16-7井 注混气水
洗井
100 80 60 40 20 0 -20 -40 -60
12月 25日 11月 25日 10月 26日 9月 26日 8月 27日 7月 28日 6月 28日 5月 29日 4月 29日 3月 30日 2月 29日 1月 30日 12月 31日 12月 1日 11月 1日
注水(泡沫)
120.0 100.0
80.0 60.0 40.0 20.0
0.0
3〕现场试验效果及分析
➢泡沫辅助气-水交替注入方式，能减慢气窜速度，试验井组 未出现气窜现象； ➢泡沫辅助气-水交替注入先导试验年累计增油509.6t,投入产 出比1:3.54; ➢仑16块油藏温度低于50℃，注入空气与地下剩余油同样可以 发生低温氧化〔LTO〕，产出气氧含量在2.6%以内； ➢泡沫辅助气-水交替方式能增加原油产油、降低含水率，最 终采收率可提高5-8%。
1996年9月～2004年8月在百4块5口井上累计注入空气泡沫/ 空气31井次
累计注入泡沫液3.43×104m3，空气843×104m3 ，累计增油 1.48×104t。
累计投入产出比约1：4.49。
17
空气泡沫驱试验生产效果
注泡沫
18
空气-泡沫段 塞
19
空气与地下原油发生低温氧化反响〔LTO〕，产出气含氧量 低于2.5%。
项目
数值
平均中深
1362m
平均有效厚度 26.8m
平均有效孔隙度 4%
平均渗透率
泡沫调驱技术
2.2.3.1 Ross-Miles法
1) 钙对聚合物浓度的影响
Õ ¶ ³ È (cp)
400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1000 2000 3000 4000
µ Ð 1 Ï Á µ Ð 2 Ï Á µ Ð 3 Ï Á
Û Ï ï ¨È (%) ¾ º Î Å ¶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
氯化钙对粘度的影响图
由上图曲线可明显看出，1#和2#聚合物
2.2.5 起泡剂抗盐性评价
由于地层具有一定的矿化度，所以对将要用 于地层提高采收率的起泡剂，还要对其抗盐性 进行评价，以决定其能否适用。 2.2.5.1 NaCl溶液中的起泡性能
ð Ý å ý Æ Å Ì » (ml)
700 600 500 400 300 200 100 0 0 2 4 6 8 10
2.2.6 温度对泡沫性能的影响
700 600 500 400 300 200 100 0 0 30 60 90
© Æ Å Ì » £ ð Ý å ý ¨ml£
Â È ¨æ © ζ£¡£ 120
从上图可看出， PAS-12在55℃时起泡 体积最大，但在70℃时，它的起泡体积 仍比较大，所以PAS-12符合温度要求。
2.2.4.2 W-B法评价起泡剂的泡沫性能
将PAS—12和其它起泡剂配成不同浓度的水溶 液，在70℃用Waring—Blender搅拌法，进行 起泡评价，发现： ORS-41、33#石油磺酸盐几乎没有什么起泡性； AS、AES起泡性中等，起泡体积在500ml以下， AES的最大起泡体积为460ml、AS的最大起泡体 积450ml； SDS、AGES、ABS 、PAS-12四种起泡剂的起泡 性能较好，可作为进一步评价对象，它们的起 泡体积均在500ml以上，如下图所示:
空气泡沬驱油机理及注入方式
三、泡沫与泡沫驱油对投入开发的油藏，剩余油的分布有以下几种分布方式存在：不连续状的油珠存在于孔隙中间部位；低渗区孔隙存在大部分未启动油；亲水岩石个别孔隙中也存在油膜状态的剩余油；亲油岩石表现粘附油。
原油采收率为波及效率与洗油效率的乘积；因此，提高采收率主要有二个途径，一是提高波及系数，主要是通过加入聚合物来减少驱替液的流度而达到目的；二是提高洗油效率，主要方法是改变岩石表面的润湿性和减少毛细管现象的不利影响，一般利用表面活性剂。
泡沫驱是提高采收率的方法中最有发展前途的三次采油方法之一，空气泡沫驱既能显著地提高波及系数，又能提高洗油效率。
1、泡沫的物理特性①压缩性：泡沫是由以液膜壁分开的气泡组成，泡沫总体积中气体部分体积含量称为泡沫质量，液体部分的体积含量称为泡沫湿度；通常泡沫质量的变化范围是50-99%。
若泡沫质量低于50%，这种水-气混合物的状态是液体中悬浮着气泡和没有气泡的单一流体。
由于气体的存在，这种流体可以压缩。
泡沫的液体部分本质上是不可压缩的，而气体部分是可以压缩的，所以这种流体为半压缩体。
②流变性：泡沫是一种假塑性流体，在低剪切速率下具有很高的表观粘度，但其粘度随剪切速率的增加而降低。
在一定剪切速率下，泡沫的表观粘度随泡沫质量的增加而升高。
③稳定性：泡沫具有十分巨大的气液界面面积，因而有较高的表面自由能。
从热力学角度看，泡沫是不稳定体系，自由能具有自发减少的倾向；导致泡沫的逐渐破灭，直至气、液完全分离；然而体系中表面活性剂的存在，大大降低了气液之问的界面张力；使泡沫具有了相对的暂时稳定性。
泡沫稳定性通常是以一定数量的泡沫样品在单位时间内的排出液量来量度的。
排出液量越多，则泡沫越不稳定。
泡沫稳定性与泡沫质量和体系中的液相粘度有关。
泡沫质量越高，泡沫稳定性越好；液相粘度增加，可增加液膜的机械强度，因而稳定性变好。
但是，如果液相粘度过高，不仅阻碍气体在液相中的分散，而且不利于活性剂分子在液膜中的移动，体系在受到物理和机械作用时，便会产生严重的降解。
空气泡沫驱
空气泡沫驱理论：泡沫流体应用于油田, 在国内外已有 4 0 多年的历史。
最初的泡沫驱为了防止因注气的气体粘度过低而导致发生过早气窜的现象, 只是简单的加活性剂水溶液进行处理。
但在实践中由于常规泡沫稳定性较差, 阻碍了它的推广应用。
空气泡沫驱油技术是在常规泡沫驱和注空气驱基础上发展起来的一项三次采油新技术, 其主要原理是注空气时空气与原油发生低温氧化反应, 产生烟道气形成烟道气驱。
空气泡沫驱技术除具有常规泡沫的驱油机理外, 还有空气驱时的低温氧化效果。
空气泡沫驱时, 原油在油藏温度下自发发生氧化反应消耗空气中氧气, 生成烟道气实现烟道气驱,利用泡沫降低气体流度, 提高波及系数, 从而达到提高采收率目的。
(1) 空气注入油藏以后, 氧气和原油发生低温氧化反应, 氧气被消耗, 生成碳的氧化物, 并且反应产生热量使油层温度有所升高, 促使原油粘度降低, 膨胀产生驱动效应。
(2) 对陡峭或倾斜油藏来说, 顶部注空气还可产生重力驱替作用; 在油藏温度下通过原油低温氧化把空气中的氧气消耗掉, 实现氮气驱或间接烟道气驱; 烟道气有85% 的N 2 , 15% 的CO 2 , 在注入压力下,易溶解于原油中, 发展为混相驱。
(3) 泡沫能够堵大不堵小, 堵水不堵油; 封堵高渗夹层, 泡沫与空气交替有效防止气窜, 达到调驱目的, 可较好驱扫残余油, 实现注水未波及驱油的效果, 提高原油驱替和波及效率。
(4) 泡沫能减低水和气的相对渗透率, 增加裂缝油藏及高渗夹层不均质油藏的水驱和气驱采收率,同时起泡剂本身是活性强的阴离子表面活性剂, 能较大幅度地降低油水界面张力, 改善岩石表面润湿性, 提高注入剂洗油效率, 从而提高油藏产油量和采收率。
(5) 空气泡沫驱综合了注气、泡沫两种驱替作用, 充分发挥泡沫驱和空气驱两种技术的优点, 能更大幅度提高波及系数和洗油效率采用空气代替天然气注入轻质油藏,除气源丰富、成本低的优点外,其提高采收率机理不但包括传统的注气作用,还具有氧气反应产生的其它效果。
泡沫驱机理
1〕试验区开发状况
随着采出程度的提高,含水不断上升，产油量不断下降
仑16块开发现状图
14
100
90 12
80
10
70
8 仑16块历年开采状况图
60
50
6
40
4
30
20 2
10
0
0
2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 1987 1986 1985
6
泡沫的阻力因子：含油饱和度的变化
实验条件：压力5.2MPa，温度90℃，渗透率500～600毫达西
7
泡沫的阻力因子：气液比的变化
实验条件：压力5.2MPa，温度90℃，渗透率500～600毫达西
泡沫的阻力因子：渗透率的影响
实验条件：常温，回压5.0MPa，未添加稳泡剂〔聚合物〕
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泡沫的阻力因子：温度、压力的影响
注水(泡沫)
120.0 100.0
80.0 60.0 40.0 20.0
0.0
3〕现场试验效果及分析
➢泡沫辅助气-水交替注入方式，能减慢气窜速度，试验井组 未出现气窜现象； ➢泡沫辅助气-水交替注入先导试验年累计增油509.6t,投入产 出比1:3.54; ➢仑16块油藏温度低于50℃，注入空气与地下剩余油同样可以 发生低温氧化〔LTO〕，产出气氧含量在2.6%以内； ➢泡沫辅助气-水交替方式能增加原油产油、降低含水率，最 终采收率可提高5-8%。
2
二、空气泡沫驱提高采收率机理
1.泡沫的物理特性
泡沫：是指由不溶性或微溶性气体分散于液体中形成的分散物 系。由液体薄膜包围着的气体形成了单个的气泡，而泡沫那么 是气泡的聚集物，其中气体是分散相(不连续相)，液体是分散 介质(连续相)。
减氧空气驱技术方案
减氧空气驱技术方案
1、提供了一种稀油泡沫辅助减氧空气驱用泡沫输送装置用于解决现有技术中的稀油泡沫辅助空气驱的驱替效果差的问题。
2、根据本技术的一个方面，提供了一种稀油泡沫辅助减氧空气驱用泡沫输送装置，包括底板、外筒体和内筒体；
3、所述底板通过隔热板与外筒体固定连接，所述外筒体内部固定安装有内筒体，所述外筒体内部与输送管贯穿固定，所述外筒体侧壁固定安装有驱动电机，所述驱动电机输出端与驱动轴固定连接，所述驱动轴表面设有搅拌桨，所述驱动轴一端固定连接有固定齿轮，所述固定齿轮与传动齿轮啮合连接，所述传动齿轮与齿轮圈啮合连接，所述齿轮圈通过连杆与套轴固定连接，所述套轴表面设有搅拌叶，所述套轴之间通过搅拌杆固定连接。
4、进一步地，所述外筒体和内筒体都为圆柱形结构，所述外筒体和内筒体之间形成有真空层，所述内筒体底部与隔热板固定连接。
5、进一步地，所述外筒体和内筒体都与加料管贯穿固定，所述外筒体与输送管连通，所述输送管延伸至内筒体内部，所述输送管表面设有若干个套轴。
6、进一步地，所述输送管一端通过管道与储存箱连通，所述储存箱底部四周均设有支腿，所述支腿与底板固定连接。
7、进一步地，所述输送管表面与套轴转动连接，所述套轴表面均匀固接有若干个搅拌叶，所述搅拌叶位于内筒体内部，所述套轴之间通过搅拌杆固定连接。