泡沫调驱技术
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0.3 聚合物浓度（%）
双并联岩芯实验
做两组不同渗透率极差的并联岩芯流动实验， 以进一步研究泡沫驱改善吸水剖面的能力和驱 油效率。
岩芯参数
编号 流量 孔隙度 水测渗透率um2
ml/h %
um2
1# 2 32.1 1.91
2# 12 24.6 0.05
ห้องสมุดไป่ตู้
3# 12 40.0 6.47
4# 12 30.2 0.46
16.6 125.0 40.0 44.0
泡沫微观驱油实验
实验过程 1.用盐水充分饱和用200目石英砂充填的微观模
型； 2.饱和原油； 3.用盐水驱油直至出口不再出现原油； 4.将本文体系所起泡沫注入微观模型。
注：这一实验的整个过程均可通过显微镜连 续观察。
实验结果
通过显微镜可明显观察到： 1)用水驱替时，只有大孔道中的一小部分原油被
驱出，而小孔道中的原油几乎没被水驱出； 2)用泡沫驱替时，大孔道中的原油几乎被完全驱
出，小孔道中的原油也被大量驱出，泡沫驱 替之后的模型中还只剩下极少量的原油。从 下面的图片中可直观地观察到泡沫在孔隙介 质中的驱油情况。
饱和水状态
饱和油状态
水驱油后
泡沫驱油后
泡沫驱油机理分析
1)单岩心实验结果说明了泡沫具有驱油作用是 因为泡沫在孔隙介质中的有效粘度很高，具有 类似于聚合物驱的高流度控制能力，抑制了粘 性双岩心实验指进，使得泡沫的驱油效率大幅 上升。
实验表明，叶片转速必须大于1000r/min， 否则对起泡剂性能的评价有影响。能较准确 地反应出起泡溶液的起泡能力和泡沫的稳定 性，因此在后面的评价试验中，主要采用该
法进行评价。
起泡剂泡沫性能的评价
起泡剂是形成泡沫的必要组分，作为 一种起泡剂，其最重要的性能就是它的 泡沫性能，起泡剂泡沫性能的好坏是能 否用于泡沫体系的最重要的因素之一。
2)并联岩心驱油实验的结果说明了水驱主要是 驱替小孔道中的原油，这是因为起泡液和气体 首先进入流动阻力较小的高渗透大孔道，并形 成泡沫，在大孔道中的流动阻力随泡沫量的增 加而增大，当流动阻力增加到超过小孔道中的 流动阻力后，泡沫便越来越多地流入低渗透小 孔道，从而驱出低渗透小孔道中的原油。
3)微观驱油实验结果说明泡沫不仅具有很高的流 度控制能力，还具有较强的渗透率剖面改善能力， 同时，泡沫还具有一定的洗油能力，使得泡沫能 够显著地提高水驱油藏的采收率。
非增粘性稳泡剂的评价
实验结果显示，这一类稳泡剂几乎不影响 起泡剂的起泡性能，但对所起泡沫也没有明显 的稳定作用。下面主要对增粘性稳泡剂的作用 效果进行评价，以确定其可适用性。
增粘性稳泡剂的评价
起泡体积（ml）
140 120 100
80 60 40 20
0 0
0.1
0.2
CMC 1# 2# 3# 4#
性。
Waring Blender法
这是一种极为方便的评
价泡沫性能的方法。它所用 的药品少，试验周期短，使 用条件不受限制，可作为标 准评价方法之一。该法所用 仪器是高速搅拌器，试验时， 在量杯中加入100ml一定浓度 的起泡剂溶液，高速（＞ 1000r/min）搅拌60s后，关 闭开关，马上读取泡沫体积， 表示泡沫的起泡能力。然后 记录从泡沫中析出50ml液体 所需的时间，称为泡沫的半 衰期，反映其稳定性。
• 经济效益预测（由物模实验数据计算投入产出 比）
泡沫的组成
气体、水、起泡剂和稳泡剂组成，有时还有其 它添加剂如碱、小分子醇、固体微粒等。
气体包括主要包括氮气、二氧化碳、天然气； 起泡剂主要是表面活性剂类物质； 稳泡剂主要是增粘性物质和醇类。
泡沫性能的评价方法
Ross-Miles法
该法简便，可以 较好地评价起泡 剂的起泡能力， 但不能准确地反 映出泡沫的稳定
泡沫调驱技术
泡沫的应用
• 日常生活中的应用，如香波、泡沫 灭火；
• 石油工业中的应用，如钻井中的泡 沫泥浆，采油中的泡沫酸化、热采、 气驱等EOR过程。
泡沫调驱技术主要内容
• 油藏条件下的起泡剂、稳泡剂的研究和评价 （半衰期、界面张力、粘度、起泡体积）；
• 模拟油藏条件下泡沫体系在多孔介质中流动性 和驱油效率（注入方式、流动阻力、气液比）；
稳泡剂的研究
稳定性是泡沫研究的核心问题。如果使用 单一的表面活性剂溶液，其起泡性虽然很好但 半衰期一般都很短，不能满足现场上的需要。 为了提高泡沫的稳定性，延长泡沫的寿命，可 加入稳泡剂。泡沫稳定剂的加入会使泡沫的稳 定性得到较大提高。泡沫稳定剂可按照作用方 式分为两类。两类稳泡剂的作用方式不同。
由于采油过程中要求起泡剂具有尽可 能高的起泡能力和泡沫稳定性。而单纯 的起泡剂水溶液所起泡沫均不可能满足 驱油的需要，所以此处侧重于起泡剂的 起泡性评价。
起泡体积（ml）
700 600 500 400 300 200 100
0 0
AGES ABS SDS PAS-12
浓度（%）
0.2
0.4
0.6
水测渗透率压差 Mpa
0.090 3.60 0.010 0.142
饱和油量 含油饱和度
ml
%
11.5 82.0
9.9 93.0
12.4 80.4
9.3 86.5
水驱油基本参数:
编号
流量
驱出油量
ml/h
%
1#
12
9.2
2#
12
0.6
3#
12
6.3
4#
12
0.8
稳定压差 Mpa
0.14
0.04
水驱采出程度 %
0.2
0.3
0.4
氯化钙(%)
氯化钙对起泡体积的影响图
起泡体积（ml）
700 600 500 400 300 200 100
0 0
矿化度（%）
2
4
6
8 10 12
矿化度对起泡体积的影响图
起泡体积（ml）
700 600
500 400
300 200
100
0
温度（℃）
0
30
60
90
120
温度对起泡体积的影响
45.8
32.7
泡沫驱的测试数据:
编号 驱出流 注入流量 入口泡沫 入口液相 泡沫拟阻 液相拟阻 采出率提高 量 ml ml 压力Mpa 压力Mpa 力系数 力系数 程度%
1# 0.5 0.16 29.5 18.2 103.0 22.9 28.9
2# 5.4
3# 1.5 0.10
4# 7.7
20.0
浓度对起泡体积的影响图
起泡体积(ml)
700
AGES
600
ABS
500
PAS-12
400
SDS
300
200
100
0
0
2
4
6
8 10 12
NaCl(%)
•
NaCl对起泡体积的影响图
起泡体积(ml)
700 600 500 400 300 200 100
0 0
AGES ABS PAS-12 SDS
0.1
双并联岩芯实验
做两组不同渗透率极差的并联岩芯流动实验， 以进一步研究泡沫驱改善吸水剖面的能力和驱 油效率。
岩芯参数
编号 流量 孔隙度 水测渗透率um2
ml/h %
um2
1# 2 32.1 1.91
2# 12 24.6 0.05
ห้องสมุดไป่ตู้
3# 12 40.0 6.47
4# 12 30.2 0.46
16.6 125.0 40.0 44.0
泡沫微观驱油实验
实验过程 1.用盐水充分饱和用200目石英砂充填的微观模
型； 2.饱和原油； 3.用盐水驱油直至出口不再出现原油； 4.将本文体系所起泡沫注入微观模型。
注：这一实验的整个过程均可通过显微镜连 续观察。
实验结果
通过显微镜可明显观察到： 1)用水驱替时，只有大孔道中的一小部分原油被
驱出，而小孔道中的原油几乎没被水驱出； 2)用泡沫驱替时，大孔道中的原油几乎被完全驱
出，小孔道中的原油也被大量驱出，泡沫驱 替之后的模型中还只剩下极少量的原油。从 下面的图片中可直观地观察到泡沫在孔隙介 质中的驱油情况。
饱和水状态
饱和油状态
水驱油后
泡沫驱油后
泡沫驱油机理分析
1)单岩心实验结果说明了泡沫具有驱油作用是 因为泡沫在孔隙介质中的有效粘度很高，具有 类似于聚合物驱的高流度控制能力，抑制了粘 性双岩心实验指进，使得泡沫的驱油效率大幅 上升。
实验表明，叶片转速必须大于1000r/min， 否则对起泡剂性能的评价有影响。能较准确 地反应出起泡溶液的起泡能力和泡沫的稳定 性，因此在后面的评价试验中，主要采用该
法进行评价。
起泡剂泡沫性能的评价
起泡剂是形成泡沫的必要组分，作为 一种起泡剂，其最重要的性能就是它的 泡沫性能，起泡剂泡沫性能的好坏是能 否用于泡沫体系的最重要的因素之一。
2)并联岩心驱油实验的结果说明了水驱主要是 驱替小孔道中的原油，这是因为起泡液和气体 首先进入流动阻力较小的高渗透大孔道，并形 成泡沫，在大孔道中的流动阻力随泡沫量的增 加而增大，当流动阻力增加到超过小孔道中的 流动阻力后，泡沫便越来越多地流入低渗透小 孔道，从而驱出低渗透小孔道中的原油。
3)微观驱油实验结果说明泡沫不仅具有很高的流 度控制能力，还具有较强的渗透率剖面改善能力， 同时，泡沫还具有一定的洗油能力，使得泡沫能 够显著地提高水驱油藏的采收率。
非增粘性稳泡剂的评价
实验结果显示，这一类稳泡剂几乎不影响 起泡剂的起泡性能，但对所起泡沫也没有明显 的稳定作用。下面主要对增粘性稳泡剂的作用 效果进行评价，以确定其可适用性。
增粘性稳泡剂的评价
起泡体积（ml）
140 120 100
80 60 40 20
0 0
0.1
0.2
CMC 1# 2# 3# 4#
性。
Waring Blender法
这是一种极为方便的评
价泡沫性能的方法。它所用 的药品少，试验周期短，使 用条件不受限制，可作为标 准评价方法之一。该法所用 仪器是高速搅拌器，试验时， 在量杯中加入100ml一定浓度 的起泡剂溶液，高速（＞ 1000r/min）搅拌60s后，关 闭开关，马上读取泡沫体积， 表示泡沫的起泡能力。然后 记录从泡沫中析出50ml液体 所需的时间，称为泡沫的半 衰期，反映其稳定性。
• 经济效益预测（由物模实验数据计算投入产出 比）
泡沫的组成
气体、水、起泡剂和稳泡剂组成，有时还有其 它添加剂如碱、小分子醇、固体微粒等。
气体包括主要包括氮气、二氧化碳、天然气； 起泡剂主要是表面活性剂类物质； 稳泡剂主要是增粘性物质和醇类。
泡沫性能的评价方法
Ross-Miles法
该法简便，可以 较好地评价起泡 剂的起泡能力， 但不能准确地反 映出泡沫的稳定
泡沫调驱技术
泡沫的应用
• 日常生活中的应用，如香波、泡沫 灭火；
• 石油工业中的应用，如钻井中的泡 沫泥浆，采油中的泡沫酸化、热采、 气驱等EOR过程。
泡沫调驱技术主要内容
• 油藏条件下的起泡剂、稳泡剂的研究和评价 （半衰期、界面张力、粘度、起泡体积）；
• 模拟油藏条件下泡沫体系在多孔介质中流动性 和驱油效率（注入方式、流动阻力、气液比）；
稳泡剂的研究
稳定性是泡沫研究的核心问题。如果使用 单一的表面活性剂溶液，其起泡性虽然很好但 半衰期一般都很短，不能满足现场上的需要。 为了提高泡沫的稳定性，延长泡沫的寿命，可 加入稳泡剂。泡沫稳定剂的加入会使泡沫的稳 定性得到较大提高。泡沫稳定剂可按照作用方 式分为两类。两类稳泡剂的作用方式不同。
由于采油过程中要求起泡剂具有尽可 能高的起泡能力和泡沫稳定性。而单纯 的起泡剂水溶液所起泡沫均不可能满足 驱油的需要，所以此处侧重于起泡剂的 起泡性评价。
起泡体积（ml）
700 600 500 400 300 200 100
0 0
AGES ABS SDS PAS-12
浓度（%）
0.2
0.4
0.6
水测渗透率压差 Mpa
0.090 3.60 0.010 0.142
饱和油量 含油饱和度
ml
%
11.5 82.0
9.9 93.0
12.4 80.4
9.3 86.5
水驱油基本参数:
编号
流量
驱出油量
ml/h
%
1#
12
9.2
2#
12
0.6
3#
12
6.3
4#
12
0.8
稳定压差 Mpa
0.14
0.04
水驱采出程度 %
0.2
0.3
0.4
氯化钙(%)
氯化钙对起泡体积的影响图
起泡体积（ml）
700 600 500 400 300 200 100
0 0
矿化度（%）
2
4
6
8 10 12
矿化度对起泡体积的影响图
起泡体积（ml）
700 600
500 400
300 200
100
0
温度（℃）
0
30
60
90
120
温度对起泡体积的影响
45.8
32.7
泡沫驱的测试数据:
编号 驱出流 注入流量 入口泡沫 入口液相 泡沫拟阻 液相拟阻 采出率提高 量 ml ml 压力Mpa 压力Mpa 力系数 力系数 程度%
1# 0.5 0.16 29.5 18.2 103.0 22.9 28.9
2# 5.4
3# 1.5 0.10
4# 7.7
20.0
浓度对起泡体积的影响图
起泡体积(ml)
700
AGES
600
ABS
500
PAS-12
400
SDS
300
200
100
0
0
2
4
6
8 10 12
NaCl(%)
•
NaCl对起泡体积的影响图
起泡体积(ml)
700 600 500 400 300 200 100
0 0
AGES ABS PAS-12 SDS
0.1