注氮氣泡沫調(diào)剖技術研究與應用教學內(nèi)容

1、注氮氣泡沫調(diào)剖技術研究與應用二、注氮氣泡沫調(diào)剖技術機理二、注氮氣泡沫調(diào)剖技術機理泡沫破裂后，氮氣上浮到泡沫破裂后，氮氣上浮到油層頂部，形成氮氣驅(qū)油層頂部，形成氮氣驅(qū)選擇性封堵含油飽和度低選擇性封堵含油飽和度低的高滲透儲層的高滲透儲層表面活性劑提高驅(qū)油效率表面活性劑提高驅(qū)油效率上浮氣體上浮氣體高滲透帶高滲透帶中滲透帶中滲透帶低滲透帶低滲透帶泡沫泡沫有很高的安全性和機動性有很高的安全性和機動性 相對于水和油來說，無論儲層巖石的潤濕性相對于水和油來說，無論儲層巖石的潤濕性如何，氣體都是非潤濕相，并且由于氣體的流動如何，氣體都是非潤濕相，并且由于氣體的流動性遠高于水和油，所以會優(yōu)先進入大孔隙，并占性遠

2、高于水和油，所以會優(yōu)先進入大孔隙，并占據(jù)大孔隙中間的大部分空間，從而減少水相的飽據(jù)大孔隙中間的大部分空間，從而減少水相的飽和度，降低水相滲透率。室內(nèi)實驗證明泡沫的封和度，降低水相滲透率。室內(nèi)實驗證明泡沫的封堵性能隨滲透率的增加而增加。堵性能隨滲透率的增加而增加。特點特點1 1：具有對高滲透層的自動選擇性：具有對高滲透層的自動選擇性氮氣泡沫具有五大特點：氮氣泡沫具有五大特點： 泡沫只有在含油飽和度低（泡沫只有在含油飽和度低（202020）的層段泡沫存在有效期短或不產(chǎn)生泡沫。）的層段泡沫存在有效期短或不產(chǎn)生泡沫。特點特點2 2：具有對高含水層的自動選擇性：具有對高含水層的自動選擇性 泡沫可以在高滲

3、透層，水洗程度較高，已形泡沫可以在高滲透層，水洗程度較高，已形成水竄的層段中，形成粘度高達成水竄的層段中，形成粘度高達100mPa.s100mPa.s以上的以上的泡沫流，能夠有效控制注入水的竄進，迫使后續(xù)泡沫流，能夠有效控制注入水的竄進，迫使后續(xù)液流轉向，擴大水驅(qū)波及體積，提高驅(qū)油效率。液流轉向，擴大水驅(qū)波及體積，提高驅(qū)油效率。特點特點3 3：泡沫具有較高的粘度：泡沫具有較高的粘度 具有很好的液流轉向作用具有很好的液流轉向作用 泡沫中的表面活性劑與巖石表面的油膜作泡沫中的表面活性劑與巖石表面的油膜作用，降低了界面張力，既提高了水驅(qū)效率，又用，降低了界面張力，既提高了水驅(qū)效率，又提高了采收率。泡

4、沫中的氣體能夠使低滲透層提高了采收率。泡沫中的氣體能夠使低滲透層達到氣驅(qū)的效果，并好于水驅(qū)；另外，由于氣達到氣驅(qū)的效果，并好于水驅(qū)；另外，由于氣體的上浮作用，能驅(qū)替油層頂部的剩余油。體的上浮作用，能驅(qū)替油層頂部的剩余油。特點特點4 4：泡沫中表面活性劑和：泡沫中表面活性劑和 氣體具有很強的驅(qū)油作用氣體具有很強的驅(qū)油作用 具有不爆炸、不燃燒、不腐蝕等特點，現(xiàn)場具有不爆炸、不燃燒、不腐蝕等特點，現(xiàn)場注入工藝安全可靠；注入工藝安全可靠； 不會對油層造成傷害，油井產(chǎn)出液脫水不受影不會對油層造成傷害，油井產(chǎn)出液脫水不受影響，伴生氣仍可利用；響，伴生氣仍可利用； 氮氣生產(chǎn)成本比二氧化碳和天然氣的成本低，氮

5、氣生產(chǎn)成本比二氧化碳和天然氣的成本低，具有很好的經(jīng)濟效益；具有很好的經(jīng)濟效益； 可單井施工，工藝簡單，施工的機動性強?？蓡尉┕ぃに嚭唵?，施工的機動性強。特點特點5 5：具有很高的安全性和機動性：具有很高的安全性和機動性 3套泡沫劑的膨脹體積很大，常溫下泡沫劑的半套泡沫劑的膨脹體積很大，常溫下泡沫劑的半衰期在衰期在2.57.3h之間，能滿足污水配制要求之間，能滿足污水配制要求（一）泡沫劑體系確定（一）泡沫劑體系確定泡沫的綜合性能表泡沫的綜合性能表 類型類型滲透率滲透率（m2）污水配制污水配制表面張力表面張力（mN/m）界面張力界面張力（mN/m）表觀粘度表觀粘度（mPa.s）發(fā)泡體積發(fā)泡體積

6、（mL）泡沫半衰期泡沫半衰期（h）WT-10.54707.326.51.3253.4三、室內(nèi)開展工作三、室內(nèi)開展工作（二）泡沫劑影響因素分析（二）泡沫劑影響因素分析 溫度對泡沫體系性能的影響溫度對泡沫體系性能的影響 溫度低于溫度低于55，三種體系泡沫的半衰期在，三種體系泡沫的半衰期在75min以上，可滿足溫度低于以上，可滿足溫度低于55以下的油藏使用以下的油藏使用溫度對泡沫劑性能的影響溫度對泡沫劑性能的影響礦化度對泡沫體系性能的影響礦化度對泡沫體系性能的影響 礦化度對泡沫劑性能的影響礦化度對泡沫劑性能的影響 WT-1泡沫劑對礦化度不敏感泡沫劑對礦化度不敏感 ，WT-2可在礦化度可在礦化度900

7、0mg/L以下使用，以下使用，WT-3只能在礦化度只能在礦化度7000mg/L以下使以下使用用 含油飽和度對泡沫體系性能的影響含油飽和度對泡沫體系性能的影響 含油飽和度含油飽和度20%以上，泡沫的發(fā)泡體積和半衰期以上，泡沫的發(fā)泡體積和半衰期急劇下降，體現(xiàn)了泡沫的選堵性能急劇下降，體現(xiàn)了泡沫的選堵性能含油飽和度對泡沫性能的影響含油飽和度對泡沫性能的影響（三）三）非均質(zhì)三管巖心采收率對比非均質(zhì)三管巖心采收率對比實驗實驗 驅(qū)替壓力：驅(qū)替壓力：35MPa流量：流量：0.0130mL/min工作溫度：工作溫度：150 巖心長度：巖心長度：2.5200cm泡沫劑評價巖心驅(qū)替實驗裝置泡沫劑評價巖心驅(qū)替實驗裝

8、置水驅(qū)后聚驅(qū)、三元驅(qū)和泡沫驅(qū)采收率變化對比水驅(qū)后聚驅(qū)、三元驅(qū)和泡沫驅(qū)采收率變化對比 聚驅(qū)提高聚驅(qū)提高17.80，三元驅(qū)提高，三元驅(qū)提高21.87，泡沫驅(qū)提高泡沫驅(qū)提高30.9233.05%49.92%50.85%38.1%53.17%59.97%35.86%62.73%66.78%水驅(qū)后聚驅(qū)、三元驅(qū)和泡沫驅(qū)含水變化對比水驅(qū)后聚驅(qū)、三元驅(qū)和泡沫驅(qū)含水變化對比 聚驅(qū)降低聚驅(qū)降低48.0，三元驅(qū)降低，三元驅(qū)降低47.9，泡沫驅(qū)降低泡沫驅(qū)降低54.9350.0%43.07%50.1%98%98%水驅(qū)后聚驅(qū)、三元驅(qū)和泡沫驅(qū)出液量變化幅度對比水驅(qū)后聚驅(qū)、三元驅(qū)和泡沫驅(qū)出液量變化幅度對比2.67%1.79%

9、0.88%6.74%3.22%3.51%19.6%8.79%10.82%氮氣泡沫驅(qū)油技術氮氣泡沫驅(qū)油技術能進一步挖潛油藏中的剩余油能進一步挖潛油藏中的剩余油提高非主力油藏的動用程度提高非主力油藏的動用程度北北2-2-158北北2-2-160北北2-1-076北北2-丁丁3-58北北2-丁丁3-59北北2-丁丁3-60北北2-丁丁3-61北北2-丁丁2-60北北2-丁丁2-59北北2-丁丁2-62北北2-丁丁1-60北北2-丁丁1-59北北2-丁丁1-更更58北北2-丁丁2-582口中心采油井，口中心采油井，3口口注水井和外圍注水井和外圍7口連通口連通采油井，平均井距為采油井，平均井距為250m

10、現(xiàn)場注入?yún)?shù)現(xiàn)場注入?yún)?shù)井井 號號 施工施工時間時間施工周施工周期期(d)有效厚有效厚度度（m）氮氣量氮氣量（104m3）泡沫劑泡沫劑（m3） 累計地下累計地下氣液比氣液比注入壓注入壓力力上升上升(MPa) 北北2-2-158 05.10319.129.981618 0.93:17.1 北北2-2-16005.122612.541.321536 1.3 :11.6 北北2-1-07606.01246.829.41323 1.11:1 4.2 合合 計計 -8128.4100.74477 1.12:1 4.3 四、北四、北2-丁丁2-59井組氮氣泡沫調(diào)剖現(xiàn)場試驗井組氮氣泡沫調(diào)剖現(xiàn)場試驗啟動壓力啟

11、動壓力北北2-2-158井措施前后吸水指示曲線井措施前后吸水指示曲線井井 號號啟動壓力啟動壓力 MPa措措施施前前措措施施后后上上升升值值北北2-2-158井井8.99.91.0北北2-2-160井井8.79.30.6北北2-1-076井井7.88.30.51、啟動壓力升高，有效封堵高滲透層位、啟動壓力升高，有效封堵高滲透層位措施后效果措施后效果2 2、 吸水剖面改善，吸水厚度增加，吸水比例更加合理吸水剖面改善，吸水厚度增加，吸水比例更加合理措施后效果措施后效果3 3、調(diào)剖后連通油井見到降水增油效果、調(diào)剖后連通油井見到降水增油效果2006年年4月連通油井產(chǎn)液量月連通油井產(chǎn)液量683.1m m3

12、 3，產(chǎn)油量，產(chǎn)油量53.9t，含水，含水92.13%，較較措施措施時產(chǎn)液量下降時產(chǎn)液量下降74.3t，含水下降含水下降2.49個百分點個百分點日產(chǎn)液日產(chǎn)液102.7m3，日產(chǎn)油，日產(chǎn)油6.3t，綜合含水，綜合含水93.9%措施前措施前措施后措施后措施措施效果最好效果最好2006.82006.8較措施時較措施時日降液日降液58.3m58.3m3 3，日增油，日增油1.1t1.1t，含水下降，含水下降2.92.9個百分點個百分點效果最好效果最好較措施時較措施時日產(chǎn)液日產(chǎn)液47m3，日產(chǎn)油，日產(chǎn)油5.6t，綜合含水，綜合含水88%日降液日降液12m12m3 3，日增油，日增油1.4t1.4t，含水

13、下降，含水下降8 8個百分點個百分點2006.42006.4效益分析效益分析投入投入 實際發(fā)生費用（租車實際發(fā)生費用（租車28萬元萬元/月）月） 買車（買車（0.48元元/Nm3） 225萬元萬元 188萬元萬元產(chǎn)出產(chǎn)出 三廠價三廠價（1200元元/噸）噸） 國家價國家價（4269元元/噸）噸） 三廠價三廠價（1200元元/噸）噸） 國家價國家價（4269元元/噸）噸）538.26萬元萬元1914.86萬元萬元538.26萬元萬元1914.86萬元萬元投入產(chǎn)出比投入產(chǎn)出比1：2.391：6.961：2.861：8.05水驅(qū)后井組注氮氣泡沫調(diào)驅(qū)具有很好水驅(qū)后井組注氮氣泡沫調(diào)驅(qū)具有很好的經(jīng)濟效益的

14、經(jīng)濟效益 結結 論論 注氮氣泡沫段塞是高含水開發(fā)后期一項先注氮氣泡沫段塞是高含水開發(fā)后期一項先進的厚油層挖潛措施，具有選擇性封堵高進的厚油層挖潛措施，具有選擇性封堵高滲透帶和高含水層，擴大波及體積和提高滲透帶和高含水層，擴大波及體積和提高驅(qū)油效率的作用驅(qū)油效率的作用 研制的泡沫劑能適應大慶油田的溫度和礦化度研制的泡沫劑能適應大慶油田的溫度和礦化度北北2-2-丁丁2-592-59井組采用氮氣泡沫技術效果非常顯井組采用氮氣泡沫技術效果非常顯著，目前該井組周圍連通油井已累計增油著，目前該井組周圍連通油井已累計增油4395.5t4395.5t，投入產(chǎn)出比在，投入產(chǎn)出比在1 1：3 3以上以上參考文獻參考文獻1 1 劉春發(fā)，砂巖油田開發(fā)成功實踐，石油工業(yè)出版社，劉春發(fā)，砂巖油田開發(fā)成功實踐，石油工業(yè)出版社，1996.71996.72 2 洪世鐸，油藏物理基礎，石油工業(yè)出版社洪世鐸，油藏物理基礎，石油工業(yè)出版社3 3 吳文祥，泡沫復合驅(qū)微觀驅(qū)油機理及泡沫復合驅(qū)體系在吳文祥，泡沫復合驅(qū)微觀驅(qū)油機理及泡沫復合驅(qū)體系在多孔介質(zhì)中流動特性研究，多孔介質(zhì)中流動特性研究， 1999.71999.74