《泡沫驅(qū)機(jī)理》課件

1一、概述二、空氣泡沫驅(qū)提高采收率機(jī)理三、空氣泡沫驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例四、總結(jié)1一、概述2

目前，多數(shù)水驅(qū)油藏開發(fā)已進(jìn)入中后期，含水率高、采出程度高，加上油藏本身的非均質(zhì)性，導(dǎo)致水竄嚴(yán)重，為了進(jìn)一步提高采收率，需要在油層內(nèi)采取封堵調(diào)剖技術(shù)措施?？諝馀菽?qū)提高采收率技術(shù)將空氣驅(qū)和泡沫驅(qū)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，具有調(diào)剖和驅(qū)油的雙重作用。而且空氣來(lái)源廣、成本低廉，近幾年來(lái)受到廣泛關(guān)注，幾個(gè)油田還進(jìn)行了小規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并取得了很好的開采效果。特別是把注空氣和注空氣泡沫相結(jié)合，更擴(kuò)大了注空氣開采技術(shù)的應(yīng)用范圍，對(duì)于水驅(qū)油藏中后期提高采收率具有應(yīng)用潛力。一、概述2目前，多數(shù)水驅(qū)油藏開發(fā)已進(jìn)入中后期，含水率31.泡沫的物理特性二、空氣泡沫驅(qū)提高采收率機(jī)理泡沫：是指由不溶性或微溶性氣體分散于液體中形成的分散物系。由液體薄膜包圍著的氣體形成了單個(gè)的氣泡，而泡沫則是氣泡的聚集物，其中氣體是分散相(不連續(xù)相)，液體是分散介質(zhì)(連續(xù)相)。兩相泡沫通常由起泡劑、穩(wěn)定劑及氣體、淡水組成的起泡液形成。起泡劑多為表面活性劑，氣相有空氣、天然氣、氮?dú)夂投趸嫉取?1.泡沫的物理特性二、空氣泡沫驅(qū)提高采收率機(jī)理泡沫：是指由42.泡沫在多孔介質(zhì)中的形成與破滅機(jī)理泡沫的形成機(jī)理：滯后分離頸縮突變薄膜分?jǐn)嗯菽木鄄C(jī)理：毛細(xì)管吸入氣體擴(kuò)散泡沫的破滅機(jī)理：油滴作用氣體擴(kuò)散液膜滯后機(jī)理示意圖縮頸分離機(jī)理示意圖薄膜分?jǐn)鄼C(jī)理示意圖42.泡沫在多孔介質(zhì)中的形成與破滅機(jī)理泡沫的形成機(jī)理：液膜滯51）封堵調(diào)剖作用：當(dāng)泡沫進(jìn)入地層時(shí)，先進(jìn)入高滲透層，由于賈敏效應(yīng)，流動(dòng)阻力將逐漸增加，所以隨著注入壓力的變大，泡沫可依次進(jìn)入低滲透層，提高波及系數(shù)。同時(shí)，泡沫中的氣泡形狀是可變的，因而可以進(jìn)入和填塞各種結(jié)構(gòu)的孔隙，把不連續(xù)的殘余油驅(qū)出，從而提高微觀波及效率；2）提高驅(qū)油效率：發(fā)泡劑本身是一種表面活性劑，能大幅度降低油水界面張力，增加油對(duì)巖石表面的潤(rùn)濕角，有利于提高驅(qū)油效率；3、提高油層能量：注入的氣體能夠補(bǔ)充地層能量，提高油層油層壓力。3.泡沫驅(qū)提高采收率機(jī)理51）封堵調(diào)剖作用：當(dāng)泡沫進(jìn)入地層時(shí)，先進(jìn)入高滲透層，由于賈1）空氣泡沫封堵能力泡沫在多孔介質(zhì)中的封堵能力是泡沫體系能否應(yīng)用于泡沫驅(qū)油的關(guān)鍵因素，泡沫封堵能力的大小是評(píng)價(jià)泡沫體系優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)。6分別為相同流量下，泡沫和鹽水流經(jīng)巖心的壓力降。泡沫的阻力因子：是泡沫體系在巖心運(yùn)移達(dá)到平衡時(shí)，巖心兩端所建立的壓差與單純注水時(shí)的壓差之比值，是泡沫封堵能力的重要指標(biāo)。1）空氣泡沫封堵能力泡沫在多孔介質(zhì)中的封堵能力是泡沫實(shí)驗(yàn)條件：壓力5.2MPa，溫度90℃，滲透率500～600毫達(dá)西7泡沫的阻力因子：含油飽和度的變化實(shí)驗(yàn)條件：壓力5.2MPa，溫度90℃，滲透率500～600實(shí)驗(yàn)條件：壓力5.2MPa，溫度90℃，滲透率500～600毫達(dá)西泡沫的阻力因子：氣液比的變化實(shí)驗(yàn)條件：壓力5.2MPa，溫度90℃，滲透率500～6009實(shí)驗(yàn)條件：常溫，回壓5.0MPa，未添加穩(wěn)泡劑（聚合物）泡沫的阻力因子：滲透率的影響9實(shí)驗(yàn)條件：常溫，回壓5.0MPa，未添加穩(wěn)泡劑（聚合物）泡壓力對(duì)阻力因子的影響10泡沫的阻力因子：溫度、壓力的影響壓力9.0MP壓力5.2MP溫度90℃溫度60℃溫度對(duì)阻力因子的影響壓力對(duì)阻力因子的影響10泡沫的阻力因子：溫度、壓力的影響壓力112）空氣泡沫驅(qū)提高驅(qū)油效率112）空氣泡沫驅(qū)提高驅(qū)油效率12（溫度90℃，壓力10MPa，小尺寸模型Φ25×600）小尺寸均質(zhì)模型：注入孔隙體積倍數(shù)和驅(qū)油效率的關(guān)系曲線水驅(qū)采收率38.9%最終采收率達(dá)到60.3%提高采收率達(dá)到21.4%12（溫度90℃，壓力10MPa，小尺寸模型Φ25×60013（溫度90℃，壓力10MPa，小尺寸模型Φ25×600）非均質(zhì)模型：注入孔隙體積倍數(shù)和驅(qū)油效率的關(guān)系曲線水驅(qū)采收率38.2%最終采收率61.8%提高采收率23.7%注入泡沫0.5PV13（溫度90℃，壓力10MPa，小尺寸模型Φ25×600泡沫具有流度控制作用其主要表現(xiàn)是降低注入流體的流度，改善流度比，降低流體的相對(duì)滲透率，延緩注入流體的突破時(shí)間，封堵高滲層的大孔道，改變液流的方向，較好地實(shí)現(xiàn)封堵作用提高驅(qū)油效率

在注入空氣泡沫后，注入壓差明顯提高，能夠有效地提高驅(qū)替效率和波及系數(shù)。根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，空氣泡沫在水驅(qū)的結(jié)果上能使驅(qū)油效率提高16%～24%。143）空氣泡沫驅(qū)主要認(rèn)識(shí)泡沫具有流度控制作用143）空氣泡沫驅(qū)主要認(rèn)識(shí)151.廣西白色油田灰?guī)r油藏空氣泡沫驅(qū)三、空氣泡沫驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例151.廣西白色油田灰?guī)r油藏空氣泡沫驅(qū)三、空氣泡沫驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用16

上法油田百4塊1988年投入彈性開發(fā)。油藏開采初期，油井具有一定的自噴生產(chǎn)能力，單井穩(wěn)定產(chǎn)量70～80t/d，采油速度保持在2.5%以上。由于注水水竄無(wú)法進(jìn)行水驅(qū)，注水井于95年全部停注。注泡沫前（96年9月）可采儲(chǔ)量采出程度為79.4%，綜合含水87.1%。地層壓力已接近枯竭（2.5MPa)。百色油田試驗(yàn)至今，經(jīng)歷了4個(gè)階段：1、1996～2000年純空氣泡沫驅(qū)階段；2、2001～2003年空氣-泡沫段塞驅(qū)階段；3、2003～2004年泡沫輔助-空氣驅(qū)階段；4、2004年泡沫輔助-混氣水驅(qū)試驗(yàn)階段。16上法油田百4塊1988年投入彈性開發(fā)。油藏開采初17油藏能量得到一定的恢復(fù)，地層壓力上升油井產(chǎn)液量上升，含水下降，產(chǎn)油量大幅度提高空氣泡沫驅(qū)試驗(yàn)生產(chǎn)效果1996年9月～2004年8月在百4塊5口井上累計(jì)注入空氣泡沫/空氣31井次累計(jì)注入泡沫液3.43×104m3，空氣843×104m3

，累計(jì)增油1.48×104t。累計(jì)投入產(chǎn)出比約1：4.49。17油藏能量得到一定的恢復(fù)，地層壓力上升空氣泡沫驅(qū)試驗(yàn)生產(chǎn)效18注泡沫空氣泡沫驅(qū)試驗(yàn)生產(chǎn)效果18注泡沫空氣泡沫驅(qū)試驗(yàn)生產(chǎn)效果19空氣-泡沫段塞19空氣-泡沫段塞20百色油田百4塊油井套管氣分析表

空氣與地下原油發(fā)生低溫氧化反應(yīng)（LTO），產(chǎn)出氣含氧量低于2.5%。20百色油田百4塊油井套管氣分析表空氣與地下原油發(fā)生低溫氧212.廣西子寅油田砂巖油藏空氣泡沫驅(qū)212.廣西子寅油田砂巖油藏空氣泡沫驅(qū)221）試驗(yàn)區(qū)開發(fā)狀況

侖16塊歷年開采狀況圖隨著采出程度的提高,含水不斷上升，產(chǎn)油量不斷下降

221）試驗(yàn)區(qū)開發(fā)狀況侖16塊歷年開采狀況圖隨著采出程度232）注入方式：泡沫輔助空氣-水交替注入(WAG)侖16-7井注泡沫、空氣-水、清水施工曲線232）注入方式：泡沫輔助空氣-水交替注入(WAG)侖16-24侖16-9井注泡沫、空氣-水交替注入施工曲線24侖16-9井注泡沫、空氣-水交替注入施工曲線253）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果及分析泡沫輔助氣-水交替注入方式，能減慢氣竄速度，試驗(yàn)井組未出現(xiàn)氣竄現(xiàn)象；泡沫輔助氣-水交替注入先導(dǎo)試驗(yàn)?zāi)昀塾?jì)增油509.6t,投入產(chǎn)出比1:3.54;侖16塊油藏溫度低于50℃，注入空氣與地下剩余油同樣可以發(fā)生低溫氧化（LTO），產(chǎn)出氣氧含量在2.6%以內(nèi)；泡沫輔助氣-水交替方式能增加原油產(chǎn)油、降低含水率，最終采收率可提高5-8%。253）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果及分析泡沫輔助氣-水交替注入方式，能減慢26侖16-17井采油曲線產(chǎn)油由0.8t/d上升到最高時(shí)的3t/d以上，至2004年12月16日開始失效，有效期203天，累計(jì)增油174.8t。26侖16-17井采油曲線產(chǎn)油由0.8t/d上升到最高時(shí)的327侖16-12井采油曲線日產(chǎn)油由0.6t上升到1.8t左右，累計(jì)增油165.7t。27侖16-12井采油曲線日產(chǎn)油由0.6t上升到1.8t左右28井號(hào)監(jiān)測(cè)日期組成（%）備注H2O2N2CH4CO2等C+侖16-172004.6.90.00.5453.242.711.542.0施工中2004.7.280.00.4822.954.215.9816.4施工后2004.9.130.01.0420.961.344.6912.02004.11.180.00.7131.151.435.6611.11侖16-352004.6.90.02.6017.072.852.185.4施工中2004.7.280.00.2414.873.613.437.9施工后2004.9.130.01.197.9178.043.649.222004.11.180.00.7117.070.862.888.54侖16-362004.9.130.01.498.4878.376.485.15施工后侖16-122004.9.130.00.011.4171.989.8416.76施工后2004.10.110.02.098.7463.769.2916.122004.11.180.00.482.3573.628.9314.62監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)說(shuō)明：產(chǎn)出氣體中氧的含量很低，大大低于可燃性氣體含氧量安全限值（10%～11%），與室內(nèi)模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合，產(chǎn)出油井安全可靠。從1996年使用空氣驅(qū)油試驗(yàn)至今31井次，無(wú)發(fā)生安全事故。28井號(hào)監(jiān)測(cè)日期組成（%）備注H2O2N2CH4CO2等C+29油藏埋深：2150m原始地層壓力：23MPa，飽和壓力：7.69MPa油層滲透率：235.5×10-3μm2，孔隙度：21%滲透率變異系數(shù)0.86油藏溫度84-89℃地面原油粘度：43.171mPa.s地面原油密度：0.872g/cm3地層水礦化度：20.16×104mg/L原始油氣比：43.99m3/t原油地質(zhì)儲(chǔ)量1046×104t3.中原油田胡12塊空氣泡沫驅(qū)油藏特點(diǎn)：1、高溫：84-89℃2、高鹽：20.16×104mg/L3、非均質(zhì)性嚴(yán)重：變異系數(shù)0.864、高含水：綜合含水97.54%試驗(yàn)區(qū)胡12塊沙三中86-8層29油藏埋深：2150m3.中原油田胡12塊空氣泡沫驅(qū)油藏特30空氣泡沫注入井：4口生產(chǎn)井：10口注水井：2口試驗(yàn)區(qū)注采井網(wǎng)：試驗(yàn)區(qū)：通過(guò)對(duì)胡12塊油藏精細(xì)描述，剩余油分布，地層能量狀況等研究，確定沙三中86-8層系為礦場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)試驗(yàn)區(qū)含油面積1.1Km2，地質(zhì)儲(chǔ)量112×104t，累產(chǎn)油27.6×104t，剩余可采儲(chǔ)量9.36×104t，采出程度24.8%。30空氣泡沫注入井：4口試驗(yàn)區(qū)注采井網(wǎng)：試驗(yàn)區(qū)：通過(guò)對(duì)胡1231250型閥蝶型閥450型閥壓力表單流閥配水間活塞泵配液池2配液池1空氣壓縮機(jī)專用變壓器注入流程31250型閥蝶型閥450型閥壓力表單流閥配水間活塞泵配液池32注入管柱人工井底Y221-115封隔器腐蝕監(jiān)測(cè)環(huán)腐蝕監(jiān)測(cè)環(huán)喇叭口腐蝕監(jiān)測(cè)環(huán)采用頂封管柱監(jiān)測(cè)腐蝕速率目的層下界打水泥塞32注入管柱人工井底Y221-115封隔器腐蝕監(jiān)測(cè)環(huán)腐蝕監(jiān)測(cè)33集輸流程集輸：?jiǎn)尉喂蕖⒂?jì)量、集輸放空：產(chǎn)出氣放空井口：偏心井口和取樣裝置供電：保溫、集輸泵油井40方高架敞口方罐

輸油泵

計(jì)量裝置計(jì)量站原進(jìn)站管線Φ76mm×4.5mm33集輸流程集輸：?jiǎn)尉?、單罐、?jì)量、集輸油井40方高架敞口方34注入方式：試驗(yàn)井組厚度（m）/層數(shù)（n）泡沫液（m3）空氣（×104Nm3）設(shè)計(jì)實(shí)注設(shè)計(jì)實(shí)注H12-15216.7/3215020014346H12-1715.6/52100213050.455.2H12-6512.9/365387595157.5168H12-910.4/52110211050.850.84合計(jì)1289813836301.7320.04設(shè)計(jì)與注入N個(gè)段塞交替注入后置段塞前置段塞泡沫空氣空氣泡沫：0.1PV氣液比：1.2：1

泡沫空氣泡沫空氣…34注入方式：試驗(yàn)厚度（m）/層數(shù)（n）泡沫液（m3）空氣（35空壓機(jī)可以滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要求：試驗(yàn)選用的空壓機(jī)額定壓力40MPa，注泡沫壓力23.1～27.9MPa試驗(yàn)井組注入壓力(MPa)注水壓力(MPa)泡沫試驗(yàn)前試驗(yàn)后H12-1723.11315．1H12-1522511.520.8H12-6526.41214.2H12-927.91114.61）注入井動(dòng)態(tài)分析35空壓機(jī)可以滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要求：試驗(yàn)選用的空壓機(jī)額定壓力4036壓降、吸水指示曲線：對(duì)比注前、注后吸水指示曲線和壓降曲線變化，表明注入空氣泡沫后地層能量提高36壓降、吸水指示曲線：對(duì)比注前、注后吸水指示曲線和壓降曲線37胡12-152井注水壓力由空氣泡沫調(diào)驅(qū)前11.5MPa上升到20.8MPa，上升了9.3MPa生產(chǎn)井連續(xù)進(jìn)行產(chǎn)出氣監(jiān)測(cè)，直到該井組試驗(yàn)結(jié)束都未檢測(cè)出氧氣，其中12—32井連續(xù)幾天產(chǎn)出氣氮?dú)夂扛哌_(dá)40%，說(shuō)明空氣未吐破或氧氣被消耗掉了。生產(chǎn)井在試驗(yàn)一個(gè)月后開始見效，產(chǎn)油量由7.65t/d上升到18.6t/d，含水由96.6%下降到89%。37胡12-152井注水壓力由空氣泡沫調(diào)驅(qū)前11.5MPa38產(chǎn)出氣組份變化：累注空氣320×104Nm3后，胡12-32井等3口井氧氣組份濃度均在1%以內(nèi)，其余油井為零，表明空氣與原油發(fā)生氧化反應(yīng)2）采油井動(dòng)態(tài)分析38產(chǎn)出氣組份變化：累注空氣320×104Nm3后，胡12-39產(chǎn)出水相Cl-離子：注空氣泡沫后，油井產(chǎn)出水的離子濃度發(fā)生變化，Cl-離子濃度增大，表明波及體積有所增大39產(chǎn)出水相Cl-離子：注空氣泡沫后，油井產(chǎn)出水的離子濃度發(fā)40產(chǎn)液剖面：產(chǎn)液剖面得到了改善，表明高滲層得到了有效封堵胡12-32井：試驗(yàn)前86、87為95.28%、4.72%；試驗(yàn)后為75.42%、24.58%胡12-36井：試驗(yàn)前86、87為7.84%、92.16%；試驗(yàn)后為17.5%、82.5%40產(chǎn)液剖面：產(chǎn)液剖面得到了改善，表明高滲層得到了有效封堵41試驗(yàn)區(qū)階段自然遞減和產(chǎn)油曲線

試驗(yàn)區(qū)水驅(qū)特征曲線

3）試驗(yàn)效果開發(fā)效果：截至2009年底，累計(jì)增油4400t，綜合含水由96.2％降至90.9%。可采儲(chǔ)量增加4.44×104t，預(yù)計(jì)采收率提高8%；階段遞減由26.04%下降至目前2.16%。41試驗(yàn)區(qū)階段自然遞減和產(chǎn)油曲線試驗(yàn)區(qū)水驅(qū)特征曲線3）4242434344四、結(jié)論空氣泡沫驅(qū)能夠提高高溫、高鹽、高含水非均質(zhì)油藏的原油采收率預(yù)計(jì)在水驅(qū)基礎(chǔ)上，提高8％注空氣泡沫安全可行，原油能夠發(fā)生低溫氧化反應(yīng)生產(chǎn)井產(chǎn)出氣中氧氣含量低于3％，有少量CO2空氣驅(qū)和空氣泡沫驅(qū)注入壓力比較高、排量大，注入設(shè)備是施工成敗的關(guān)鍵。目前國(guó)產(chǎn)空氣壓縮機(jī)可以滿足部分油田注空氣和空氣泡沫驅(qū)油試驗(yàn)的需要初步形成了注入、集輸流程；安全控制；監(jiān)測(cè)配套工藝技術(shù)空氣驅(qū)與空氣泡沫驅(qū)技術(shù)適應(yīng)范圍較廣既可用于低滲油藏,也可以用于高滲油藏既可用于二次采油，也可以用于三次采油44四、結(jié)論空氣泡沫驅(qū)能夠提高高溫、高鹽、高含水非均質(zhì)油藏的451、空氣泡沫驅(qū)具有封堵調(diào)剖、提高驅(qū)油效率以及有效補(bǔ)充地層能量的作用，因此能夠降低油井含水率、提高采收率。2、由于氣源（空氣）豐富、價(jià)格低廉，使得空氣、空氣/泡沫驅(qū)有望成為低/特低滲透油藏有效動(dòng)用、高含水油藏進(jìn)一步提高采收率的有效技術(shù)。3、需要加強(qiáng)注空氣、空氣泡沫驅(qū)油藏原油低溫氧化特征與開發(fā)技術(shù)適應(yīng)性研究：（1）油藏深度、溫度；（2）原油性質(zhì)（粘度、原油組分、溶解氣等）；（3）含水率。4、不同類型油藏注空氣、空氣泡沫驅(qū)開發(fā)方式優(yōu)化研究：空氣驅(qū)、空氣泡沫驅(qū)、泡沫段塞驅(qū)、氣水交替（WAG）驅(qū)等。5、進(jìn)一步加強(qiáng)注空氣安全性論證研究。451、空氣泡沫驅(qū)具有封堵調(diào)剖、提高驅(qū)油效率以及有效補(bǔ)充地層46一、概述二、空氣泡沫驅(qū)提高采收率機(jī)理三、空氣泡沫驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例四、總結(jié)1一、概述47

目前，多數(shù)水驅(qū)油藏開發(fā)已進(jìn)入中后期，含水率高、采出程度高，加上油藏本身的非均質(zhì)性，導(dǎo)致水竄嚴(yán)重，為了進(jìn)一步提高采收率，需要在油層內(nèi)采取封堵調(diào)剖技術(shù)措施?？諝馀菽?qū)提高采收率技術(shù)將空氣驅(qū)和泡沫驅(qū)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，具有調(diào)剖和驅(qū)油的雙重作用。而且空氣來(lái)源廣、成本低廉，近幾年來(lái)受到廣泛關(guān)注，幾個(gè)油田還進(jìn)行了小規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并取得了很好的開采效果。特別是把注空氣和注空氣泡沫相結(jié)合，更擴(kuò)大了注空氣開采技術(shù)的應(yīng)用范圍，對(duì)于水驅(qū)油藏中后期提高采收率具有應(yīng)用潛力。一、概述2目前，多數(shù)水驅(qū)油藏開發(fā)已進(jìn)入中后期，含水率481.泡沫的物理特性二、空氣泡沫驅(qū)提高采收率機(jī)理泡沫：是指由不溶性或微溶性氣體分散于液體中形成的分散物系。由液體薄膜包圍著的氣體形成了單個(gè)的氣泡，而泡沫則是氣泡的聚集物，其中氣體是分散相(不連續(xù)相)，液體是分散介質(zhì)(連續(xù)相)。兩相泡沫通常由起泡劑、穩(wěn)定劑及氣體、淡水組成的起泡液形成。起泡劑多為表面活性劑，氣相有空氣、天然氣、氮?dú)夂投趸嫉取?1.泡沫的物理特性二、空氣泡沫驅(qū)提高采收率機(jī)理泡沫：是指由492.泡沫在多孔介質(zhì)中的形成與破滅機(jī)理泡沫的形成機(jī)理：滯后分離頸縮突變薄膜分?jǐn)嗯菽木鄄C(jī)理：毛細(xì)管吸入氣體擴(kuò)散泡沫的破滅機(jī)理：油滴作用氣體擴(kuò)散液膜滯后機(jī)理示意圖縮頸分離機(jī)理示意圖薄膜分?jǐn)鄼C(jī)理示意圖42.泡沫在多孔介質(zhì)中的形成與破滅機(jī)理泡沫的形成機(jī)理：液膜滯501）封堵調(diào)剖作用：當(dāng)泡沫進(jìn)入地層時(shí)，先進(jìn)入高滲透層，由于賈敏效應(yīng)，流動(dòng)阻力將逐漸增加，所以隨著注入壓力的變大，泡沫可依次進(jìn)入低滲透層，提高波及系數(shù)。同時(shí)，泡沫中的氣泡形狀是可變的，因而可以進(jìn)入和填塞各種結(jié)構(gòu)的孔隙，把不連續(xù)的殘余油驅(qū)出，從而提高微觀波及效率；2）提高驅(qū)油效率：發(fā)泡劑本身是一種表面活性劑，能大幅度降低油水界面張力，增加油對(duì)巖石表面的潤(rùn)濕角，有利于提高驅(qū)油效率；3、提高油層能量：注入的氣體能夠補(bǔ)充地層能量，提高油層油層壓力。3.泡沫驅(qū)提高采收率機(jī)理51）封堵調(diào)剖作用：當(dāng)泡沫進(jìn)入地層時(shí)，先進(jìn)入高滲透層，由于賈1）空氣泡沫封堵能力泡沫在多孔介質(zhì)中的封堵能力是泡沫體系能否應(yīng)用于泡沫驅(qū)油的關(guān)鍵因素，泡沫封堵能力的大小是評(píng)價(jià)泡沫體系優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)。51分別為相同流量下，泡沫和鹽水流經(jīng)巖心的壓力降。泡沫的阻力因子：是泡沫體系在巖心運(yùn)移達(dá)到平衡時(shí)，巖心兩端所建立的壓差與單純注水時(shí)的壓差之比值，是泡沫封堵能力的重要指標(biāo)。1）空氣泡沫封堵能力泡沫在多孔介質(zhì)中的封堵能力是泡沫實(shí)驗(yàn)條件：壓力5.2MPa，溫度90℃，滲透率500～600毫達(dá)西52泡沫的阻力因子：含油飽和度的變化實(shí)驗(yàn)條件：壓力5.2MPa，溫度90℃，滲透率500～600實(shí)驗(yàn)條件：壓力5.2MPa，溫度90℃，滲透率500～600毫達(dá)西泡沫的阻力因子：氣液比的變化實(shí)驗(yàn)條件：壓力5.2MPa，溫度90℃，滲透率500～60054實(shí)驗(yàn)條件：常溫，回壓5.0MPa，未添加穩(wěn)泡劑（聚合物）泡沫的阻力因子：滲透率的影響9實(shí)驗(yàn)條件：常溫，回壓5.0MPa，未添加穩(wěn)泡劑（聚合物）泡壓力對(duì)阻力因子的影響55泡沫的阻力因子：溫度、壓力的影響壓力9.0MP壓力5.2MP溫度90℃溫度60℃溫度對(duì)阻力因子的影響壓力對(duì)阻力因子的影響10泡沫的阻力因子：溫度、壓力的影響壓力562）空氣泡沫驅(qū)提高驅(qū)油效率112）空氣泡沫驅(qū)提高驅(qū)油效率57（溫度90℃，壓力10MPa，小尺寸模型Φ25×600）小尺寸均質(zhì)模型：注入孔隙體積倍數(shù)和驅(qū)油效率的關(guān)系曲線水驅(qū)采收率38.9%最終采收率達(dá)到60.3%提高采收率達(dá)到21.4%12（溫度90℃，壓力10MPa，小尺寸模型Φ25×60058（溫度90℃，壓力10MPa，小尺寸模型Φ25×600）非均質(zhì)模型：注入孔隙體積倍數(shù)和驅(qū)油效率的關(guān)系曲線水驅(qū)采收率38.2%最終采收率61.8%提高采收率23.7%注入泡沫0.5PV13（溫度90℃，壓力10MPa，小尺寸模型Φ25×600泡沫具有流度控制作用其主要表現(xiàn)是降低注入流體的流度，改善流度比，降低流體的相對(duì)滲透率，延緩注入流體的突破時(shí)間，封堵高滲層的大孔道，改變液流的方向，較好地實(shí)現(xiàn)封堵作用提高驅(qū)油效率

在注入空氣泡沫后，注入壓差明顯提高，能夠有效地提高驅(qū)替效率和波及系數(shù)。根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，空氣泡沫在水驅(qū)的結(jié)果上能使驅(qū)油效率提高16%～24%。593）空氣泡沫驅(qū)主要認(rèn)識(shí)泡沫具有流度控制作用143）空氣泡沫驅(qū)主要認(rèn)識(shí)601.廣西白色油田灰?guī)r油藏空氣泡沫驅(qū)三、空氣泡沫驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例151.廣西白色油田灰?guī)r油藏空氣泡沫驅(qū)三、空氣泡沫驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用61

上法油田百4塊1988年投入彈性開發(fā)。油藏開采初期，油井具有一定的自噴生產(chǎn)能力，單井穩(wěn)定產(chǎn)量70～80t/d，采油速度保持在2.5%以上。由于注水水竄無(wú)法進(jìn)行水驅(qū)，注水井于95年全部停注。注泡沫前（96年9月）可采儲(chǔ)量采出程度為79.4%，綜合含水87.1%。地層壓力已接近枯竭（2.5MPa)。百色油田試驗(yàn)至今，經(jīng)歷了4個(gè)階段：1、1996～2000年純空氣泡沫驅(qū)階段；2、2001～2003年空氣-泡沫段塞驅(qū)階段；3、2003～2004年泡沫輔助-空氣驅(qū)階段；4、2004年泡沫輔助-混氣水驅(qū)試驗(yàn)階段。16上法油田百4塊1988年投入彈性開發(fā)。油藏開采初62油藏能量得到一定的恢復(fù)，地層壓力上升油井產(chǎn)液量上升，含水下降，產(chǎn)油量大幅度提高空氣泡沫驅(qū)試驗(yàn)生產(chǎn)效果1996年9月～2004年8月在百4塊5口井上累計(jì)注入空氣泡沫/空氣31井次累計(jì)注入泡沫液3.43×104m3，空氣843×104m3

，累計(jì)增油1.48×104t。累計(jì)投入產(chǎn)出比約1：4.49。17油藏能量得到一定的恢復(fù)，地層壓力上升空氣泡沫驅(qū)試驗(yàn)生產(chǎn)效63注泡沫空氣泡沫驅(qū)試驗(yàn)生產(chǎn)效果18注泡沫空氣泡沫驅(qū)試驗(yàn)生產(chǎn)效果64空氣-泡沫段塞19空氣-泡沫段塞65百色油田百4塊油井套管氣分析表

空氣與地下原油發(fā)生低溫氧化反應(yīng)（LTO），產(chǎn)出氣含氧量低于2.5%。20百色油田百4塊油井套管氣分析表空氣與地下原油發(fā)生低溫氧662.廣西子寅油田砂巖油藏空氣泡沫驅(qū)212.廣西子寅油田砂巖油藏空氣泡沫驅(qū)671）試驗(yàn)區(qū)開發(fā)狀況

侖16塊歷年開采狀況圖隨著采出程度的提高,含水不斷上升，產(chǎn)油量不斷下降

221）試驗(yàn)區(qū)開發(fā)狀況侖16塊歷年開采狀況圖隨著采出程度682）注入方式：泡沫輔助空氣-水交替注入(WAG)侖16-7井注泡沫、空氣-水、清水施工曲線232）注入方式：泡沫輔助空氣-水交替注入(WAG)侖16-69侖16-9井注泡沫、空氣-水交替注入施工曲線24侖16-9井注泡沫、空氣-水交替注入施工曲線703）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果及分析泡沫輔助氣-水交替注入方式，能減慢氣竄速度，試驗(yàn)井組未出現(xiàn)氣竄現(xiàn)象；泡沫輔助氣-水交替注入先導(dǎo)試驗(yàn)?zāi)昀塾?jì)增油509.6t,投入產(chǎn)出比1:3.54;侖16塊油藏溫度低于50℃，注入空氣與地下剩余油同樣可以發(fā)生低溫氧化（LTO），產(chǎn)出氣氧含量在2.6%以內(nèi)；泡沫輔助氣-水交替方式能增加原油產(chǎn)油、降低含水率，最終采收率可提高5-8%。253）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果及分析泡沫輔助氣-水交替注入方式，能減慢71侖16-17井采油曲線產(chǎn)油由0.8t/d上升到最高時(shí)的3t/d以上，至2004年12月16日開始失效，有效期203天，累計(jì)增油174.8t。26侖16-17井采油曲線產(chǎn)油由0.8t/d上升到最高時(shí)的372侖16-12井采油曲線日產(chǎn)油由0.6t上升到1.8t左右，累計(jì)增油165.7t。27侖16-12井采油曲線日產(chǎn)油由0.6t上升到1.8t左右73井號(hào)監(jiān)測(cè)日期組成（%）備注H2O2N2CH4CO2等C+侖16-172004.6.90.00.5453.242.711.542.0施工中2004.7.280.00.4822.954.215.9816.4施工后2004.9.130.01.0420.961.344.6912.02004.11.180.00.7131.151.435.6611.11侖16-352004.6.90.02.6017.072.852.185.4施工中2004.7.280.00.2414.873.613.437.9施工后2004.9.130.01.197.9178.043.649.222004.11.180.00.7117.070.862.888.54侖16-362004.9.130.01.498.4878.376.485.15施工后侖16-122004.9.130.00.011.4171.989.8416.76施工后2004.10.110.02.098.7463.769.2916.122004.11.180.00.482.3573.628.9314.62監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)說(shuō)明：產(chǎn)出氣體中氧的含量很低，大大低于可燃性氣體含氧量安全限值（10%～11%），與室內(nèi)模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合，產(chǎn)出油井安全可靠。從1996年使用空氣驅(qū)油試驗(yàn)至今31井次，無(wú)發(fā)生安全事故。28井號(hào)監(jiān)測(cè)日期組成（%）備注H2O2N2CH4CO2等C+74油藏埋深：2150m原始地層壓力：23MPa，飽和壓力：7.69MPa油層滲透率：235.5×10-3μm2，孔隙度：21%滲透率變異系數(shù)0.86油藏溫度84-89℃地面原油粘度：43.171mPa.s地面原油密度：0.872g/cm3地層水礦化度：20.16×104mg/L原始油氣比：43.99m3/t原油地質(zhì)儲(chǔ)量1046×104t3.中原油田胡12塊空氣泡沫驅(qū)油藏特點(diǎn)：1、高溫：84-89℃2、高鹽：20.16×104mg/L3、非均質(zhì)性嚴(yán)重：變異系數(shù)0.864、高含水：綜合含水97.54%試驗(yàn)區(qū)胡12塊沙三中86-8層29油藏埋深：2150m3.中原油田胡12塊空氣泡沫驅(qū)油藏特75空氣泡沫注入井：4口生產(chǎn)井：10口注水井：2口試驗(yàn)區(qū)注采井網(wǎng)：試驗(yàn)區(qū)：通過(guò)對(duì)胡12塊油藏精細(xì)描述，剩余油分布，地層能量狀況等研究，確定沙三中86-8層系為礦場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)試驗(yàn)區(qū)含油面積1.1Km2，地質(zhì)儲(chǔ)量112×104t，累產(chǎn)油27.6×104t，剩余可采儲(chǔ)量9.36×104t，采出程度24.8%。30空氣泡沫注入井：4口試驗(yàn)區(qū)注采井網(wǎng)：試驗(yàn)區(qū)：通過(guò)對(duì)胡1276250型閥蝶型閥450型閥壓力表單流閥配水間活塞泵配液池2配液池1空氣壓縮機(jī)專用變壓器注入流程31250型閥蝶型閥450型閥壓力表單流閥配水間活塞泵配液池77注入管柱人工井底Y221-115封隔器腐蝕監(jiān)測(cè)環(huán)腐蝕監(jiān)測(cè)環(huán)喇叭口腐蝕監(jiān)測(cè)環(huán)采用頂封管柱監(jiān)測(cè)腐蝕速率目的層下界打水泥塞32注入管柱人工井底Y221-115封隔器腐蝕監(jiān)測(cè)環(huán)腐蝕監(jiān)測(cè)78集輸流程集輸：?jiǎn)尉喂?、?jì)量、集輸放空：產(chǎn)出氣放空井口：偏心井口和取樣裝置供電：保溫、集輸泵油井40方高架敞口方罐

輸油泵

計(jì)量裝置計(jì)量站原進(jìn)站管線Φ76mm×4.5mm33集輸流程集輸：?jiǎn)尉?、單罐、?jì)量、集輸油井40方高架敞口方79注入方式：試驗(yàn)井組厚度（m）/層數(shù)（n）泡沫液（m3）空氣（×104Nm3）設(shè)計(jì)實(shí)注設(shè)計(jì)實(shí)注H12-15216.7/3215020014346H12-1715.6/52100213050.455.2H12-6512.9/365387595157.5168H12-910.4/52110211050.850.84合計(jì)1289813836301.7320.04設(shè)計(jì)與注入N個(gè)段塞交替注入后置段塞前置段塞泡沫空氣空氣泡沫：0.1PV氣液比：1.2：1

泡沫空氣泡沫空氣…34注入方式：試驗(yàn)厚度（m）/層數(shù)（n）泡沫液（m3）空氣（80空壓機(jī)可以滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要求：試驗(yàn)選用的空壓機(jī)額定壓力40MPa，注泡沫壓力23.1～27.9MPa試驗(yàn)井組注入壓力(MPa)注水壓力(MPa)泡沫試驗(yàn)前試驗(yàn)后H12-1723.11315．1H12-1522511.520.8H12-6526.41214.2H12-927.91114.61）注入井動(dòng)態(tài)分析35空壓機(jī)可以滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)要求：試驗(yàn)選用的空壓機(jī)額定壓力4081壓降、吸水指示曲線：對(duì)比注前、注后吸水指示曲線和壓降曲線變化，表明注入空氣泡沫后地層能量提高36壓降、吸水指示曲線：對(duì)