空气泡沫调驱提高采收率技术研究进展
空气泡沫调驱提高采收率技术西北大学地质学系研究生作业摘要：分析空气泡沫在油藏孔隙尺度上的渗流特性和驱油过程。
观察分析了空气泡沫的生成、运移、破灭及再生过程以及微观尺度上的驱替过程。
研究结果表明，空气泡沫综合了注气、活性水、泡沫三种驱替作用，具有堵塞大孔隙而不堵小空隙、封堵水而不堵油的特点。
泡沫可以较好地驱扫残余油，封堵高渗夹层，泡沫与空气交替有效防止气窜，达到调驱的目的。
泡沫驱油的微观机理主要体现在不仅扩大了微观波及体积而且提高了微观采油效率。
注空气驱油技术是一项富有创造性的提高采收率技术。
注空气驱油气体来源广，不受地域和空间的限制，气源丰富，成本廉价，氧化反应产生的热效应也可增加采收率，但对我国大多非均质薄层、无倾角的水平地层来说，由于气窜和粘性指进，单纯注空气的驱油效率受到限制，并导致氧气窜到油井引起一些安全隐患。
禾I」用泡沫能降低水和气的相对渗透率，增加驱油效率和波及系数，可大幅度提高油藏采收率，但是泡沫驱中泡沫稳定性严重影响了泡沫驱的发展，其影响范围为井筒周围不超过100米的范围，而且泡沫中表面活性剂易被大量吸附在岩石表面，增加了泡沫的作业成本。
因此，注空气泡沫能充分发挥泡沫和空气驱两种技术的优点，用泡沫作为调剖剂，空气作为驱油剂，既能大规模注入提高地层压力，又能有效避免水窜和气窜问题，从而提高单井产油量、驱油效率以及采收率，成本很低，安全可靠，具有较强实际应用价值，是非均质强、高含水油藏提高原油采收率最具发展前景的三次采油方式之一。
1空气泡沫驱技术的起源泡沫流体应用于油田，在国内外已有40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。
这项新技术集中了注空气驱和普通泡沫驱的双重优点，可在显著提高油层波及体积的同时，也提高已水洗层的驱油效率，从而可大幅度提高采收率，理论上有较高研究价值在实践上有非常重要的指导价值，近年来也越来越受到人们的重视。
2国内外研究现状1956年Fried首次对泡沫驱油进行了研究。
1958年，Bond等人发表了世界上第一份泡沫驱油的专利。
在以后的40多年里，人们对泡沫在钻采上的应用进行了广泛深入的研究。
自从美国联合石油公司于1965年开展了泡沫驱油的室内实验以来，泡沫驱油技术在国外已经经历了40多年的发展历史。
美国于1976年在伊利诺伊州希金斯油田进行的泡沫驱油矿场试验取得了令人满意的增油效果。
国外也有泡沫驱油微观机理研究的相关文献报道，但系统研究注空气泡沫的驱油机理、渗流机理以及大孔道封堵机理未见文献报道。
国内的胜利油田、百色油田、延长油矿、中原油田等先后对空气泡沫驱进行了现场试验，效果良好。
胜利油田1977- 1978年现场试验泡沫驱油时使用的是空气，2000年又与石油大学合作，在室内进行了相关研究和现场试验前期准备工作。
广西百色油田是国内较早运用空气泡沫驱技术，并取得较好经济效益的典范，该油田运用空气泡沫驱技术主要经历了以下三个阶段：1996年开始采用纯空气泡沫驱，利用空气加起泡剂经气液接触后产生空气泡沫，泡沫进入地层孔隙驱替出剩余油，提高采收率；2001年开展了空气-泡沫段塞驱油试验，采用空气泡沫-空气段塞交替注入方式驱替油藏剩余油，是在泡沫驱基础上发展起来的，它综合了泡沫驱和空气驱的优点，既提高了驱替效率，又降低了成本（相同体积的空气成本为泡沫成本的1/ 8）；2004年开展泡沫辅助-空气驱技术，是在空气-泡沫段塞驱油技术基础上发展起来的，进一步降低了成本。
紧接着开展了泡沫辅助-气水交替注入现场试验，均取得了良好效果。
2007年9月延长油矿甘谷驿采油厂与广西百色科特石油服务公司联合进行了空气泡沫驱矿场试验，在经过2年的试验后，发现该技术不仅可有效增产，还可明显降低油井含水率，具有很好调驱功能。
空气泡沫驱技术在中原油田也取得较好效果。
截至2009年3月底，中原油田空气泡沫调驱提高采收率技术已在胡12块沙三中8的6- 8层系进行了4个井组现场试验，安全注入空气370余万立方米，试验区可采储量增加了 4. 44万吨，井组累计增油2960 吨，阶段采收率提高了 3. 97个百分点。
该技术研究为提高油田高温高盐、高含水、严重非均质油藏的采收率作出了新探索，整体技术达到国内领先水平，其中泡沫体系指标、注空气安全控制技术填补了国内空白。
3空气泡沫调驱提高采收率机理空气泡沫调驱是间接地注烟道气驱加泡沫驱。
空气泡沫驱不但具有一般注气的作用，而且具有氧化产生的其他效果。
空气中的氧气和原油发生放热反映，在油层内生成的CO、CO2、N2和蒸发的轻烃组分等组成的烟道气；泡沫既可以堵水和封堵气窜，又可以提高波及系数与驱油效率。
3.1空气泡沫宏观驱油机理低温氧化的反应程度与原油特性、岩石和流体特征、温度和压力有关，从本质上讲，注空气泡沫驱是间接地注烟道气驱加泡沫驱，但又综合了多种驱油机理。
对于不同的油藏，各种驱替机理的作用不同。
注空气泡沫调驱采油的机理主要有：1）泡沫首先进入渗透率高的大孔道，随着注入量的增加，逐步形成堵塞，阻止泡沫进一步流入大孔道，使其更多地进入低渗透小孔道，直到泡沫占据整个岩心孔隙，此后驱动流体较均匀地推进，将大、小孔道（即高、低渗透率岩心）内的原油全部驱替出来。
2）起泡剂本身是一种活性很强的阴离子型表面活性剂，能较大幅度地降低油水界面张力，改善岩石表面润湿性，使原来呈束缚状的油通过油水乳化、液膜置换等方式成为可流动的油。
3）泡沫具有“遇油消泡、遇水稳定”的性能，不消泡时其粘度不降，消泡后粘度降低，从而起到“堵水不堵油”作用，提高驱油效率。
4）泡沫粘度随剪切速率的增大而减少，在高渗层中粘度大、在低渗层中粘度小，因而泡沫能起到“堵大不堵小”的作用。
5）空气与原油发生LTO（低温氧化）产生烟道气（85%N2、15%CO2）,烟道气溶解于原油后，原油体积膨胀，使部分残余油从其滞留的空间“溢出”而形成可采出油，并通过驱替/萃取作用提高采收率。
3.2空气泡沫微观渗流机理空气泡沫调驱微观驱油机理分为泡沫在多孔介质中的形成、破灭、运移研究与亲水和亲油孔隙介质泡沫的驱油过程研究，泡沫的微观驱油作用主要包括泡沫的挤压占据作用，选择性封堵作用，封堵气窜作用，扩大微观波及系数和提高驱油效率，一致粘性指进等。
321空气泡沫在多孔介质中的生成通过观察可以发现空气泡沫体系在多孔介质中的形成机理和常规泡沫形成机理相似。
空气泡沫三个孔隙级产生机理是：液膜滞后、缩颈分离和液膜分断。
（1）液膜滞后液膜滞后是低流速下主要发生在模型入口端的泡沫生成方式。
当空气段塞续泡沫液段塞进入模型后，在驱替压力作用下大段塞的气相挤压孔隙介质中的液相，如图1中图A、B所示，由于此时流速不大且液相中有足够表面活性剂,在气相的前沿以及较窄喉道中气相和岩石壁之间会产生新的稳定液膜，当气相前沿进入两个或多个孔喉通道时，受毛管阻力的影响气相便在喉道处断开成为独立的泡沫，如图1中图C所示，即液膜滞后。
图1 液膜滞后实验图当模型中流速过大，气相在喉道处不会断开成为泡沫而是很快沿大孔道迅速发生气窜；当液相中表面活性剂的浓度偏低时，生成的泡沫则非常不稳定且很快消失。
因此进行空气泡沫驱替时应选择合适的驱替压力控制好流速，进行空气段塞和泡沫液段塞交替注入可以有效避免泡沫液浓度过低的情况。
（2）缩颈分离缩颈分离是泡沫在孔隙介质中重要的再生机理，当气泡从一个孔隙穿过狭窄的喉道进入另一个孔隙时，随着气泡的扩张，毛细管压力递减，液体产生的压力梯度是液体从周围进入到喉道中，当毛细管压力降到足够低时，液体便回流而充满喉道，气泡则被液体所断开，形成两个气泡，从而产生了泡沫的缩颈分离，详见图。
形成缩颈分离要具有两个条件：一是气泡进入的孔隙和喉道半径相差要足够大，从而能够促使液体通过岩石颗粒与气泡之间的狭缝进入到细喉道中；二是两个气泡横跨两个孔隙的时间要足够长，能够使液体有足够的时间回流至岩石与图2 缩颈分离实验图气泡中间的狭缝而产生分离。
（3）液膜分断当气体或液体进入到一个已被气泡所占据的孔隙空间时，孔隙空间内的的气泡受到挤压，气泡前缘分别进入到两个喉道，随着压力的不断增加气泡被挤压的越来越窄，最终气泡断开形成两个气泡。
如图3图3液膜分断示意图422空气泡沫在多孔介质中的破灭根据对微观实验图像的观察，空气泡沫的破灭可按照有油和无油两种情况来 进行分析，在不同情况下泡沫破灭的主导原因不同。
①有油情况下空气泡沫的破灭在驱替前缘原油较多时，形成的液膜壁大部分都很薄，如图4中图A 所示, 非常不稳定，在渗流优势通道中很容易破裂，如图 4中图B 所示。
这主要是 因为原油的存在使得大量表面活性剂油气水表面迁移到油水界面， 从而使得原有 泡沫（膜）失去活性剂的保护作用而破裂。
②无油情况下空气泡沫的破灭在驱替中部或后部时，多孔介质中的油相变少，液相中的发泡剂浓度相对较高，使得泡沫的表面张力较小，泡沫较稳定。
如图 5所示，此时泡沫破灭的主 要方式是气体扩散，在驱替压力的作用下，不断生成的小泡沫破裂合并生成大泡 沫。
323空气泡沫在多孔介质中的运移空气泡沫在多孔介质中运移时气相和液相是分开运移的。
其中气相可分为被 捕集部分和流动部分，捕集和流动都只是气相临时存在的状态； 液相则分为液膜 水和体积水，二者也是随外界条件的变化而相互转换。
在运移过程中泡沫以不断地产生、变图4 空气泡沫破灭图（含油饱和度高）形、聚并的形式通过；而液相则主要在泡沫网膜中活动，且气相比液相的流速较快。
324水/空气驱空气泡沫段塞实验空气驱空气泡沫段塞时泡沫产生的封堵作用明显大于水驱空气泡沫段塞时所产生的，说明空气泡沫驱后注空气段塞可以更加有效地形成封堵，从而提高了波及体积，因此现场应用时适当提高气液比有利于采收率的提高。
建议现场实施时，空气泡沫驱后再进行空气驱，有利于采收率的提高。
3.3空气泡沫微观驱油机理3.3.1空气泡沫驱微观驱油特性（1）空气泡沫流体剪切拖拽、挤压特性空气泡沫驱时泡沫液流对剩余油具有剪切拖拽、挤压的作用。
驱替过程中可以经常地观察到由于局部压力的改变而引起快速的“回流”现象。
这种现象使得泡沫液流具有剪切拖拽、挤压的特性，从而有效地驱替多孔介质中的角隅状、盲端类型的剩余油。
①空气泡沫液流剪切拖拽特性在整个微观模型中，泡沫流体在其中总是顺着压力平衡的趋势而变化。
当气泡占据一个或者多个孔隙空间而产生气阻效应后，就会停止不动，流体的原有通道堵住，部分孔隙空间流体的流动就停止了。
泡沫调驱体系研究进展
* 收稿日期：2019-10-10；修回日期：2019-10-23。 基金项目：国家杰出青年科学基金“提高采收率与油田化学”（项目编号 51425406）。 作者简介：姚雪（1991-），女，中国石油大学（华东）油气田开发专业在读博士研究生（2016-），研究方向为提高采收率与采油化学， E-mail：dqyaoxue@。戴彩丽（1971-），女，教授，博士生导师，本文通讯联系人，从事油田化学教学和科研工作，通讯 地址：266580 山东省青岛市经济技术开发区长江西路 66 号中国石油大学（华东）石油工程学院，电话：0532-86981183， E-mail：daicl@。
170
油田化学
2020 年
强度有限，封堵有效期较短，矿场调驱的效果不理 想［5］。据此，研究者们研发了多种较稳定的强化泡 沫体系，耐高温泡沫体系的研发仍是泡沫调驱体系 的研究重心。 1.2 聚合物强化泡沫
在常规液相泡沫中加入聚合物得到聚合物强 化泡沫。聚合物强化泡沫因其液相的非牛顿性，可 以有效增加泡沫的黏度，减缓泡沫排液速率，降低 了气体扩散速度，从而提高泡沫的稳定性，驱油效 果增强［6-7］。然而，聚合物的加入会降低泡沫的起泡 体积，且受地层渗流剪切、理化性质影响，聚合物黏 度损失大，在油藏环境中稳定性有所降低［8］。聚合 物微棒体稳定泡沫体系［9］的研发，很好地缓解了地 层渗流剪切的问题。 1.3 冻胶强化泡沫
用于强化泡沫的颗粒包括黏土颗粒［13］、锂皂石［14］、 纳米颗粒、胶体颗粒［15］、冻胶分散体等。其中，纳米 颗粒三相泡沫的半衰期为相应液相泡沫的 12.5数 31.7 倍，地面条件下稳定性较高［16］。但无机颗粒强 化泡沫仅靠颗粒与表面活性剂的吸附实现泡沫稳 定，易团聚，高温高盐的条件较易改变无机颗粒表 面性质，润湿性改变造成颗粒脱附，稳定性变差。 当颗粒的质量分数高于 2.0%时，会对多孔介质产 生 较 大 的 伤 害 。 ［17］ 从 经 济 环 保 等 多 方 面 因 素 考 虑，纳米颗粒强化泡沫在矿场应用较少。2012 年， 研 发 了 具 有 黏 弹 性 的 冻 胶 分 散 体 颗 粒 ，该 颗 粒 自 身具有较好的调堵能力 。 ［18-20］ 将冻胶分散体颗粒 加入泡沫中得到的冻胶分散体三相泡沫体系具有 较好的耐温耐盐性，大幅度地提高泡沫稳定性［21-22］。 冻胶分散体三相泡沫调驱体系具有良好的应用 前景。
泡沫驱油提高采收率技术研究
一"泡沫稳定性能差会导致泡沫体系在地层的运移过程中发生 破裂"驱替有效时间短$距离短"驱油效果受到限制# 泡沫复合 驱在一定程度上增强了泡沫的稳定性"提高了采收率"但聚合 物和碱的加入同时引出了很多问题"加入聚合物后"导致注入 压力大$注入困难的问题"在低渗透油藏中应用受到影响"在高 矿化度$高温油藏也难以实施# 加入碱后"会严重腐蚀井筒和 设备"导致产出液乳化严重"影响油井产能# 同时聚合物和碱 的加入也增加了成本# 所以泡沫复合驱并不是解决泡沫稳定 性差的最佳方式"新型起泡剂和稳泡剂的研究和应用才是解决 此问题的有效方法"这需要在化学剂合成领域做出突破#
关键词泡沫驱空气氮气提高采收率
55随着国内石油需求量越来越大"国内油田的产量早已满足 不了市场的需求# 据统计"我国大约 0%W的石油都需要依赖于 进口"这严重制约着我国的经济发展# 我国很多大油田都面临 着优质三采资源匮乏"含水率持续上升的问题# 泡沫驱油以其 自身良好的封堵性和对油水的选择性"是一项应用前景很好的 三次采油方式#
. All R)i不g同h气ts体泡R沫e驱se研r究v概ed况. )&$ 空气泡沫驱油技术是一种以空气作为驱替介质的驱油 方法 空气来源广成本低"安全性能好"对环境没有污染"增油效 果显著"所以空气泡沫驱的应用非常广泛# 空气泡沫驱的一个 重要原理就是低温氧化反应"当空气被注入到地层"空气中的 氧气与油层中的烃类化合物发生氧化反应"能够使烃类物分子 的部分不稳定键断裂"氧气促使键裂解的过程中会产生大量的 热量"促使原油发生自燃"形成高温火驱过程# 除此之外"燃烧 产生的大量二氧化碳和空气中剩下的氮气会形成气驱"维持油 层压力"增强驱油效果# )%$4 年栾春芳+$, 通过研究空气泡沫 驱油技术在低渗透油藏中的应用"发现当空气泡沫驱在高渗层 的剩余油饱和度低于 )%W时"驱油效率由水驱阶段的 6&((W 升高至 4%&44W"矿场试验井组含水率和日产液量下降"日产油 量明显增长"增油效果非常明显# )&) 氮气泡沫驱油技术是一种以氮气作为驱替介质的驱油 方法 氮气具有气源广"腐蚀轻"价格低"密度小"视粘度高等特 点# 氮气泡沫驱具有堵大不堵小$堵水不堵油$上浮作用$弹性 膨胀等作用# 与单纯气驱相比"氮气泡沫驱油可以有效的延长 气体突破时间"减轻气窜对驱油的不利影响"可以有选择地封 堵高渗层" 对于非均质性严重"高含水等油藏有非常好的驱油 效果# )%$4 年刘勇+), 等通过低界面张力氮气泡沫驱提高采收 率实验发现"提高水驱采收率方法提高采收率高低次序是泡沫 驱 X二元复合驱 X低度交联聚合物驱 X 聚合物驱"氮气泡沫 驱提高采收率达 $$&(0W"再一次验证了泡沫驱在提高采收率 上的独特优势# 除了应用较广泛的空气泡沫驱和氮气泡沫驱 之外"二氧化碳泡沫驱技术发展在近几年发展迅速"但由于国 内二氧化碳气源少的缘故"在各大油田的应用受到限制# 天然 气泡沫驱可以有效地提高采收率"但存在着成本高$安全隐患 大等问题"在油田的应用较少# '泡沫驱油存在的问题 (&$ 泡沫的稳定性能亟待加强 泡沫的稳定性好坏是影响泡沫驱驱油效果的重要因素之
泡沫驱提高原油采收率及对环境的影响研究
泡沫驱提高原油采收率及对环境的影响研究泡沫驱提高原油采收率及对环境的影响研究摘要：随着全球对能源需求的不断增长，原油资源的开发和利用变得尤为重要。
而提高原油采收率是一项关键的技术挑战，泡沫驱作为一种有效的增油方法日益受到关注。
本文针对泡沫驱技术在原油开采中的应用及对环境的影响进行了研究。
一、引言原油是一种重要的能源资源，其开采量和利用状况对全球能源供应具有重要影响。
然而，传统的开采方法无法高效地将地下原油转化为商业化产品。
因此，提高原油采收率成为了研究和实践的重点。
近年来，泡沫驱技术以其高效率和低成本等优点成为了增加原油采收率的重要手段。
二、泡沫驱技术概述泡沫驱技术是一种将气体注入地下油层形成泡沫作为驱油剂的方法。
泡沫的引入可以有效降低油井中原油和水之间的相互作用力，从而使原油更容易被驱出。
泡沫驱技术的核心是乳化剂的选择和泡沫稳定性的控制。
合理选择乳化剂和控制泡沫的稳定性能有效地提高原油采收率。
三、泡沫驱技术对原油采收率的影响通过实验和模拟，我们可以发现在泡沫驱技术的应用下，原油采收率有了显著提高。
泡沫的引入改变了原油与水相之间的剪切力和黏滞性，使原本被困在孔隙中的原油流动起来，并克服油水界面张力的阻力。
同时，泡沫的低密度和高润湿性有助于扩大有效的驱油面积，提高采收率。
四、泡沫驱技术对环境的影响然而，虽然泡沫驱技术在提高原油采收率方面具有明显优势，但其对环境也存在一定的影响。
首先，乳化剂和添加剂的使用会导致一定程度的水体污染。
其次，泡沫驱过程中的气体排放会对大气环境造成一定的影响。
此外，泡沫驱后产生的废水和泡沫残留物的处理也会带来环境负担。
因此，在推广和应用泡沫驱技术时，需要加强环境保护意识，采取适当的措施降低对环境的影响。
五、结论泡沫驱技术作为一种有效的增油方法，可以显著提高原油采收率。
然而，在推广应用中需要高度重视其对环境的影响。
进一步研究和探索环境友好型的乳化剂和泡沫稳定控制手段，以及完善的废水和废弃物处理方法，将是未来泡沫驱技术发展的重点方向。
特低渗油藏空气泡沫驱提高采收率实验研究
ｂ ａ ｄ ｐ ｏ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｉｇ ｆ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｔｈ ｅ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｓ ａ ｈ ｅ ｔ ｅ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｌ ｏ ｗ ｏ ｉ ｌ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ．Ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ ｏ ｆ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ — ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｏ ｉ ｌ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｙ， ｒ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｂ ａ ｔ ｃ ｈ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ， Ａｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｃ ａ ｌ ｏ ｒ ｉ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｏ ｒ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｌｏ ｆ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｕ ｎ ｃ ｈ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｄ ａ ｉ ｒ ｆ ｏ ａ ｍ ＥＯＲ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ｏ ｆ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ — ｌ ｏ ｗ ｐ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｒ ｅ ｓ ｅ ｖｏ ｒ ｉ ｒ ｗａ ｓ
中图分类号 ：Ｔ Ｅ ３ ５ ７
文 献 标 识 码 ：Ａ
特低渗油藏空气泡沫驱提高采收率实验研究
王杰祥 ， 王腾 飞 ， 韩 蕾， 任 文 龙
中国石 油大学 ｔ 华东） 石 油工 程学 院 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ５ ８ ０
球
摘
要 ：长庆油 田五里湾一 区块是一主力 区块 ， 为特低渗岩性油藏 ， 孔 隙结构差 ， 非均质性严重 ， 水驱开发难度大 ， 油
低渗储层泡沫驱提高采收率技术
低渗储层泡沫驱提高采收率技术在现阶段的发展中，随着对已经勘探到的储层油田进行开发，各个油田对地下的原油开采已经普遍的进入到了三次采油期间。
在油田的开采初期，也就是在一次采油与二次采油阶段，但是大多数的油藏采收的效率并不是很高，所以地层中还存在着大部分的可动用储量没有被开采出来，所以就需要在三次采油阶段使用一种有效，且能够提升采收效率的方法，从而满足我国日益增长的对石油资源的需求。
标签：低渗储层;泡沫驱;采收率技术前言：现今对我国低渗透油田的开发中，存在着注水困难、水淹程度高以及注水利用效率比较低等现象的存在，并且油井底层压力比较低，导致产液量、产油量都呈现出递减的趋势。
注气开采时因为汽油流度比不利，所以比较容易发生气窜，就会导致地层中的大部分可用储能不能够被开发出来，在三次采油阶段采取有效的措施，使用表面活性剂发泡性配比成的驱油剂进行采油，将其称之为泡沫驱。
一、不同气体泡沫驱研究概况（一）空气泡沫驱油技术空气泡沫驱油技术主要使用的是空气作为来源，所以来源非常广并且使用的成本低，也不会对环境造成污染并具有安全性，所以才会造我国得到广泛的使用。
在对该技术进行使用时，其采用的是低温氧化反应原理，将收集到的空气注入到地层中，促使氧气与地层中的烃类化合物发生反应，在氧化反应只有烃类物质会因为自身的不稳定导致出现断裂，在断裂的过程中还会产生非常多的热量，因其原油出现自燃的現象，最终形成一种高温火驱的现象。
但是在燃烧的过程中依旧会产生二氧化碳，可以与剩余的一些氮气反应形成气驱，很好的起到了油层压力维持作用，提升实际的驱油效果。
栾春芳曾经针对空气泡沫驱油技术在低渗透油藏中的应用展开了研究，在其研究的过程中当油藏中油量饱和度低于20%时，水驱的效率可以从8.33%提升到50.55%。
并且在油井矿组含水率与产量下降的一种情况下，相反的产油量出现了增加，增油效果是非常明显的。
（二）氮气泡沫驱油技术氮气的使用也有着来源广、腐蚀轻、价格低以及密度小的优势，在使用的过程中有着堵大不堵小、堵水不堵油等作用。
空气泡沫调驱提高采收率技术研究进展
空气泡沫调驱提高采收率技术西北大学地质学系研究生作业摘要：分析空气泡沫在油藏孔隙尺度上的渗流特性和驱油过程。
观察分析了空气泡沫的生成、运移、破灭及再生过程以及微观尺度上的驱替过程。
研究结果表明，空气泡沫综合了注气、活性水、泡沫三种驱替作用，具有堵塞大孔隙而不堵小空隙、封堵水而不堵油的特点。
泡沫可以较好地驱扫残余油，封堵高渗夹层，泡沫与空气交替有效防止气窜，达到调驱的目的。
泡沫驱油的微观机理主要体现在不仅扩大了微观波及体积而且提高了微观采油效率。
注空气驱油技术是一项富有创造性的提高采收率技术。
注空气驱油气体来源广，不受地域和空间的限制，气源丰富，成本廉价，氧化反应产生的热效应也可增加采收率，但对我国大多非均质薄层、无倾角的水平地层来说，由于气窜和粘性指进，单纯注空气的驱油效率受到限制，并导致氧气窜到油井引起一些安全隐患。
利用泡沫能降低水和气的相对渗透率，增加驱油效率和波及系数，可大幅度提高油藏采收率，但是泡沫驱中泡沫稳定性严重影响了泡沫驱的发展, 其影响范围为井筒周围不超过100米的范围, 而且泡沫中表面活性剂易被大量吸附在岩石表面, 增加了泡沫的作业成本。
因此，注空气泡沫能充分发挥泡沫和空气驱两种技术的优点，用泡沫作为调剖剂，空气作为驱油剂，既能大规模注入提高地层压力,又能有效避免水窜和气窜问题，从而提高单井产油量、驱油效率以及采收率，成本很低，安全可靠，具有较强实际应用价值，是非均质强、高含水油藏提高原油采收率最具发展前景的三次采油方式之一。
1空气泡沫驱技术的起源泡沫流体应用于油田，在国内外已有40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。
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／表面活性剂复合驱提高采收率技术
嬗 呔
７ ０℃； 填砂管保 持压力 １ ５ Ｍ Ｐ ａ ； 注 入 速 度 为
０ 。 ５ ｍＬ ／ ｍｉ ｎ。
图１ ５ 表 面活性 剂用 量对 油水 界面 张力 的影 响
２ 结果 与讨 论
２ ． １ 明１ ５块 油水 复配 体 系表面 活性 剂筛 选 根据明 ｌ ５块 地 层 温 度 ， 采用 Ｔ Ｘ Ｓ ０ ０ Ｃ（ ５ ０ ０ ０
泡沫／ 表面 活性 剂复合驱 提高 采收率的幅度高于单一表面活性剂 驱和空气泡 沫驱 。矿场试验 结果
表 明， 复合驱发挥了空气泡沫驱的扩大 波及体 积和表 面活性剂 驱的提 高洗油效 率的作用 ， 试 验 区 块开发状态得到改善 ， 区块递减明显减小 ， 增 油效果 明显 。
关键词
空气泡沫
３ Ｏ Ｏ Ｏ ８
×
｝
５ ６
×
×
ｌ
×
×
ｌ
Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
一 一 ＿
４
２
２ ． ２ 表 面活 性剂 用量对 油水 界面 张 力的影 响
表 面活性 剂 ， 上海 石油 化工研 究 院提 供 ； 空 气
泡沫 起泡 剂 ； 明ｌ ５块 注 入 水 ， 矿化度为 ８ ． ６×１ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ， 钙镁 离子 质量 浓度 为 １ １ １ １ ｍｇ ／ Ｌ ； 明１ ５块
原油。
选用 ５ 表 面 活 性 剂 样 品 配 置 不 同浓 度 的 溶
液， 分 别测定 油水 界 面张力 ， 考察 表 面活性 剂用 量
对 油水 界 面张 力 的影 响 ， 结果 见 图 １。经 过 ２ ｈ
的测定 ， 界 面张力 稳定 后均 能达 到 １ ０ ～ｍ Ｎ ／ ｍ。
空气泡沫驱提高采收率技术研究与应用
空气泡沫驱提高采收率技术研究与应用
作者：张红岗， 田育红， 刘向伟， 李晓明， 饶天利， 刘秀华
作者单位：中国石油长庆油田分公司第三采油厂 宁夏银川 750006
本文读者也读过(8条)
1.曹树春.刘春成古近系储层开发地震研究思路和实践──以扇三角洲和三角洲为例[会议论文]-2007
2.李俊亮.刘春天.于晓丹.康万利.黄梅聚能调驱提高采收率新方法机理研究[会议论文]-2008
3.常鹏.成育红.曹朋亮.李大昕.邹远军.杨鹏.杜孝华苏东气田排水采气技术研究[会议论文]-2011
4.张建忠.杨鹏.王彦良.康宁.吕伟天然气管道泄漏火灾爆炸事故危害评价[会议论文]-2011
5.刘彦成.王健.刘彦武.孟建勋.蒋曙鸿稠油出砂冷采后VAPEX提高采收率技术的可行性研究[期刊论文]-国外油田工程2010,26(10)
6.党庆涛.栾志安裂缝性油田水驱油理论研究[期刊论文]-特种油气藏2004,11(z1)
7.李伟超.吴晓东.刘平.LI Wei-chao.WU Xiao-dong.LIU Ping从端部到跟部注空气提高采收率的新方法[期刊论文]-西南石油大学学报2008,30(1)
8.刘丽莉.聂仁峰.梁于文.郑宇霞.陶红.Liu Lili.Nie Renfeng.Liang Yuwen.Zheng Yuxia.Tao Hong空气泡沫调驱提高采收率研究[期刊论文]-断块油气田2009,16(4)
本文链接：/Conference_7482630.aspx。
非均质油层空气泡沫驱提高采收率试验研究
第36卷第2期2008年3月 石 油 钻 探 技 术P ET RO LEU M D RIL LI NG T ECH N IQ U ESVo l.36,N o.2M ar.,2008收稿日期:20071022;改回日期:20071224基金项目:中国石油化工股份有限责任公司科研项目 空气泡沫调驱提高采收率技术研究 (编号:P06051)部分研究成果作者简介:王杰祥(1963 ),男,山东烟台人,1986年毕业于华东石油学院油田开发系,1989获石油大学(北京)油气田开发工程专业硕士学位,2002年获石油大学(华东)油气田开发工程专业博士学位,教授,主要从事油气田开发的基础理论与现场应用工作。
联系电话:(0546)8392276教授专家专栏非均质油层空气泡沫驱提高采收率试验研究王杰祥1 李 娜1 孙红国1 高海涛2 许万坤1(1 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东东营 257061;2 中原油田分公司采油工程技术研究院,河南濮阳 457001)摘 要:中原油田胡12区块是一主力区块,由于油层非均质性强,导致注水开发后油井含水上升速度快,水淹严重,油藏采收率低。
为进一步提高油藏采收率,达到降水稳油的目的,模拟其油层条件,建立了非均质油层模型,以廉价的空气为基础,进行了空气泡沫驱油提高采收率室内试验,主要进行了不同注入方式、不同气液比对采收率影响的试验。
试验结果表明,发泡剂、空气交替注入,发泡剂、空气、水交替注入,泡沫、空气交替注入3种注入方式中,泡沫、空气交替注入方式效果最好;气液比在1 1~3 1范围变化时,最佳气液比为3 1。
试验结果证明了空气泡沫驱能大幅度提高胡12区块油藏采收率,适用于高含水、非均质油藏,是一种有前途的三次采油方法。
关键词:注空气;注泡沫;驱替试验;提高采收率;胡12区块;中原油田中图分类号:T E357 7 文献标识码:A 文章编号:10010890(2008)02000403为提高非均质油层采收率,我国油田发展了聚合物驱、三元复合化学驱等提高采收率技术,但由于其成本高等原因,难以推广应用,而空气泡沫驱综合了泡沫驱与空气驱的优点,成本很低,安全可靠,它适用的油藏种类、深度、范围较为广泛,尤其适用于高含水、非均质严重、存在裂缝或大孔道的油藏。