甘谷驿油田空气泡沫调驱数值模拟研究
甘谷驿油田空气泡沫调驱数值模拟研究
【摘要】为了改善甘谷驿低渗透油田水驱的开发效果，开展了空气泡沫调驱技术的数值模拟研究。通过数值模拟方法，建立了该区z井区的三维地质模型，在历史拟合的基础上，优化了空气泡沫调驱的注采方案。根据数值模拟结果，最佳注采参数为：注泡沫液800m3，单井注液速度为10m3/d，空气注入速度30nm3/h，最佳气液比为3：1，最佳泡沫剂质量浓度为0.3%。空气泡沫驱技术可以较好地改善低渗透油田水驱开发效果，达到降水增油的目的。
【关键词】空气泡沫调驱 数值模拟 注采参数优化
低渗透油藏由于天然裂缝及人工裂缝的影响，在后期注水开发过程中，很容易形成水窜。空气泡沫调驱技术能够同时提高波及系数和驱油效率，尤其适用于高含水、存在裂缝或大孔道的油藏，逐渐得到了国内外学者的普遍重视。甘谷驿油田z井区于2006年投产，2008年12月注水开采，截至目前，水窜严重，水驱开发效果差。因此，笔者在精细油藏地质描述的基础上，以z井区作为研究对象，开展空气泡沫调驱油藏数值模拟研究，以探讨该技术在低渗透油田应用的可行性。
1 油藏概况
z井区位于甘谷驿油田后野狐沟，其大地构造位置处在鄂尔多斯盆地陕北斜坡带东部。该斜坡为一向西倾斜的平缓大单斜，坡降一般7～10m/km，倾角一般小于1°。由西向东出露地层依次由下侏罗统延安组转为上三叠统延长组。该斜坡断层与局部构造均不发育，仅局部发育差异压实作用形成的低幅鼻状构造。该井区含油层系为三叠系延长组长4+5、长6油层组，埋深300～600m，总面积约1.22km2，石油地质储量为62.02×104t，储层物性较差，平均孔隙度为8.8%，平均渗透率为1.4×10-3μm2，原油密度为0.826g/
cm3，粘度3.49 mpa.s/50°c，凝固点3°c，含硫量0.116%。油藏无统一油水界面，缺乏边、底水，属于典型的弹性-溶解气驱岩性油藏。
2 建模及历史拟合
2.1 建立地质模型
根据地质解释资料，应用petrel地质建模软件进行精细地质建模，将其粗化后输出的数据体作为模拟计算时的初始化模型，将油藏纵向上划分为9个模拟层，平面上按35m×35m的步长进行网格划分，x方向网格数为42个，y方向网格数为44个，网格总数为16632个。2.2 历史拟合
z井区于2006年3月份投产，截止到2012年2月已完钻井数为31口井，其中生产井20口，注水井11口，注水井于2008年12月全部投注。根据基础资料对模拟区内从2006年3月至2012年2月的实际生产动态资料进行统计，并进行历史拟合。
（1）油藏储量拟合。通过适当调整净毛比和孔隙度，得到研究区内石油地质储量为62.02×104t 实际石油地质储量为61.45×104t 拟合误差为0.92%，符合数值模拟精度的要求。
（2）生产历史拟合。拟合内容主要包括单井和区块整体的产油量和含水率。经过反复的参数调整，拟合情况较好，均达到拟合的预期目的。
3 参数优选
应用cmg数模软件的stars模块，对空气泡沫调驱注入参数进行优化。以根据室内实验优选方案并结合矿场经验，暂选定气液比（地下体积）为3：1，泡沫液注入速度为10m3/d。
3.1 泡沫注入量优化
仅改变泡沫注入量，模拟生产两年，研究了泡沫注入量为200m3、400m3、600m3、800m3和1000m3的开发效果（图1）。由图1知，随着泡沫液段塞注入量的增加，井组累积产油量及增油量也呈现逐渐增加趋势，当泡沫液注入量超过800m3后，增油量趋势趋于平缓。因此选择泡沫液注入量为800m3较为合理。
3.2 气液比优选
模拟继续生产两年，仅改变气液比，研究气液比为1：2、1：1、2：1、3：1和4：1的开发效果（图2），由图2可知，随着气液比的增加，井组累积产油量及增油量也呈现逐渐增加趋势，但是当气液比超过3：1，增油量趋于平缓。因此选择气液比为3：1.较为合理。
特低渗油藏空气泡沫驱提高采收率实验研究
钭撑｛ｌｃ崴扯 西南石油大学学报（自然科学版） ２０１３年ｌ０月第３５卷第５期 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｄｉｔｉｏｎ） 、 １．３５Ｎｏ．５ ｏｃｔ．２０１３
ＤＯＩ：１０．３８６３￣．ｉｓｓｎ．１６７４—５０８６．２０１３．０５．０１８ 文章编号：１６７４—５０８６（２０１３）０５ ０１３０—０５ 中图分类号：ＴＥ３５７ 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 球
中国石油大学ｔ华东）石油工程学院，山东青岛２６６５８０
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 藏采收率低。为进一步提高油藏采收率，模拟其油层条件，开展了氧化管、加速量热仪和单双管驱油实验，主要研究了 原油的低温氧化性能及特低渗油藏空气泡沫驱提高采收率的规律。实验结果表明，五里湾一区油藏原油在油藏条件 下即能发生氧化反应，且当温度达到１００。Ｃ左右时氧化反应速率迅速增加，原油活化能Ｅ＝６１ ３５４ Ｊ／ｍｏｌ；特低渗油藏水 驱后转空气泡沫驱能进一步提高采收率，幅度可达２０％，且油藏渗透率越高，空气泡沫驱提高采收率幅度越大；空气 泡沫的注入时机对原油采收率影响显著，开发后期转空气泡沫驱，原油最终采收率更高，对特低渗油藏的开发更有利。 关键词：特低渗油藏；空气泡沫；低温氧化；提高采收率
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｏｉｌ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ａｉｒ Ｆｏａｍ
Ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｉｎ Ｕｌｔｒａ－ｌｏｗ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ
Ｗａｎｇ Ｊｉｅｘｉａｎｇ，Ｗａｎｇ Ｔｅｎｇｆｅｉ，Ｈａｎ Ｌｅｉ，Ｒｅｎ Ｗｅｎｌｏｎｇ
Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ（ＥａｓｔＣｈｉｎａ），Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６５８０，Ｃｈｉｎａ
尕斯区块高温高盐油藏减氧空气驱泡沫体系配方优化
收稿日期:20220909;改回日期:20230603 基金项目:中国石油重大开发试验“尕斯E31油藏减氧空气重力驱重大开发试验”(2019B-1311) 作者简介:程涛(1986—),男,高级工程师,2008年毕业于西南石油大学资源勘查工程专业,2020年毕业于中国石油大学(北京)地质工程专业,获硕士学位,现从事储层调剖堵水、注气提高采收率等技术的研究与应用工作。 通讯作者:邵黎明(1982—),女,高级工程师,2005年毕业于北京化工大学高分子材料科学与工程专业,2012年毕业于北京大学无机化学专业,获博士学位,现从事水/气驱提高采收率技术研究工作。DOI:10.3969/j.issn.1006-6535.2023.05.016
尕斯区块高温高盐油藏减氧空气驱
泡沫体系配方优化
程 涛1,张 祎1,宋颖智2,党杨斌1,贾志伟1,朱秀雨1,濮兰天1,邵黎明3
(1.中国石油青海油田分公司,甘肃 敦煌 736202;
2.中国石油冀东油田分公司,河北 唐山 063004;
3.中国石油勘探开发研究院,北京 100083)
摘要:青海油田尕斯E31油藏为典型的高温高盐油藏,经过数十年开发,面临含水快速上升、产量
快速递减、稳产难度大等开发难题,转换开发方式、实施减氧空气泡沫驱成为该油藏进一步提高
采收率的重要技术方向,但常规发泡体系存在耐温抗盐性差的问题,在尕斯E31油藏不具备适用
性。针对尕斯区块E31储层条件,以FC发泡剂(主要组分为十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二
烷基硫酸钠)为基础,通过对纳米SiO2颗粒进行聚苯乙烯改性合成得到新型泡沫稳定剂,两者
复配形成FC-W耐温抗盐泡沫体系。静态评价实验表明:160℃时体系综合值为25℃时的
90.9%,15×104mg/L矿化度下体系综合值为蒸馏水条件的94.8%,耐温性和耐盐性较FC泡沫
体系显著提高。动态模拟显示:泡沫段塞后气驱,气驱波及体积可扩大9.4%。泡沫段塞后持
续水驱,水驱采收率可继续提高20个百分点,体系扩大波及体积和提高洗油效率的能力突出。
科技成果——空气泡沫驱提高采收率技术
科技成果——空气泡沫驱提高采收率技术
技术开发单位
中石化中原油田分公司
适用范围
高温高盐、不同含水开发阶段严重非均质的中高渗油藏
成果简介
1、原油与氧气的低温氧化反应原理。
2、泡沫体系具有一定的乳化和润湿性，能有效降低油水界面张力，进一步提高采收率。
工艺技术及装备
1、空气泡沫驱提高采收率技术
耐温抗盐发泡体系的配方
注空气安全技术
注空气防腐技术
空气泡沫复合驱工艺技术
2、空气泡沫表面活性剂复合驱提高采收率技术
发泡剂性能改进
表面活性剂性能
复合驱性能评价
注空气防腐技术深化
表面活性剂产出检测方法
复合驱评价体系 市场前景
该技术克服了高温高盐高钙镁离子的影响，主要设备国产化，气源易得，注入剂性能稳定，经济效益好，便于推广。同时，在中原油田大部分油藏都可以应用，覆盖储量约2.8亿吨，在其他地区同类型油藏也可以推广。
新浅45区块泡沫调驱参数优化研究
石油天然气学报（江汉石油学院学报）２０１３年３月第３５卷第３期 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｊ．ＪＰＩ）Ｍａｒ．２０］３ Ｖｏ１．３５ Ｎｏ．３
新浅４５区块泡沫调驱参数优化研究
刘晏飞，毕长会，张红梅 张清军，李久顺 （中石化河南油田分公司第二采油厂，河南南阳 。 。。）
［摘要］通过多级平行填砂管蒸汽氮气泡沫连续驱替（以及段塞驱替）分流量对比试验，研究不同渗透率 级差的适应性特征；结合物理模拟试验的结果，利用数值模拟技术对蒸汽氮气泡沫驱的注入方式、注采 参数、氮气泡沫辅助蒸汽时机等进行优化，寻求最佳的开发方案，为现场作业提供理论依据。 ［关键词］泡沫调驱；注采参数；参数优化；新浅４５区块 ［中图分类号］ＴＥ３５７．４５ ［文献标志码］Ａ ［文章编号］１０００—９７５２（２０１３）０３—０３０２—０４
河南油田新浅４５断块位于泌阳凹陷北部斜坡带新庄复杂断裂带北偏东，属新庄油田外带。该井区
蒸汽吞吐进入中、高周期开采阶段，存在周期日产油水平低、油汽比下降、地层压力下降幅度大、汽窜 干扰加剧等问题，吞吐开发效果变差，热利用率低。因此，有必要针对河南油田新浅４５区蒸汽氮气泡
沫驱油藏的地质特征进行蒸汽氮气泡沫驱注入参数的优化研究。
发泡剂的浓度优选
选择发泡剂ＴＦＰ一２进行常温条件下不同浓度时 的泡沫性能优选，半衰期为泡沫破灭半衰期，发泡体
积采用Ｗａｒｉｎｇ—Ｂｌｅｎｄｅｒ法测定，试验结果见表１。 由表ｌ可以看出，发泡剂ＴＦＰ一２浓度为０．５
时，其发泡体积、半衰期及阻力因子达到最佳。
２氮气泡沫辅助蒸汽驱驱替试验研究 表１ 不同浓度时泡沫性能
浓度／ 发泡体积／ｍｌ 半衰期／ｒａｉｎ 阻力因子 ０．２５ ０．５ １ １．５ ２．５ ５
２．１ 不同注入方式驱油效率试验 试验条件：试验装置为一维填砂管模型，填砂管长３５ｃｍ，直径３．８ｃｍ，内填玻璃微砂口］。试验用 油取自河南油田第二采油厂新浅４５区Ｘ４４０１井地面脱气原油，原油黏度为１３９３ｍＰａ・Ｓ（２８℃）。选择 ＴＦＰ一２发泡剂进行不同注入方式下驱油效率试验，发泡剂浓度０．５ 。不同注入方式驱替效率分别为： 蒸汽驱６１ ；蒸汽氮气驱３５ ；蒸汽起泡剂驱６７ ；蒸汽氮气泡沫连续驱７７ ９／５。
不同含水期轻质油藏空气泡沫驱试验
２０１３年第３７卷 第４期 中国石油大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２０１３
文章编号：１６７３－５００５（２０１３）０４－０１２４－０５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－５００５．２０１３．０４．０２０
不同含水期轻质油藏空气泡沫驱试验
东晓虎 ，刘慧卿 ，庞占喜 ，易勇刚 ，郑家朋。
（１．中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京１０２２４９；２．中国石油新疆油田公司工程技术研究院， 新疆克拉玛依８３４０００；３．中国石油冀东油田公司钻采工艺研究院，河北唐山０６３０００）
摘要：采用室内物理模拟的方法进行轻质水驱油藏转空气泡沫驱试验，研究油藏含水饱和度对空气与不同性质轻质 原油的氧化反应速率及原油耗氧程度的影响。在此基础上，进行长细管耗氧检测试验及水驱后的双管提高采收率 试验。结果表明：耗氧量与原油黏度没有绝对的关系，存在一个含水饱和度拐点，当油藏含水饱和度低于此饱和度 时，氧化反应速率较大，空气中的氧气基本可以完全消耗；空气泡沫注入油藏之后，氧气被大量消耗，气体突破时的 氧气体积分数接近于零，待高温氧化带到达出口端，氧气体积分数突然升高，耗氧效果变差；空气泡沫的注入可以有 效封堵高渗管启动低渗管。提高采收率约１０．９％。 关键词：油藏；空气泡沫；低温氧化；耗氧；封堵效应 中图分类号：ＴＥ ３５７．７ 文献标志码：Ａ
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｎ ａｉｒ ｆｏａｍ ｆｌｏｏｄｉｎｇ ｉｎ ｌｉｇｈｔ－ｏｉｌ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ
ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｃｕｔ ｓｔａｇｅ
ＤＯＮＧ Ｘｉａｏ．ｈｕ ，ＬＩＵ Ｈｕｉ．ｑｉｎｇ ，ＰＡＮＧ Ｚｈａｎ—ｘｉ ，ＹＩ Ｙｏｎｇ．ｇａｎｇ２，ＺＨＥＮＧ Ｊｉａ．ｐｅｎｇ
（１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆＭｉｎ￣ｔｒｙ ｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ【 ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅ ｎｇ １０２２４９，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，ＣＮＰＣ，Ｋａｒａｍａｙ ８３４０００，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｄｒｉｌｌｉｎｇ＆Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｊｉｄｏｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，ＣＮＰＣ，Ｔａｎｇｓｈａｎ ０６３０００，Ｃｈｉｎａ）
非均质油藏深部调驱技术数值模拟研究进展
非均质油藏深部调驱技术数值模拟研究进展
王代刚;胡永乐;孙静静
【期刊名称】《特种油气藏》
【年(卷),期】2015(000)003
【摘 要】深部调驱是非均质油藏改善层间动用差异、提高水驱开发效果的有效技术。中国主力老油田普遍进入高含水（特高含水）开发期后，油藏深部的非均质矛盾加剧，水驱低效问题日益严重，使得深部调驱技术面临极大挑战，尤其是对应的数值模拟方法有待于进一步发展和完善。在对大量文献进行研究的基础上，首先对非均质油藏深部调驱技术的数值模拟研究进展进行了总结，详细阐述了可动凝胶调驱、预交联凝胶颗粒调驱、泡沫调驱和其他调驱技术4个方面。通过分析数值模拟方面存在的主要问题，指出了下一步的发展方向，对中国非均质油藏深部调驱数值模拟研究具有借鉴意义。
【总页数】6页(P8-13)
【作 者】王代刚;胡永乐;孙静静
【作者单位】中油勘探开发研究院，北京 100083; 北京大学，北京 100871;中油勘探开发研究院，北京 100083;中国石油大学，山东 青岛 266580
【正文语种】中 文
【中图分类】TE357.46
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轻质油藏空气驱机理数值模拟
２０１４年４月 石油勘探与开发 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ ＶｂＩ．４ １ Ｎｏ．２ ２ ｌ ５ 文章编号：１０００．０７４７（２０１４）０１－０２１５．０８ ＤＯＩ：１０．１１６９８／ＰＥＤ．２０１４．０２．１１ 轻质油藏空气驱机理数值模拟 贾虎 ，赵金洲 ，杨怀军２，李碉洋 ，蒲万芬 （１．西南石油大学油气藏地质与开发工程国家重点实验室；２．中国石油大港油田公司） 基金项目：中国石油科技创新基金注空气原油氧化自燃机理研究（２０１３Ｄ一５００６．０２０１）；西南石油大学校级 科技基金（２０１３ＸＪＺＯ０７）；中央财政支持地方高校发展专项资金“石油与天然气工程国家一级学科”项目 摘要：在前人提出的原油氧化．燃烧反应历程基础上，建立了轻质油藏空气驱原油反应历程，采用数值模拟方法研究 了未注水和高含水油藏空气驱油效果。研究表明：注水开发前后油藏空气驱中普遍存在气体超覆现象，储集层非均 质性越强气体超覆越明显，但０２产出浓度始终较低。对于未注水开发油藏，高注气速率下原油容易实现自燃且保持 较高的温度峰值，并维持长时间稳定的燃烧峰面；注气速率对燃烧峰面推进速率的影响存在一个临界值，高于临界 注气速率时，随注气速率增加，原油采收率增幅不明显。相同注气速率下，注水开发后的油藏空气驱采收率比未注 水开发油藏低６ ３％，气油比显著增加，地层水采出程度也较高，可采取聚合物凝胶封堵、空气泡沫／凝胶复合调驱等 措施，使生产井气油比或产水量降至合理范围。图１３表２参１８ 关键词：空气驱；轻质油藏；未注水油藏；高含水油藏；气体超覆；数值模拟；机理研究 中图分类号：ＴＥ３５７．７ 文献标识码：Ａ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｉｒ ｉｎｊ ｅｃｔｉｏｎ（ＨＰＡＩ） ｉｎ ｌｉｇｈｔ ｏｉｌ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ Ｊｉａ Ｈｕ ，Ｚｈａｏ Ｊｉｎｚｈｏｕ ，Ｙａｎｇ Ｈｕａ￣ｕｎ ，Ｌｉ Ｙｕｅｙａｎｇ ，Ｐｕ Ｗａｎｆｅｎ （１．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＯｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄＥｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１０５００，Ｃｈｉｎａ；２．ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｄａｇａｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００２８０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｕｄｅ ｏｉｌ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ－ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ ｐｒｅｄｅｃｅｓｓｏｒｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａ ｎｅｗ ｍｕｌｔｉ—ｒｅａｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｉｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ（ＨＰＡＩ）ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｏ ｃｏｍｐａｒｅ ｔｈｅ ＨＰＡＩ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ｗａｔｅｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｃｕｔ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｂｙ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｇａｓ ｏｖｅｒｒｉｄｅ ｉｓ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｉｎ ａｉｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｌｉｇｈｔ ｏｉｌ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｗａｔｅｒｆｌｏｏｄｉｎｇ，ａｎｄ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｐｐａｒｅｎｔ ｉｎ ｓｔｒｏｎｇｌｙ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｖｅｒｙ ｌｏｗ ａｌｌ ｔｈｅ ｔｉｍｅ．Ｆｏｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｔｈａｔ ｈａｖｅｎ’ｔ ｇｏｎｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｗａｔｅｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ．ａｔ ｈｉｇｈ ａｉｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｉ１ ｉｓ ｖｅｒｙ ｌｉｋｅｌｙ ｔｏ ａｕｔｏ・ｉｇｎｉｔｅ ａｎｄ ｋｅｅｐ ｈｉｇｈ ｐｅａｋ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ ｓｔａｂｌｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｆｒｏｎｔ．ＨｏｗｅｖｅＬ ｔｈｅｒｅ ｅｘｉｓｔｓ ａ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ａｉｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ Ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｆｒｏｎｔ ｍｏｖｉｎｇ ｓｐｅｅｄ，ａｂｏｖｅ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ，ｏｉｌ ｒｅｃｏｖｅｒ ｆａｃｔｏｒ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ ｉｓ ｎｏｔ ｏｂｖｉｏｕｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ａｉｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｉｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ。ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｃｕｔ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ａｒｅ ６．３％ｌｏｗｅｒ ｉｎ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｆａｃｔｏｒ ｔｈａｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ｗａｔｅｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，ｗｉｔｈ ｏｂｖｉｏｕｓ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ＧＯＲ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｄｅｇｒｅｅ ｄｕｒｉｎｇ ＨＰＡＩ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｔ ｉｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｐｏｌｙｍｅｒ ｇｅｌ／ａｎｄ ｏｒ ｆｏａｍ ａｓｓｉｓｔｅｄ ａｉｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｂｅ ｔａｋｅｎ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ＧＯＲ／ａｎｄ ｏｒ ｗａｔｅｒ ｃｕｔ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｌｌｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｉｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ；ｌｉｇｈｔ ｏｉｌ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ；ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ｗａｔｅｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ；ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｃｕｔ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｇａｓ ｏｖｅｒｒｉｄｅ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｓｔｕｄｙ ０引言 有关世界各大油田空气驱项目的报道较多［１ｌ。中国 广西百色油田、长庆马岭油田、靖安油田五里湾ＺＪ５３ 井区、大庆贝尔油田希ｌ１—７２井区等都相继开展了空气 驱先导试验［ 。ｌ。中原油田胡１２断块砂岩油藏是空气泡 沫调驱成功实施的代表之一，现场应用表明，氧气没 有过早突破，项目实施３ ａ后阶段采收率提高３％～ ４％【４Ｊ。延长石油集团甘谷驿油田“三低”油藏唐８Ｏ区 块也成功实施了空气泡沫驱，现场试验表明，原油低 温氧化反应程度较高，大部分生产井含氧量低于５％， 最低为０．４％ｌ 。 空气驱技术也面临许多挑战，尤其是空气驱在注 水开发前后油藏的适应性值得探讨。本文利用数值模 拟方法揭示影响空气驱实施效果的因素，旨在为空气 驱现场应用提供理论支撑。 １地质模型 以塔里木盆地Ｋ油藏为原型建立地质模型，油藏 温度８Ｏ℃，地层压力１６ ＭＰａ，油藏物性参数见表１，
Y油田CO2驱注入井井筒温度场和相态模拟研究
Y油田CO2驱注入井井筒温度场和相态模拟研究
随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的日益提高，CO2驱注入技术作为一种有效的油田开发方式备受关注。CO2驱注入技术利用CO2的溶解和膨胀特性，可以有效提高油井的采收率并减少对环境的影响。在CO2驱注入过程中，井筒温度场和相态的变化对于注入效果具有重要影响。因此，对CO2驱注入井井筒温度场和相态的模拟研究具有重要意义。
首先，我们需要了解CO2驱注入过程中井筒温度场的变化规律。在CO2注入井筒中，由于CO2的温度和压力特性不同于传统原油，其在注入过程中会引起井筒温度的变化。通过数值模拟方法可以对CO2驱注入井井筒的温度变化进行模拟和分析。通过建立适当的井井筒温度场模型和求解方法，可以有效预测CO2驱注入过程中井筒温度的分布和变化规律，为实际注入操作提供重要参考。
其次，CO2驱注入过程中相态的变化也是一个重要问题。在CO2注入过程中，由于温度、压力和CO2浓度等因素的作用，CO2可能会从气态转化为液态或者从液态转化为超临界态。这些相态的变化对于CO2的溶解、扩散和驱替效果均有重要影响。因此，通过建立相态模型和进行相态模拟研究，可以有效评估CO2在井井筒中的相变行为和对油藏的影响，为CO2驱注入的优化设计提供科学依据。
最后，对CO2驱注入井井筒温度场和相态进行综合模拟分析，可以更全面地了解CO2注入过程中的物理规律和工程特性。通过综合模拟可以揭示CO2在井井筒中的传热、传质和相态转化过程，并对CO2的注入效果和影响进行综合评估。综合模拟研究不仅可以帮助优化CO2注入方案，提高驱替效果，还可以为工程操作提供可靠的指导和决策依据。 综上所述，CO2驱注入井井筒温度场和相态模拟研究对于提高CO2驱注入效果、降低开发成本和减少环境影响具有重要意义。通过深入开展CO2驱注入井井筒温度场和相态的研究，可以为油田开发和CO2驱注入技术的推广应用提供重要的理论和技术支撑。
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。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。
低气液比泡沫驱的室内物理模拟研究
２０１１年９月 石油地质与工程 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＧＥＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ 第２５卷 第５期
文章编号：１６７３—８２１７（２０１１）０５—０１１５—０３
低气液比泡沫驱的室内物理模拟研究
谢桂学 ，刘江涛 ，李军 ，宋志东 ，张 勇 ，张贵才。
（１．中国石化胜利油田分公司桩西采油厂，山东东营２５７２３７；２．中国石化
胜利油田分公司采油工艺研究院；３．中国石油大学（华东）石油工程学院）
摘要：考虑常规泡沫驱注入气体的费用比较高，制备了由双子型表面活性剂９ＢＳ一５—０、甜菜碱及ＮａＯＨ组成低气 液比泡沫驱油体系。通过实验测定阻力因子、阻力系数评价了泡沫封堵能力，泡沫所产生的阻力系数与质量分数
为０．１５ 的聚丙烯酰胺相当。评价了不同气液比（Ｏ．０５：１～２：１）时低气液比泡沫驱的效果，在表面活性荆中混 入少量气体后，采收率增值明显优于单纯的表面活性剂体系。当气液比为０．１５～０．２０时，每元驱油体系增油效果
最好；气液比为０．２时，评价了低气液比泡沫体系不同用量时的驱油效果，随驱油体系用量的增加，每元驱油剂增 油量是降低的，但采收率增值和综合指标是增是的。
关键词：低气液比；阻力因子；阻力系数；采收率增值；综合指标 中图分类号：ＴＥ３１１ 文献标识码：Ａ
泡沫驱的关键之一是气液比的确定。在常规泡
沫驱中，一般要求气液比是１：１。假定地层压力为
１０ ＭＰａ，要在地层中达到气液比１：１，地面上气液
比则需高达１００：１。以制取１ ｍ。（标准状况）氮气
２．５元计算，则每注１ ｍ。液体驱油剂至少需配注
２５０元氮气（标准状况）。由此可见，在泡沫驱中，注
入气体的费用在总投人中占有非常大的比例。从国
内关于气液比对阻力因子的影响看，往往只考察了
气液比较高时的情况，忽略了低气液比时流体的封
堵能力ｌ１］。因此，有必要探讨低气液比时泡沫的封
堵能力和驱油能力，为低气液比泡沫驱提供指导。