唐80空气-泡沫驱注入参数物理模拟及生产动态评价

发布时间：2020-07-12 15:39

【摘要】：空气-泡沫驱因其能有效提高水驱后高含水储层的采收率一直受相关研究领域的关注。泡沫能在储层中选择性封堵高渗水驱通道,解决了非均质性油藏的调剖问题,尤其在低渗油藏能有效提高采收率。延长油田甘谷驿唐80井区作为国内典型的低渗油藏,分批次进行空气-泡沫驱试验,已经取得了良好效果,但同时也存在着注采参数不合理、注采不平衡以及部分井组高含水等问题。为了给唐80空气-泡沫驱的现场生产提供更可靠的生产指导,本文基于相似原理,针对唐80井区特征,建立了唐80井区空气-泡沫驱相似准则,以此为核心设计了物理模拟相似模型,并通过3组不同渗透率下的岩心驱替实验验证了唐80井区物理模拟相似准则的合理性和适用性。利用相似模型开展了低渗岩心空气-泡沫驱驱替实验研究,分别用4组实验评价了目前唐80井区气液比和注入速率,分析了两个因素对对泡沫驱驱油效果的影响规律并提出了改进措施。对唐80井区开展空气-泡沫驱试验的四个批次60个井组2003年至2017年的生产状况进行了动态分析,并结合相似准则注入参数评价实验对6个典型井组的注入周期和25个特征井组的注入压力进行评价并给出增产对策。通过本文研究发现,依据注入水和空气泡沫在储层中流动的力学、运动规律,运用量纲分析法和方程分析法推导出的7条物理模拟相似准则对唐80井区适用,且实验过程中渗透率越接近实际渗透率,模拟结果越准确。四个批次的空气泡沫驱试验大致表现为:由于泡沫封堵高渗通道,随后又进入低渗储层,产液量和产油量上升,含水率先上升后下降。提升空气和泡沫液注入气液比到3:1且使用长周期段塞注入的方式有利于进一步提高区域采收率;在不发生水窜和气窜的前提下,提高注入速率、加大注入压差有利于提高区域采收率。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE357.46
【图文】：

泡沫驱,残余油,泡沫

第 1 章绪论1.2.1 空气-泡沫驱提高采收率机理研究现状（1）气阻效应的影响：不同于水驱过程中水对高渗通道、大孔隙中油的驱作用；泡沫在进入储层后，首先会封堵大孔隙通道，形成气阻，使接下来进入储的泡沫只能不断进入小孔隙驱油，并且因为泡沫可以随着孔隙的形状不断变化，流动过程中，泡沫也能不断聚并、破裂，从而能充分将小孔隙中的剩余油驱替出大大提高驱油效率[5]。（2）改善流度比，增大波及体积：泡沫在储层中流动的时候能快速降低气流度，抑制粘性指进，同时，泡沫的注入能降低气、水和储层内原油的流度比，大泡沫的波及体积[6]，实现提高驱油效率的目的。具体驱油过程如图 1.1—1.3 所

泡沫驱,残余油,盲端,泡沫

的泡沫只能不断进入小孔隙驱油，并且因为泡沫可以随着孔隙的形状不断变化流动过程中，泡沫也能不断聚并、破裂，从而能充分将小孔隙中的剩余油驱替出大大提高驱油效率[5]。（2）改善流度比，增大波及体积：泡沫在储层中流动的时候能快速降低气流度，抑制粘性指进，同时，泡沫的注入能降低气、水和储层内原油的流度比大泡沫的波及体积[6]，实现提高驱油效率的目的。具体驱油过程如图 1.1—1.3 所图 1.1 泡沫驱替大孔隙的残余油Fig. 1.1 Residual oil from foam displacement macro pores

驱替液,残余油,岩壁,孔道

图 1.3 气泡占据孔道中央、迫使驱替液沿岩壁流动驱出膜状残余油Fig. 1.3 Bubbles occupy the center of the channel, forcing displacement fluid to flow along therock wall to drive out film-like residual oil（3）泡沫选择性堵水能降低原油粘度：因为泡沫“遇水稳定”的特性，在储层内的水驱通道，泡沫可以一直存在不破灭，从而形成有效封堵；又因为泡沫“遇油消泡”的特性，泡沫在进入未被水驱的含油较高的小孔隙时，会自动破灭，降低原油粘度[6]，便于驱替。（4）原油氧化形成烟道气：原油和空气泡沫体系的低氧化物高温氧化产物主要是 CO2、水和少量的烃，反应方程如图 1.4 所示。空气泡沫在油藏中发生氧化反应，主要形成了三个阶段，分别为氧化反应后沿、前沿以及未波及区如图 1.5 所示。氧化还原反应主要发生在后沿部分，生成的大量气体推动泡沫驱油的同时，也会导致反应过程放热，提高内部温度，降低驱替原油的粘度[7]。

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