塔河缝洞型油藏凝胶泡沫辅助气驱泡沫体系优选实验研究

发布时间：2020-07-30 17:13

【摘要】：塔河缝洞型碳酸盐岩储集层中的裂缝与溶蚀孔洞是该类油藏的主要储集空间,油藏温度最高120℃,地层水矿化度最高22×104 mg/L。该类油藏采用天然能量衰竭方式开发、注水开发后,主要采用注氮气补充地层能量提高采收率。但由于氮气流度大,重力分异严重,极易导致气窜,而凝胶泡沫辅助气驱技术可以起到延缓气窜的作用。本文针对凝胶泡沫辅助气驱技术,优选泡沫配方体系,并评价泡沫辅助气驱室内实验效果。泡沫性能静态评价采用Waring-Blender法,考虑地层水单因素影响,机械搅拌起泡后向泡沫中倾注矿化度为22×104 mg/L模拟地层水,模拟缝洞型油藏泡沫辅助气驱地面起泡后注入油藏与地层水接触的过程,通过起泡剂单剂与复配实验,优选出耐温耐盐起泡剂。选用高强度改性淀粉凝胶、中等强度聚合物凝胶、低强度瓜胶三种凝胶,与预交联凝胶颗粒复配,优选出适用于塔河缝洞型油藏泡沫辅助气驱技术的凝胶泡沫。对优选出的凝胶泡沫进行静态评价,主要包括耐油性评价、流变性测试、高温高压评价,并采用扫描电镜观察凝胶泡沫微观结构。凝胶泡沫辅助气驱增油效果评价采用自主设计、制作的三维高温高压缝洞模型,对优选出的泡沫提高采收率可行性进行验证。研究结果表明,相比于其它表面活性剂,常温条件下,蒸馏水配制的α-A、S-12和S-16三种起泡剂生成的泡沫,表现出更好的起泡性和稳定性。α-A与S-16按1:1进行复配时,“协同增效”作用最显著,在22×104 mg/L盐水条件下,析液半衰期为600 s,泡沫最稳定。在凝胶优选实验中,高强度改性淀粉胶凝胶泡沫体系表现出优良的抗盐、抗温性与流动性,在模拟的塔河地层条件下,析液半衰期为3 h,显微镜与电镜扫描结果显示淀粉胶泡沫液膜致密光滑且具有一定的厚度,可延缓气体扩散,阻挡原油侵入泡沫影响泡沫稳定性。对三维模型进行底水驱后转注气驱和底水驱后转注泡沫辅助气驱实验,后者的最终采出程度比前者高出12.6%。
【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】：

泡沫结构,孔喉

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文的存在阻止气体通过，横跨在两个孔喉处的凝胶可看做一个泡沫最重要的性质参数是泡沫质量（泡沫对气体的封存作用）密度）。孔隙空间中凝胶的数量大小不仅决定水相渗透率的降突破凝胶需要施加的力。可将泡沫结构分为三类：①气泡密度完美泡沫结构：同一孔喉空间中存在多个凝胶液膜，如图 1.喉密度相同的湿度泡沫结构：每一个气泡都能占据一个孔喉，满吼道，如图 1.2；③一个气泡可以跨越多个孔喉空间的粗糙泡没有实现很好封堵，如图 1.3。

孔隙大小,密度相,泡沫结构,凝胶

突破凝胶需要施加的力。可将泡沫结构分为三类：①气泡密度完美泡沫结构：同一孔喉空间中存在多个凝胶液膜，如图 1喉密度相同的湿度泡沫结构：每一个气泡都能占据一个孔喉满吼道，如图 1.2；③一个气泡可以跨越多个孔喉空间的粗糙泡没有实现很好封堵，如图 1.3。图 1.1 完美的泡沫结构Fig1.1 The texture of perfect gel foam

泡沫,孔隙,气泡,缝洞型

图 1.3 粗糙泡沫：一个气泡占据多个孔隙Fig1.3 Coarse foam: An individual bubble span several pores1.4 主要研究内容及技术路线1.4.1 主要研究内容与一般的孔隙型和裂缝-孔隙型油藏不同，塔河缝洞型油藏的储集介质由溶洞、裂缝和溶孔组成，其中，裂缝和溶洞极为发育，是流体主要的储集空间，基质基本无储存渗透能力。缝洞型油藏的非均质性强、空间结构复杂、缝洞随机分布、溶洞大小不一、裂缝倾角较大等特点，导致开发过程中采收率低、产量递减快[53-55]。塔河油田从 1996 年开始试采至今，经历了不同的开发历程，在注水开发中，某些区块取得一定效果，但是含水率上升快、吨水换油率低，采收率只有13%~15%，剩余油多为油层上部的阁楼油、绕流油等[7]；为了更好地波及剩余油富集区，提高采收率，开始由注水开发转注气开发，但注气开采过程中气体重力分异严重、气窜问题突出，严重制约气驱效果。

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