李敬(勝利油田勘探開發研究院, 山東 東營 257000)
高溫起泡劑評價及篩選研究
李敬(勝利油田勘探開發研究院, 山東 東營 257000)
泡沫作為非牛頓流體,能夠有效改善超稠油熱化學復合驅的波及系數和驅油效率。篩選了不同類型的高溫起泡劑,其中W-1型高溫起泡劑具有較好的起泡耐鹽性能及封堵能力,可作為熱化學復合驅后期泡沫調堵過程中的高溫起泡劑。
高溫起泡劑;起泡能力;泡沫封堵
泡沫作為一種非牛頓流體,由于其具有封堵高滲層遇水穩定、遇油消泡的特性,能夠作為汽驅過程中的流度控制劑,有效防止蒸汽的汽竄,提高波及系數,表面活性劑的存在又可以降低油水界面張力,提高洗油效率,有效改善了熱化學復合驅的采出程度。本文在此基礎上,開展了不同類型起泡劑的室內評價,以求為提高超稠油油藏采收率提供一定的指導。
對于應用于蒸汽吞吐和蒸汽驅的起泡劑,要求在達到常規條件下發泡效果的同時,還要在高溫條件下具有較好的穩定性及起泡性能,以保證在熱化學驅過程中實現長久穩定的起泡。
本次實驗過程選用了三種已經在現場應用的高溫起泡劑,分別為CYY-1、W-1、FX-1型,從其耐鹽性和封堵性能兩個方面進行評價。
1.1 起泡劑耐鹽性評價
實驗評價了三種起泡劑在8個不同礦化度條件下的起泡體積和半衰期,結果如圖1所示。
可以看出,礦化度對起泡劑的性能具有較大影響。CYY-1起泡劑在高礦化度條件下,已經基本不起泡,起泡半衰期也在礦化度5000mg/L以上基本變為0。對于W-1和FX-1型起泡劑,礦化度對其起泡體積影響并不顯著,只是在礦化度大于10000mg/L時,才出現明顯下降;對于半衰期而言,礦化度對W-1和FX-1型起泡劑的影響在礦化度大于10000mg/L時,呈逐漸減小的趨勢,但是其半衰期始終保持在較高的水平。綜上所述,W-1型起泡劑的耐鹽性最好,FX-1型起泡劑次之,CYY-1型起泡劑最差。
1.2 起泡劑高溫封堵性能評價
三種類型的起泡劑的阻力因子、殘余阻力因子及注入流體過程中的壓力變化情況如表1和圖2~圖4所示:

表1 起泡劑的阻力因子及殘余阻力因子結果

圖1 不同起泡劑在不同礦化度下的起泡體積和半衰期對比
可以看出,三種類型的起泡劑在高溫條件下,均可以起到一定的封堵效果。CYY-1型起泡劑的阻力因子和殘余阻力因子分別為5.8和2.8,W-1型起泡劑的阻力因子和殘余阻力因子分別為17.7和5.4,FX-1型起泡劑的阻力因子和殘余阻力因子分別為15.2和5.0,W-1型起泡劑封堵效果最好。從不同類型起泡劑壓差與注入量關系曲線可以看出, CYY-1型起泡劑不易建立穩定的壓差,在注入熱水后,阻力因子降低很快,而W-1型起泡劑和FX-1型起泡劑在注入熱水后有一個明顯的壓差穩定期,這說明W-1型起泡劑和FX-1型起泡劑耐沖刷,封堵有效期較長。
綜合以上實驗,在蒸汽驅后期泡沫調堵過程中應該優先選用W-1型高溫起泡劑。
①W-1型起泡劑可以耐300 ℃高溫,耐礦化度,高溫下在多孔介質內的起泡能力和穩定性較好,可用于蒸汽驅后期泡沫調堵過程。
②泡沫是熱化學復合體系驅替后期調剖的一種有效方法。
[1]張繼國,李安夏,李兆敏,等.超稠油油藏HDCS強化采油技術[M].東營:中國石油大學出版社,2009.
[2]劉文章.熱采稠油油藏開發模式[M].北京:石油工業出版社,1998.
[3]李兆敏.泡沫流體在油氣開采中的應用[M].北京:石油工業出版社,2010.
[4]張弦:中深層稠油油藏改善蒸汽驅效果技術及其機理研究[D].大慶:東北石油大學,2011.
[5]黃翔,張鳳麗.稠油油藏高溫泡沫調剖體系室內實驗研究[J].西南石油大學學報,2007,29(5):116-120.
[6]呂廣忠,張建喬.稠油熱采氮氣泡沫調剖研究與應用[J].鉆采工藝,2006,29(4):88-90.
[7]劉艷波,劉東亮.氮氣在樂安稠油油田開采中的應用[J].石油鉆采工藝,2004,26(3):69-71.
[8]孫煥泉,王敬,等.高溫蒸汽氮氣泡沫復合驅實驗研究[J].石油鉆采工藝,2011,33(6):83-87.
[9]龐占喜,劉慧卿,等.熱力泡沫復合驅物理模擬和精細數字化模擬[J].石油勘探與開發,2012,39(6):744-749.

圖2 CYY-1型起泡劑壓差與注入量關系曲線

圖3 W-1型起泡劑壓差與注入量關系曲線

圖4 FX-1型起泡劑壓差與注入量關系曲線
李敬(1987-),男,碩士。主要從事油氣田開發和數值模擬相關工作。