河口低渗油藏泡沫酸分流酸化技术研究与应用

论文摘要

河口低渗透油藏常规酸化后酸液返排困难,致使残酸和二次沉淀不能及时清除,影响了酸化效果;反复酸化形成了大的酸蚀通道,使得酸液沿大通道流走,酸化效果逐渐变差;有的井酸化后含水急剧上升。泡沫酸化具有选择性,能封堵高渗层和水层,使酸液进入中低渗透层和油层,控制酸化后含水的上升;气体的膨胀有助于残酸返排,对产层伤害少。对泡沫流体特性及其流动规律进行了研究,通过发泡剂和稳泡剂的评价筛选实验得到了泡沫酸配方,该配方具有较强的起泡性能、稳泡性能、耐矿化度和耐温性能。通过岩心分流实验表明,泡沫对含油含水岩心和高低渗岩心都具有选择性,体现了泡沫具有较好的暂堵分流效果,对非均质地层较为适用。通过泡沫在多孔介质中的流动特征的实验研究表明,泡沫体系在水湿介质中的稳定性较好,泡沫形成较为容易。起泡剂在油湿介质中泡沫形成较水湿介质中要困难,稳定性较差。通过长细管泡沫流动实验研究,探索了不同注入方式形成的泡沫在孔隙介质中的运移特点和封堵压力的形成和变化规律,在一定范围内泡沫封堵能力与气液比成正比关系,泡沫的封堵能力随气液比的增大而增大;泡沫不会形成端面堵塞,由于在进口处具有混合起泡作用,进口处压差低于内部。建立了泡沫举升排酸数学模型,对影响因素进行了研究,在泡沫举升过程中,随着井深的增加泡沫压力增加,泡沫密度增加,泡沫质量降低,流速降低,循环点具有最小流速。泡沫举升排酸比氮气举升排酸启动压力和平衡压力都要小,随着酸排量的增加循环点深度、启动压力和平衡压力都是逐渐增加的,井底压差也是增加的。对泡沫分流酸化现场施工工艺的研究,对泡沫酸化现场施工具有指导作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 泡沫分流酸化技术的研究现状
• 1.1.1 基质酸化过程
• 1.1.2 泡沫在酸化分流中的应用
• 1.1.3 关于泡沫中气相圈闭的研究
• 1.1.4 泡沫分流的特点
• 1.1.5 泡沫分流的机理
• 1.1.6 氮气泡沫酸化注酸工艺
• 1.2 河口低渗透油藏概况
• 1.2.1 大王北油田概况
• 1.2.2 渤南油田概况
• 1.3 河口低渗透油田常规酸化存在的问题
• 1.4 本课题的主要研究内容
• 第二章 泡沫特性及其流动规律
• 2.1 泡沫特性
• 2.1.1 泡沫流体及泡沫酸
• 2.1.2 泡沫酸表征参数
• 2.1.3 泡沫流体稳定性
• 2.1.4 流变模式的确定
• 2.1.5 泡沫悬浮性和携岩能力
• 2.1.6 泡沫的滤失性能
• 2.2 泡沫在井筒内的流动规律
• 2.2.1 泡沫流体的有效粘度
• 2.2.2 泡沫流体的摩阻系数
• 2.2.3 泡沫流体的状态方程
• 2.2.4 泡沫流体的动量守恒方程
• 2.3 泡沫在地层内的渗流规律
• 2.4 泡沫流体选择性分流规律
• 第三章 发泡剂和稳泡剂的评价筛选
• 3.1 泡沫酸体系特点
• 3.2 实验方法
• 3.3 起泡剂的筛选与评价
• 3.3.1 起泡剂初选
• 3.3.2 起泡剂浓度优选
• 3.3.3 耐盐性评价
• 3.4 起泡剂与地层水的配伍性
• 3.5 起泡剂耐温性能实验
• 3.6 起泡剂耐油性实验
• 3.7 起泡剂耐酸性实验
• 3.8 起泡剂与岩心配伍性实验
• 第四章 泡沫分流特性实验研究
• 4.1 实验准备
• 4.2 单一含水岩心泡沫封堵能力实验
• 4.3 单一含油岩心泡沫封堵能力实验
• 4.4 并联含水和含油岩心的选择性分流实验
• 4.5 并联高、低渗岩心的选择性分流实验
• 第五章 泡沫在多孔介质中的流动特征实验研究
• 5.1 泡沫在常温高压多孔介质中的直观特征
• 5.1.1 泡沫在水湿介质中的形成与破灭
• 5.1.2 泡沫在油湿介质中的形成与破灭
• 5.2 泡沫流体在长细管模型中的流动特性
• 5.2.1 实验设计
• 5.2.2 实验结果及讨论
• 第六章 泡沫举升排酸数学模型
• 6.1 泡沫流体在井筒中流动的物理模型
• 6.2 井筒内泡沫流体温度分布的数学模型
• 6.3 井筒内泡沫流体压力分布的数学模型
• 6.4 数学模型求解方法
• 6.5 计算实例
• 第七章 泡沫分流酸化施工工艺
• 7.1 选井原则
• 7.2 施工工艺
• 7.2.1 现场施工流程
• 7.2.2 施工程序
• 7.3 现场应用
• 第八章 结论
• 参考文献
• 致谢