聚驱后等流度泡沫驱油提高采收率技术研究

论文摘要

聚合物驱油技术是目前我国各主力油田进入开发后期提高采收率的重要方法之一,但由于受储层非均质性的影响,聚合物驱后油层中仍剩余40%-50%左右的原油未被采出,聚合物驱后如何进一步提高采收率以保证油田可持续发展是亟待解决的问题。本文提出聚驱后进行氮气泡沫驱油技术,氮气泡沫驱油是非均质油藏开发中后期提高采收率的有效途径,近年来进行了一系列室内研究和现场试验,但在泡沫渗流机理、影响因素分析以及适应性评价方面还有待深入研究,是一种处于发展阶段的三次采油技术。因此,有必要对泡沫在非均质储层中的渗流规律、聚驱后的泡沫驱油效果进行详细的研究。论文将起泡剂的起泡性和稳定性作为评价依据,通过室内实验,对油田常用起泡剂进行了筛选,对筛选出的起泡剂性能进行了评价和影响因素分析。采用均质的物理模型研究了泡沫在多孔介质中的渗流规律,分析了气液比、渗透率、推进速度、含油饱和度等因素对氮气泡沫渗流规律的影响;利用均匀设计方法,对气液比、渗透率、推进速度三个因素对泡沫在多孔介质中阻力因子的影响进行了研究,拟合出了阻力因子和三个因素的关系公式。论文通过模拟不同渗透率级差的非均质油层,进行了聚驱后泡沫驱的实验研究,分析了各驱替阶段高低渗透层中的产液量和压力变化规律,分析了渗透率级差对泡沫在非均质储层中流度调整的影响。通过模拟不同含油饱和度分布的非均质油层,分析了含油饱和度分布对泡沫在非均质储层中流度调整的影响。通过模拟大庆油田主力油层（变异系数0.72）,进行了平行等流度多段塞的泡沫驱油实验,结果表明,在不同渗透率的储层中先注入相匹配的粘度段塞,对随后的注入的泡沫可以有效地防止在高渗层中的气窜,可以更有效的调整非均质储层中的流度差异。论文应用核磁共振方法研究了不同驱替过程、不同非均质条件下水驱、聚合物驱和泡沫驱的驱出油的孔径范围,分析了不同驱替阶段流体在孔径中分布,确定了聚合物驱后剩余油分布孔径范围。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容
• 第二章 氮气泡沫驱油基本理论
• 2.1 基本概念
• 2.2 泡沫的稳定性及其影响因素
• 2.2.1 泡沫的稳定性
• 2.2.2 泡沫稳定性的影响因素
• 2.3 氮气泡沫在多孔介质中的渗流特性
• 2.3.1 泡沫在多孔介质中的生成
• 2.3.2 泡沫在多孔介质中的有效粘度
• 2.3.3 泡沫渗流机理
• 2.3.4 泡沫在多孔介质中的分布形态
• 2.4 氮气泡沫等流度驱油机理
• 2.5 小结
• 第三章 起泡剂起泡性能静态评价
• 3.1 起泡剂性能的静态评价方法
• 3.2 起泡剂初选
• 3.3 起泡剂浓度对发泡性能的影响
• 3.4 耐盐性评价
• 3.4.1 NaCl对起泡剂性能的影响
• 2对起泡剂性能的影响'>3.4.2 CaCl₂对起泡剂性能的影响
• 3.5 液相粘度对起泡性能的影响
• 3.6 温度对起泡剂性能的影响
• 3.7 油的影响
• 3.8 小结
• 第四章 氮气泡沫在多孔介质中的流动特性及其影响因素分析
• 4.1 泡沫在多孔介质中流动的单影响因素分析
• 4.1.1 实验设备及流程
• 4.1.2 实验材料
• 4.1.3 实验步骤
• 4.1.4 实验结果与分析
• 4.2 泡沫在多孔介质中流动的多影响因素分析
• 4.2.1 实验设备及流程
• 4.2.2 实验材料
• 4.2.3 实验方案设计
• 4.2.4 实验步骤
• 4.2.5 实验结果
• 4.2.6 实验数据处理分析方法及结果
• 4.3 小结
• 第五章 氮气泡沫在非均质油层中的流度调整特性及驱油实验研究
• 5.1 储层渗透率对泡沫驱的封堵特性影响研究
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 实验设备与流程
• 5.1.3 实验步骤
• 5.1.4 实验结果与讨论
• 5.2 含油饱和度分布对泡沫封堵特性的影响
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 实验设备与流程
• 5.2.3 实验步骤
• 5.2.4 实验结果与讨论
• 5.3 平行等流度多段塞的泡沫驱油实验
• 5.3.1 实验材料
• 5.3.2 实验设备及流程
• 5.3.3 实验步骤
• 5.3.4 结果与讨论
• 5.4 小结
• 第六章 聚驱后泡沫驱油核磁共振研究
• 6.1 实验原理
• 6.1.1 核磁共振原理
• 6.1.2 流体在多孔介质中弛豫原理
• 6.2 实验设备与流程
• 6.3 实验方法与步骤
• 6.3.1 实验条件
• 6.3.2 实验材料
• 6.3.3 实验步骤
• 6.4 实验结果与分析
• 6.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 起泡剂性能静态评价实验结果
• 附录B 泡沫在多孔介质中的流动特性及其影响因素分析实验结果
• 附录C 氮气泡沫在非均质油层中的流度调整特性及驱油实验研究
• 攻读博士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 作者简介