底水油藏氮气泡沫流体压水锥技术研究

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1、中国石油大学硕士研究生学位论文华东(申请工学硕士学位)底水油藏氮气泡沫流体压水锥技术研究学科专业：培养方向：硕士生：指导教师：油气田开发工程油气渗流理论与应用马天态李兆敏(教授)入学臼期：2004年09月论文完成日期：2007年04月底水油藏氮气泡沫流体压水锥技术研究马天态(油气田开发工程)指导教师：李兆敏教授摘要底水油藏在国内外油田中普遍存在，人工夹层、采水消锥等技术在底水油藏开采中都有一定的局限性，应用效果不理想。氮气是一种非凝析气体，压缩系数高，膨胀性强，进入地层后，能及时补充地层能量，增加地层压力。氮气泡沫流体在地层中具有较高的稳定性，流动阻力与水相比大幅提高，可用于封

2、堵水窜通道，氮气泡沫流体压水锥技术具有很高的研究推广价值。本文采用理论、实验和数值模拟方法，开展了相应的研究工作，主要包括三部分内容：一是氮气泡沫在多孔介质中的稳定性研究，氮气泡沫的稳定性是压水锥的关键，研究结果表明，氮气泡沫在多孔介质中具有良好的稳定性，封堵性能强，在岩心管中封闭保存90天后注水时封堵率为91．7％0二是氮气泡沫压水锥机理研究，推导了曲线水锥的体积表达式，作为氮气泡沫压水锥时泡沫注入量的参考。机理研究表明，在接近油水界面处，高压、大排量注入氮气泡沫可以弥补近井带压力亏空，压迫水锥下移，由于氮气的弹性能量、气泡的贾敏效应以及氮气泡沫的选择性封堵作用，氮气泡沫可以

3、有效地封堵底水上窜通道，减缓底水锥进。三是运用数值模拟方法，对氮气泡沫压水锥的注入时机、注入速度、注入量、关井时间、开井后生产液量、垂直，水平渗透率比值和夹层位置等敏感性因素进行计算分析，得出了以上因素影响氮气泡沫压水锥增油效果的规律。通过胜利乐安油田3口热采井的现场试验结果可知，压水锥以后，产油量和上一周期相比有较大幅度增加，含水率降低或保持平稳，氮气泡沫压水锥降水增油效果明显。关键词：底水油藏，压水锥，泡沫稳定性，敏感性因素分析StudyontheTechnologyofPushingWaterConingwithNitrogenFoamFluidinBottomWater

4、ReservoirMATian—tai(Oil&GasFieldDevelopmentEngineering)DirectbyProfessorLIZhao—nfinAbstractThereisbottomwaterreservoirintheoilfieldofeverycountry．Thetechnologyofartificialinterbedandrecoveringwatertoremovethewaterconingisrestrictedwithunidealeffect．Thenitrogencansupplytheproducingenergyandin

5、creasethereservoirpressurewitllitsnon-condensateIlighcompressibilityanddiIatabiIi母atteritsenteringintotheformation．ThenitrogenfoamCanbeusedtosealthechannelwithitsllighstabilityandhighflowresistancecomparedtOwater,sothetechnologyisworthtostudyandintroduce．Theresearchwasdoneusingtheory，experim

6、entandnumericalsimulationincludingthreeparts：oneisthestudyonthestabilityofnitrogenfoaminporousmedia,anditiscriticaltothepushing．Itdemonstratedthatthestabilityandsealingcharacteristicsaregoodandratioofsealingis91．7％aftercanninginthebarrelfor90days．Thesecondisthestudyofmechanismforthepushing．T

7、hevolumeexpressionwasderivedasthercferenceforthevolumeofinjectingwhilepushingthewaterbynitrogenfoam．ItindicatesthatthenitrogenfoamcouldretrievepressuredeplefionofimmediatevicinityofwellboreandrepressthewaterconingwithhigIlpressureanddisplacementnea