不同相态co2形成的泡沫体系性能研究

《不同相态co2形成的泡沫体系性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、石油天然气学报(江汉石油学院学报)2014年2月第36卷第2期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Feb．2014Vo1．36No．2不同相态CO2形成的泡沫体系性能研究裴辉(中石化中原油田分公司规划计划部，河南濮阳457001)张赞武(中石化中原油田分公司油藏管理办公室，河南濮阳457001)[摘要]CO2具有气态、液态和超临界态3种不同的相态，不同相态CO产生的泡沫外观和稳定性差异较大。通过高温高压可视化泡沫仪研究了气态、液态和超临界态下C()2泡沫性能。试验结果表明，超临界态c()2形成的泡沫形态介于气态C02形成的泡沫和液态c0j形

2、成的乳状液之间。随着温度升高，C0泡沫的起泡体积、半衰期降低；随着压力增加，特别是在超临界态条件下，CO泡沫的起泡能力和稳泡能力都明显增加。在泡沫封堵试验中，超临界态CO形成的泡沫阻力因子高于气态和液态c02形成的泡沫体系。[关键词]CO。泡沫；超临界态；相态；可视化泡沫仪．[中图分类号]TE357．7[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2014)02—0143—03气窜已成为制约CO驱进一步扩大波及范围、提高采收率的重要因素。泡沫调驱已成为CO驱流度控制的必要手段引。在油藏条件下，CO。大多处于超临界状态，与空气、N。泡沫差别较大。常规的泡沫表征方法有体积法、

3、电导率法及压力法，最常用的是Ross—Miles法，但大多数评价方法的耐压程度较低，因此对于存在相态变化的CO，常规泡沫评价方法无法模拟油藏条件下CO。泡沫的特性。笔者通过高温高压可视化泡沫仪，开展了不同相态下CO泡沫性能研究。1试验方法1．1高温高压可视化泡沫性能评价试验1)试验装置特点高温高压可视化泡沫仪(图1)主要特点：①耐高温(150℃)高压(20a)，可实现不同相态C02泡沫稳定性评价；②可实现高温高压条件下高速搅拌起泡，最高转速lO00r／min，起泡速度快；③具有可视观察窗，可观察高温高压条件下泡沫的起泡及稳泡情况；④测温点在设备内部，可更准确测量泡沫实际温度

4、。2)试验方法首先在高温高压可视化泡沫仪内加入配制好的泡沫剂溶液，并图1高温高压可视化泡沫仪试验流程图升温至试验温度；再充人CO至试验压力，待压力稳定后，以恒定转速(1000r／min)搅拌一定时间；最后记录泡沫高度、半衰期等参数。1．2泡沫封堵能力试验泡沫封堵能力评价试验流程如图2所示。试验方法是，首先用直径0．075~0．150mm石英砂填制填砂管(38mmX1000mm)，并测定填砂管渗透率和孔隙体积；其次将填砂管接入流程，进行气密性测试，并升温至预设温度，控制回压至试验压力，稳定4h以上；再次用平流泵以2mL／min的流速向填砂[收稿日期]2013—10—18[基金

5、项目]中国石油化工集团公司科技攻关项目(P10070)。[作者简介]裴辉(197o一)，女，1991年郑州大学毕业，高级经济师，现主要从事油田规划方案及投资项目经济分析评估工作。第36卷第2期裴辉等：不同相态CO形成的泡沫体系性能研究3．2压力对C()2泡沫性能的影响温度在82．5℃下，图6、7分别为压力对CO。泡沫的起泡能力和稳泡能力的影响。由图6、7可以看出，压力对泡沫性能影响较温度更为明显。随着压力增加，CO。泡沫的起泡能力和稳泡能力都明显增加。特别是在超临界条件(8MPa)下，CO。泡沫的起泡能力和稳泡能力都明显增强。在16MPa条件下cO泡沫起泡体积达到424mL

6、，其半衰期超过3120min，说明超临界条件下CO泡沫性能要明显优于常规的气态泡沫。一．曼乓暴扑捌图6压力对C02泡沫起泡能力的影响图7压力对C02泡沫稳泡能力的影响4泡沫封堵能力试验为考察气态、液态及超临界态CO。形成的泡沫表1不同相态C()2泡沫封堵能力试验条件及结果体系的封堵能力，开展了3组不同相态下的泡沫封堵能力试验。模型渗透率为239mD，水驱稳定后采用发泡剂和CO。混合注入，气液体积比为1：1，总注入量为1PV，记录各阶段模型两端压差，试验结果如表1所示。由表1可以看出，从不同相态下的C0泡沫封堵能力来看，气态CO形成的泡沫封堵能力最差；液态CO。与发泡剂溶液形

7、成的是乳状液，在该条件下，CO乳状液具有一定的封堵能力；超临界态CO。形成的泡沫体系封堵能力最好。5结论与认识1)液态CO。形成的泡沫外观形态近似于乳状液状态，呈均匀相。超临界态CO形成的泡沫体系介于气态泡沫与液态泡沫体系之间，呈致密的泡沫体系。2)超临界态CO起泡速度高于气态CO。泡沫，有利于油藏内CO泡沫的形成。3)升高压力和降低温度均有利于泡沫的稳定，其中压力升高可显著提高泡沫的稳定性。4)超临界态CO形成的泡沫体系封堵效果优于气态、液态CO泡沫。[参考文献][1]李景梅．注CO2开发油藏气窜特征及影响因素研