二元泡沫复合体系驱油微观实验研究.pdf

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1、第12卷第1期兰州石化职业技术学院学报V01．12No．32012年3月JournalofLanzhouPetrochemicalCollegeofTechnologyMar．，2012文章编号：1671—4067(2o12)o：-OOO6一o3二元泡沫复合体系驱油微观实验研究李丽君，唐志宏，陈星代，孙楠4(1．西南石油大学应用技术学院，四川南充637001；2．海洋石油工程股份有限公司设计分公司，天津30451；3．中海油服钻井事业部湛江分公司936平台，广东湛江524000；4．河南油田研究院开发一室，河南南阳4

2、73132)摘要：表面活性剂+聚合物二元体系加泡沫具有的较高流度控制能力，能够有效地封堵高渗透性地层，最大限度地提高波及体积，增加洗油效率，二元体系泡沫得到了广泛的研究与应用。通过微观仿真模型进行驱油实验，从微观角度研究了二元泡沫复合体系驱油的作用机理。实验结果表明，在二元泡沫复合体系驱油过程可以形成前沿、中部和后部3个明显的条带，前沿条带基本上没有完整的泡沫存在；中部条带和后部条带出现稳定泡沫，中部是三种渗流共存，后部是以泡沫渗流为主。泡沫在二元复合体系中的作用机理主要是通过挤压占据、选择性堵塞大孔道和剪切携带作用

3、。关键词：二元泡沫；复合体系；驱油实验中图分类号：TQ423．94文献标识码：A随着新型表面活性剂的开发，使泡沫具有较高的流度控制能力，能够有效地封堵高渗透性地层，在1实验部分最大限度地提高波及体积的同时增加洗油效率ll，而表面活性剂+聚合物二元体系加泡沫既1．1实验材料可最大限度发挥聚合物的粘弹性，减少乳化液带来孔隙介质材料，为微观仿真光刻玻璃模型，40×的负面影响，又可清除由于二元中碱的存在引起地40mm，孔道直径为50—800p~m；模拟原油，为二甲基层及井的结垢现象，从而尽可能地提高采收率。因硅油和煤油按1：

4、1比例混合，用曙红染为红色；模拟此，二元复合驱油的研究与应用对提高油田采收率地层水，矿化度为20000mg／L，用甲基蓝染为蓝色；具有重要的意义。起泡剂SDS，气体为空气；数字显微摄像系统一套。近几年对二元复合驱的研究呈上升趋势，包括1．2实验装置与流程对聚表体系的性能研究以及二元体系界面性质的研实验装置主要包括：恒温箱，电子天平，高压计究等。微观研究方面，主要是对二元体系本身的驱量泵，真空泵，泡沫发生器等。替运移形式和驱替机理的解释性研究，缺少其对剩实验温度为7O℃，驱替回压为0．6MPa，驱替速余油作用的深入研究

5、。度为0．01mL／min。’二元复合泡沫在非均质油层中的驱油过程中，本研究是利用微观仿真模型进行驱油实验，通由于泡沫的堵大不堵小、堵水不堵油的特性，可以对过图像采集系统将驱油过程的图像转化为计算机的高渗透层进行有效的封堵，从而调整化学剂及后续数字信号。实验流程：(1)模型抽真空(2)模型饱注入水在高低渗透层中的流度差异，减少注入的流和油(3)水驱油至出口含水达80％(4)注人二元体在高渗透层中的窜流J。因此，本文从微观角度泡沫复合体系驱油，实验设备及流程见图1。出发，研究了二元泡沫复合体系的驱油特征与作用1．3实验

6、结果与讨论分析机理。1．3．1二元泡沫复合驱过程中驱油特征在微观模型中二元泡沫复合体系驱油过程形成收稿日期：2o12一O3一O1了3个条带：前沿条带、中部条带及后部条带，微观基金项目：国家油气科技重大专项(2O8ZX05009—04-oo2)模型中条带的划分如图2所示。在复合体系的前沿作者简介：李丽君(19s4一)，女，四川南充人，助教，硕士．李丽君，唐志宏，陈星代，孙楠．二元泡沫复合体系驱油微观实验研究·7·成了水包油乳状液，乳状液在注入压力下驱油前进形成水包油乳状液渗流。在泡沫破灭后，气体聚集成长条形的大气柱或气

7、团处于孔隙的中心部位和大孔隙中，孔隙中的油则被气体挤向孔隙的边缘进而被驱出。2)中部条带如图3(b)所示，由于中部条带处的油只是前沿条带驱替之后剩余的油，它与前沿条带相比，油比较少，泡沫液膜中的表面活性剂较少被原油吸附，因此1，2一注入泵；3一地层水；4一其它体系溶液；5一空气；6一泡沫泡沫的稳定性增强，在这个条带中有不少稳定的泡发生器；7一自来水；8一围压泵；9一高温高压微观模型夹持器；10一沫。同时也存在泡沫由于表面活性剂进人油相而破显微摄像头；11一计算机；12一底光源；13一回压阀；14一减压阀；15裂产生的

8、气柱和水包油乳状液。在中部条带中，泡一气瓶；16一收集器沫、气柱和水包油乳状液在注入压力下驱动原油向图1实验流程示意图前流动，因此，在这个条带中有3种渗流共存：泡沫条带，泡沫由于缺少起泡剂而破裂，主要是混气复合驱油渗流、混气复合体系驱油渗流和乳状液渗流。体系驱油渗流和W／O或O／W乳状液渗流；在距注在中部条带中，泡沫在注入压力下首先进入小孑L道