泡沫驱提高原油采收率及对环境的影响研究

中国石油大学（华东）博士学位论文泡沫驱提高原油采收率及对环境的影响研究姓名：王其伟申请学位级别：博士专业：化学工程与技术指导教师：郑经堂20090501泡沫驱提高原油采收率及对环境的影响研究作者：王其伟学位授予单位：中国石油大学(华东)相似文献(10条)1.学位论文李娜孤东油田空气泡沫驱提高采收率技术研究2009空气泡沫驱油综合了空气驱油和泡沫驱油的双重优势，是一项富有创造性的提高采收率的新方法，它不仅具有调剖和驱油的双重功能，而且还克服了空气驱气窜的缺点。通过理论和实验研究，对空气和泡沫的驱油机理进行了阐述。通过室内实验，主要对原油静态氧化、空气泡沫封堵能力及影响因素、空气泡沫驱油效果及影响因素和孤东七区中、七区西两个区块是否能实施空气泡沫驱提高采收率技术的可行性进行了研究。实验结果表明：通过原油静态氧化反应速率实验，发现所用油样有较好的氧化性能。温度、压力越高，原油氧化速率越快，消耗的氧气和产生的二氧化碳越多；空气泡沫体系封堵能力与气液比、岩心渗透率、泡沫注入方式、残余聚合物等因素有关。当气液比在1：1与2：1之间时，阻力因子能够取到最大值，此时封堵能力最强。空气泡沫体系封堵能力随岩心渗透率的增加而增强，但岩心渗透率增加到一定程度后，泡沫体系封堵能力增长幅度趋缓。空气和泡沫剂两者混合式注入比两者交替式注入方式下.泡沫的封堵能力强。残余聚合物增强了泡沫的稳定性，使残余阻力系数提高。空气泡沫通过流度控制作用，能有效地封堵高渗层和大孔道；空气泡沫具有较好的驱替效果，使聚合物驱后采收率提高了大约15.0％：理论和实验研究表明，空气泡沫驱提高采收率技术是适用于孤七区中和七区西的一种有效的三次采油方法。2.会议论文王玉普应用系统工程和集成创新理论,推进大庆油田三次采油技术的发展与应用2007大庆油田在加大勘探力度,寻找后备储量的同时,进一步加大了已开发油田挖潜力度,以及研发切实有效的提高原油采收率技术的力度。本文介绍了大庆油田的三次采油基础理论研究、配套工艺技术发展、运行保障机制的构建、大庆油田三次采油发展前景展望及结束语。3.期刊论文孙超.蒲万芬.SUNChao.PUWan-fen聚驱后自生泡沫复合驱原油采收率研究-重庆科技学院学报(自然科学版)2010,12(4)经实验筛选出稳定高效、经济可行的生气体系,得到较优自生泡沫体系配方.在此基础上.考察不同表面活性剂对体系的影响,并对自生泡沫体系的驱油效率进行评价.实验表明,在85℃条件下,生气剂质量分数为3%、起泡剂0.1%、稳泡剂0.12%的自生泡沫体系具有更好的稳定性和实用性.表面活性剂的加入可以更好地降低体系与原油之间的界面张力,提高驱油效率.4.学位论文曹琳空气泡沫驱提高采收率数值模拟研究2009轻质油藏注空气和空气泡沫技术，是一种很有发展前景的提高采收率新技术，具有气源丰富、成本低的优点，近年来越来越受到人们的重视。其主要原理是原油在油藏温度条件下自发的发生氧化反应消耗空气中的氧气，生成烟道气实现烟道气驱，利用泡沫降低气体流度，提高波及系数，从而达到提高采收率的目的。本文在文献调研及实验的基础上归纳总结出注空气低温氧化数学模型，为油藏数值模拟提供了理论基础。再结合原油组分模型、高压物性（PVT）模型、生产动态模型、泡沫特征模型，以及前期的地质模型及开发动态，建立空气泡沫驱数值模拟模型，形成空气泡沫驱数值模拟方法研究基础与依据。针对中原油田胡12区块，建立了胡12沙三中86-8油藏的地质模型和生产动态模型，完成前期注水生产历史拟合，在此基础上，模拟注气过程，分析注气速度、泡沫液注入速度、泡沫液浓度、段塞周期以及气液比对空气泡沫驱提高采收率的影响，为现场实际生产确定生产动态数据提供参考。同时为了防止产出气对环境的污染，研究了产出气的综合利用和排放技术，限制废气的排放，合理处理产出气体。通过油藏数值模拟研究影响空气驱产出气气体突破时间及产出气氧气含量的主要影响因素，根据具体区块产出气组份含量的不同，提出气体处理方案；根据产出气中的氧气含量，分析注空气技术的安全性。5.学位论文王志永空气泡沫驱提高采收率技术2009注气提高原油采收率方法越来越收到人们的重视，而且在EOR方法中注气方法所占比例近年来上升较大。空气是取之不尽的资源。采用注空气提高采收率的现场实例较少，技术和经济上成功的项目有限。对我国而言，大部分中高渗轻质油藏都已进入了中高含水期，水驱采收率很多已接近极限，继续水驱开采，综合效益会不断降低。但仍有很大一部分原油留在地下，在缺乏气源（CO2、天然气等）、化学驱成本又较高的情况下，尝试注空气进一步提高采收率将成为一个新的潜力点。通过对国内空气泡沫驱油技术的充分调研，了解目前空气泡沫驱的发展水平以及所面临的问题。与此同时，对中原油田油藏状况进行研究。在此基础上，分别开展空气泡沫驱油技术的室内研究和现场试验。室内研究主要对注空气驱采油的机理有一个全面的、深入的理解，更好地理解有关的机理，氧气消耗量，了解并掌握中原油田高压注空气驱时发生氧化反应以及形成混相驱替的条件，研究空气组分在驱替前后的变化情况，研究发生氧化反应后原油的性质，并确定在不同温度、不同注入压力、不同压差情况下氧气反应的程度和空气驱油的最终采收率，为注气采油设计提供参数依据。为提高原油采收率提供一项新的技术。进行现场试验深化泡沫调驱理论研究和机理研究；认识泡沫调驱封堵优势渗流通道的能力；通过实践认识中高渗油藏高含水期空气泡沫调驱提高采收率的能力；探索泡沫调驱的适应地质条件及推广应用潜力；验证经济可行性。6.期刊论文袁新强.王克亮.陈金凤.刘小波.YUANXinqiang.WANGKeliang.CHENJinfeng.LIUXiaobo复合热泡沫体系驱油效果研究-石油学报2010,31(1)复合热泡沫体系驱油是聚合物驱之后进一步提高原油采收率的一项重要接替技术.该体系具有泡沫驱油和热力采油的优点,又具有一定二氧化碳和氮气驱油的作用.实验选择HY-3表面活性剂为发泡剂,热烟道气为发泡气体,羧甲基纤维素纳为稳泡剂.实验结果表明,起泡体系与烟道气同时注入方式提高采收率的效果好于交替注入效果;随着复合热泡沫段塞的增大,驱替压差和泡沫驱采收率随之增加,优化出的泡沫段塞为0.6PV;复合热泡沫体系加入稳泡剂后,增加了复合热泡沫的强度,原油采收率的提高幅度增加;聚合物驱后,复合热泡沫体系驱提高采收率的幅度随温度的提高而增加,高温条件下,复合热泡沫驱油提高采收率达到16.29%.7.学位论文马骁稠油油藏蒸汽开采过程中泡沫调剖模拟实验研究2009蒸汽驱技术是我国稠油油藏开发的重要手段，在现场试验和工业化应用中，由于重力超覆和蒸汽窜槽的影响，蒸汽和热水主要在高渗透层流动，导致蒸汽驱体积波及系数和最终采收率大大降低，含水上升过快，开发成本越来越高。因此，作为封堵汽窜通道、控制蒸汽超覆、提高原油采收率的泡沫调剖方法，具有巨大的经济前景。针对扶余油田水驱转热采加蒸汽泡沫驱课题，通过评价六种泡沫剂的起泡性、稳定性、抗盐性、耐温性，测定了相应的阻力因子，筛选出一组适合于蒸汽CO2泡沫体系的耐高温泡沫剂FPJ。通过CO2-稠油高压物性实验，得出饱和CO2的原油粘度、密度、膨胀系数、溶解度随温度、压力的变化关系。通过单双管实验模型建立了不同渗透率场，证明注热水的同时注入CO2泡沫，可以使更多热水转向低渗透岩心，增加低渗透岩心的波及体积，进而提高采收率；不同剩余油饱和度的调剖实验结果表明，热流体泡沫对次生水体和平面高渗通道具有良好的封堵能力；CO2泡沫适用于因渗透率差异形成的纵向非均质油藏的吸水剖面调整，也适用于因面积注水形成的平面非均匀水窜的调整。利用相似理论，研制注蒸汽三维物理模拟实验系统，来模拟面积井网普通稠油油藏水驱和蒸汽驱形成的渗流通道。由于油水流度差异较大的关系，油层中形成了次生水体和高水相渗透率通道，导致水驱后期含水率居高不下、油井产量下降。在蒸汽驱后期通过添加CO2泡沫表明水驱后转蒸汽泡沫驱，开采效果要好于单纯蒸汽驱，蒸汽泡沫复合驱起到了调整三维吸汽剖面的作用。室内实验证实，蒸汽泡沫驱比单纯蒸汽驱可以提高最终采收率10～25％。8.学位论文李立众泡沫复合驱驱油机理及影响驱油效果因素研究2003泡沫复合驱是在三元复合驱的基础上发展起来的一项三次采油新技术.这项新技术集中了三元复合驱和普通泡沫驱的双重优点,因而可以大幅度提高采收率,在理论上有较高的研究价值在实践上有非常重要的指导价值.该课题就是通过宏观物理模拟,从原油采收率角度来区分泡沫复合驱油过程中调剖作用、洗油作用及气体上浮作用对最终驱油效果的影响,为多元泡沫复合配方筛选及注入方式优化提供依据.通过上述研究,提示出泡沫的产生及破灭、泡沫在多孔介质中的运移规律、泡沫复合驱微观驱油机理,得到了泡沫复合体系的发泡特性及其影响规律,并得到了内因、地层非均质性、三元配方、润湿性、原油存在等因素对泡沫稳定性的影响.泡沫微观驱油机理的研究结果表明,泡沫在驱替过程中,对启动残余油与提高波及系数起着不可估量的作用.特别指出了在泡沫驱油过程中调剖、洗油及气体上浮效应对驱油效果的贡献.并且根据实验的需要设计了微观仿真模型.在大量物理模拟实验的基础上,从泡沫复合驱微观驱油机理入手,系统的研究泡沫复合驱提高原油采收率的作用,同时,通过宏观渗透实验,探讨多元泡沫复合体系在多孔介质中的渗流特性.从采收率角度,研究了泡沫复合体系气体上浮、调剖作用及洗油作用对泡沫复合驱采收率的贡献.从微观和宏观角度研究了影响泡沫复合驱的主要因素.并结合矿场试验,对影响北二东泡沫复合驱矿场试验效果的因素进行了分析,为大庆油田进一步开展泡沫复合驱提供了机理上的指导.9.学位论文岳玉全氮气泡沫驱采油技术研究与矿场应用2007作为稠油蒸汽吞吐开采的接替技术，泡沫驱是将氮气、水和起泡剂一起在线混配后注入地下，利用泡沫的气阻效应及驱替液视粘度大幅增加的特点，控制注入液流度，减少重力超覆和水、气窜，使驱替前缘均匀推进，增大波及体积，从而提高原油采收率的一种三次采油新技术。由于泡沫液的非牛顿流变特性及泡沫液渗流的强非线性特点，人们对泡沫驱的认识还不深入，工业化实施还存在许多困难，有待进一步深入研究。为此，本文从室内实验、数值模拟和矿场试验等多方面对泡沫驱采油技术及其矿场应用进行了较系统的研究：@@通过室内静态和动态实验，在一系列发泡剂中选取了性能最优的3号发泡剂。研究发现最优发泡剂浓度为1％，最佳气液比在2到4之间，具体值可根据矿场工艺实际情况及气液经济成本确定。微观可视实验研究表明3号发泡剂在浓度为1％、气液比为3：1地层条件下，发泡效果良好，且泡沫稳定，能显著提高波及体积和驱油效率，提高采收率，完全可以用于矿场泡沫驱油试验。实验表明，非均质模型泡沫驱效率均低于均质模型，但在残余油状态下，非均质模型泡沫驱增油效果要明显高于均质模型。储层非均质性越严重，水驱残余油状态下，泡沫驱油的增产效果越显著。对于非均质严重的储层，矿场泡沫驱油效果会更好。另外，注入段塞长度和注入速度，也会影响驱油效果。@@论文建立了泡沫驱数学模型，考虑泡沫剂浓度、含油饱和度、毛管数(注入速度)对流度降低系数的影响。数值研究泡沫驱矿场试验的注入方式，并优化泡沫驱方案。在发泡剂浓度一定情况下，泡沫驱采收率提高程度与气液比有关。在气液比和注入速度一定的情况下，随泡沫液浓度增加，提高采收率程度也在增加，优选发泡剂浓度为1％。合理的注入速度必须考虑注入井的实际注入能力，如注入能力允许，适当增加注入速度能够进一步提高采收率。@@最后通过矿场实施发现，注入参数优化、动态调整是实现泡沫驱高效开发的重要条件；配套监测技术是评价、调整的重要依据；符合环保要求的制氮及高压注入工艺技术，是经济、高效开发稠油藏，成功实现氮气泡沫驱的外在必要条件。主题词：泡沫驱，三次采油，室内实验，数值模拟，矿场试验10.期刊论文李雪松.LIXue-song无碱低张力泡沫复合驱油体系室内试验研究-石油天然气学报2009,31(1)研究了不同种类表面活性剂复配后的泡沫性能、界面性能,筛选出了性能高效、界面张