泡沫驱机理PPT学习教案

会计学1泡沫泡沫(pom)驱机理驱机理第一页，共44页。21.泡沫的物理(wl)特性二、空气(kngq)泡沫驱提高采收率机理泡沫：是指由不溶性或微溶性气体分散于液体中形成的分散物系。由液体薄膜包围着的气体形成了单个的气泡，而泡沫则是气泡的聚集物，其中气体是分散相(不连续相)，液体是分散介质(连续相)。 两相泡沫通常(tngchng)由起泡剂、稳定剂及气体、淡水组成的起泡液形成。起泡剂多为表面活性剂，气相有空气、天然气、氮气和二氧化碳等。第1页/共44页第二页，共44页。32.泡沫(pom)在多孔介质中的形成与破灭机理n泡沫(pom)的形成机理：n滞后分离n颈缩突变n薄膜分断n泡沫(pom)的聚并机理：n毛细管吸入n气体扩散n泡沫(pom)的破灭机理：n油滴作用n气体扩散液膜滞后(zh hu)机理示意图缩颈分离机理示意图薄膜分断机理示意图第2页/共44页第三页，共44页。4 3.泡沫驱提高(t go)采收率机理第3页/共44页第四页，共44页。5泡沫的阻力因子：是泡沫体系在岩心运移达到平衡时，岩心两端所建立的压差与单纯注水时的压差之比值，是泡沫封堵能力的重要指标。第4页/共44页第五页，共44页。6泡沫的阻力(zl)因子：含油饱和度的变化第5页/共44页第六页，共44页。泡沫(pom)的阻力因子：气液比的变化第6页/共44页第七页，共44页。8实验条件：常温(chngwn)，回压5.0MPa，未添加稳泡剂（聚合物）泡沫(pom)的阻力因子：渗透率的影响第7页/共44页第八页，共44页。9泡沫的阻力因子：温度(wnd)、压力的影响压力9.0MP压力5.2MP温度90温度60第8页/共44页第九页，共44页。102）空气泡沫驱提高(t go)驱油效率第9页/共44页第十页，共44页。11（温度90，压力10MPa，小尺寸模型(mxng)25600 ）小尺寸均质模型(mxng)：注入孔隙体积倍数和驱油效率的关系曲线 水驱采收率38.9%最终采收率达到60.3% 提高采收率达到21.4% 第10页/共44页第十一页，共44页。12（温度90，压力10MPa，小尺寸(ch cun)模型25600 ）非均质模型：注入孔隙体积倍数和驱油效率的关系曲线 水驱采收率38.2%最终采收率61.8% 提高采收率23.7% 注入泡沫0.5PV 第11页/共44页第十二页，共44页。133）空气(kngq)泡沫驱主要认识第12页/共44页第十三页，共44页。141.广西白色(bis)油田灰岩油藏空气泡沫驱三、空气泡沫(pom)驱现场应用实例第13页/共44页第十四页，共44页。15 上法油田百4块1988年投入弹性开发。油藏开采初期，油井具有一定的自喷生产能力，单井稳定产量7080t/d，采油速度保持在2.5%以上。由于注水水窜无法进行水驱，注水井于95年全部停注。注泡沫(pom)前（96年9月）可采储量采出程度为79.4%，综合含水87.1%。地层压力已接近枯竭（2.5MPa) 。百色油田试验(shyn)至今，经历了4个阶段：1、19962000年纯空气泡沫驱阶段；2、20012003年空气-泡沫段塞驱阶段；3、20032004年泡沫辅助-空气驱阶段；4、2004年泡沫辅助-混气水驱试验(shyn)阶段。第14页/共44页第十五页，共44页。16l油藏能量得到一定的恢复(huf)，地层压力上升l油井产液量上升，含水下降，产油量大幅度提高p空气泡沫驱试验(shyn)生产效果l1996年9月2004年8月在百4块5口井上累计(li j)注入空气泡沫/空气31井次l累计(li j)注入泡沫液3.43104m3，空气843104m3 ，累计(li j)增油1.48104t。l累计(li j)投入产出比约1：4.49。第15页/共44页第十六页，共44页。17注泡沫p空气泡沫驱试验(shyn)生产效果第16页/共44页第十七页，共44页。18空气-泡沫段塞第17页/共44页第十八页，共44页。19百色(bi s)油田百4块油井套管气分析表 H2O2N2CH4CO2等丙烷以上法82005.2.1700.836.6456.048.2422.25法3-62005.2.1701.1110.5158.857.8421.72001.3.901.034.9393.560.40.082005.2.701.7473.5310.89.124.812005.2.1702.4966.3819.95.725.52001.3.901.8966.5118.134.928.552005.2.701.5255.6422.927.8612.062005.2.1702.495224.666.8713.98百4-6百4-13上法油田溶解气施工中施工中井号监测日期组成（%）备注空气与地下原油发生低温氧化(ynghu)反应（LTO），产出气含氧量低于2.5%。第18页/共44页第十九页，共44页。20项项 目目 数数 值值 项项 目目 数数 值值 面面 积积 1 1. .0 0( (k km m2 2) ) 地地 质质 储储 量量 1 10 04 4( (1 10 04 4t t) ) 平平 均均 中中 深深 8 87 70 0m m 油油 藏藏 原原 始始 压压 力力 8 8. .6 6( (M MP Pa a) ) 平平 均均 有有 效效 厚厚 度度 9 9. .3 3m m 饱饱 和和 压压 力力 4 4. .8 8( (M MP Pa a) ) 平平 均均 有有 效效 孔孔 隙隙 度度 1 19 9% % 原原 始始 油油 气气 比比 2 28 8. .9 9 m m3 3/ / m m3 3 平平 均均 渗渗 透透 率率 7 72 2( (1 10 0- - 3 3 m m2 2) ) 原原 油油 密密 度度 0 0. .8 86 63 3( (g g/ /c cm m3 3) ) 原原 始始 含含 油油 饱饱 和和 度度 7 73 3% % 地地 下下 原原 油油 粘粘 度度 5 5. .9 91 1( (m mP Pa as s) ) 地地 层层 温温 度度 4 49 9. .5 5 地地 层层 水水 型型 N Na aH HC CO O3 3 2.广西子寅油田砂岩油藏空气(kngq)泡沫驱第19页/共44页第二十页，共44页。211）试验区开发(kif)状况 仑16块历年开采(kici)状况图 随着(su zhe)采出程度的提高,含水不断上升，产油量不断下降 第20页/共44页第二十一页，共44页。222）注入方式：泡沫辅助(fzh)空气-水交替注入(WAG)仑16-7井注泡沫、空气-水、清水施工(sh gng)曲线第21页/共44页第二十二页，共44页。23仑16-9井注泡沫(pom)、空气-水交替注入施工曲线 第22页/共44页第二十三页，共44页。243）现场试验效果(xiogu)及分析泡沫辅助气-水交替注入方式，能减慢气窜速度，试验(shyn)井组未出现气窜现象；泡沫辅助气-水交替注入先导试验(shyn)年累计增油509.6t,投入产出比1:3.54;仑16块油藏温度低于50，注入空气与地下剩余油同样可以发生低温氧化（LTO），产出气氧含量在2.6%以内；泡沫辅助气-水交替方式能增加原油产油、降低含水率，最终采收率可提高5-8%。第23页/共44页第二十四页，共44页。25仑16-17井采油曲线产油由0.8t/d上升(shngshng)到最高时的3t/d以上，至2004年12月16日开始失效，有效期203天，累计增油174.8t。第24页/共44页第二十五页，共44页。26仑16-12井采油曲线日产油由0.6t上升(shngshng)到1.8t左右，累计增油165.7t。 01234567891 01 11 212月1日12月31日1月30日2月29日3月30日4月29日5月29日6月28日7月28日8月27日9月26日10月26日11月25日12月25日时 间 ( 年 月 日 )日产油(t)6 0 . 06 5 . 07 0 . 07 5 . 08 0 . 08 5 . 09 0 . 09 5 . 01 0 0 . 0日产液(t)、含水(%)产 液 ( t / d )产 油 ( t / d )含 水 ( % )1 6 -7 井 注 混气 水 ,1 6 -3 9井 恢 复 注 水井 组 水井 停 注正 常注 水仑 1 6 -9 井注 混 气 水东 区 全 面恢 复 注 水恢 复 注 水仑 1 6 -3 9井 1 0 月 1 2停 注第25页/共44页第二十六页，共44页。27井号监测日期组成（%）备注H2O2N2CH4CO2等C+仑16-172004.6.90.00.5453.242.711.542.0施工中2004.7.280.00.4822.954.215.9816.4施工后2004.9.130.01.0420.961.344.6912.02004.11.180.00.7131.151.435.6611.11仑16-352004.6.90.02.6017.072.852.185.4施工中2004.7.280.00.2414.873.613.437.9施工后2004.9.130.01.197.9178.043.649.222004.11.180.00.7117.070.862.888.54仑16-362004.9.130.01.498.4878.376.485.15施工后仑16-122004.9.130.00.011.4171.989.8416.76施工后2004.10.110.02.098.7463.769.2916.122004.11.180.00.482.3573.628.9314.62监测数据说明：产出气体中氧的含量很低，大大低于可燃性气体含氧量安全限值（10%11%），与室内模拟试验(shyn)数据相吻合，产出油井安全可靠。从1996年使用空气驱油试验(shyn)至今31井次，无发生安全事故。第26页/共44页第二十七页，共44页。283.中原油田(zhn yun yu tin)胡12块空气泡沫驱油藏特点：1、高温：84-892、高盐： 20.16104mg/L3、非均质性严重：变异系数0.864、高含水：综合(zngh)含水97.54%第27页/共44页第二十八页，共44页。29l空气泡沫(pom)注入井：4口l生产井：10口l注水井：2口试验区注采井网：试验区：通过对胡12块油藏精细描述，剩余油分布，地层能量状况等研究，确定沙三中86-8层系为矿场试验区 试验区含油面积1.1Km2，地质(dzh)储量112104t，累产油27.6104t，剩余可采储量9.36104t，采出程度24.8%。第28页/共44页第二十九页，共44页。30250型阀蝶型阀450型阀压力表单流阀配水间活塞泵配液池2配液池1空气压缩机专用变压器第29页/共44页第三十页，共44页。31人工井底Y221-115封隔器腐蚀监测环腐蚀监测环喇叭口腐蚀监测环第30页/共44页第三十一页，共44页。32集输流程(lichng)n集输：单井、单罐、计量(jling)、集输n放空：产出气放空n井口：偏心井口和取样装置n供电：保温、集输泵油井40方高架敞口方罐 输油泵 计量装置计量站原进站管线76mm4.5mm第31页/共44页第三十二页，共44页。33注入(zh r)方式：设计(shj)与注入N个段塞交替(jiot)注入后置段塞前置段塞泡沫空气空气泡沫：0.1PV 气液比：1.2：1 泡沫空气泡沫空气第32页/共44页第三十三页，共44页。34l空压机可以满足现场试验(shyn)要求：试验(shyn)选用的空压机额定压力40MPa，注泡沫压力23.127.9MPa1）注入(zh r)井动态分析第33页/共44页第三十四页，共44页。35l压降、吸水指示曲线：对比注前、注后吸水指示曲线和压降曲线变化，表明(biomng)注入空气泡沫后地层能量提高第34页/共44页第三十五页，共44页。36l胡12-152井注水压力由空气泡沫调驱前11.5 MPa上升(shngshng)到20.8 MPa，上升(shngshng)了9.3 MPal生产井连续进行产出气监测，直到该井组试验结束都未检测出氧气，其中1232井连续几天产出气氮气含量高达40%，说明空气未吐破或氧气被消耗掉了。l生产井在试验一个月后开始见效，产油量由7.65t/d上升(shngshng)到18.6t/d，含水由96.6%下降到89%。第35页/共44页第三十六页，共44页。37产出气组份变化：累注空气320104Nm3后，胡12-32井等3口井氧气组份浓度均在1%以内，其余(qy)油井为零，表明空气与原油发生氧化反应2）采油井(yujng)动态分析第36页/共44页第三十七页，共44页。38产出水相Cl-离子：注空气泡沫(pom)后，油井产出水的离子浓度发生变化，Cl-离子浓度增大，表明波及体积有所增大第37页/共44页第三十八页，共44页。39产液剖面：产液剖面得到(d do)了改善，表明高渗层得到(d do)了有效封堵胡12-32井：试验前86、87为95.28%、4.72%；试验后为75.42%、24.58%胡12-36井：试验前86、87为7.84%、92.16%；试验后为17.5%、82.5%第38页/共44页第三十九页，共44页。40试验区阶段自然递减(djin)和产油曲线 试验区水驱特征(tzhng)曲线 3）试验(shyn)效果l开发效果：截至2009年底，累计增油4400t，综合含水由96.2降至90.9%。可采储量增加4.44104t，预计采收率提高8%；阶段递减由26.04%下降至目前2.16%。第39页/共44页第四十页，共44页。41第40页/共44页第四十一页，共44页。42第41页/共44页第四十二页，共44页。43四、结论(jiln)l空气泡沫驱能够提高高温、高盐、高含水非均质油藏(yu cn)的原油采收率l预计在水驱基础上，提高8l注空气泡沫安全可行，原油能够发生低温氧化反应l生产井产出气中氧气含量低于3，有少量CO2l空气驱和空气泡沫驱注入压力比较高、排量大，注入设备是施工成败的关键。l目前国产空气压缩机可以满足部分油田注空气和空气泡沫驱油试验的需要l初步形成了注入、集输流程；安全控制；监测配套工艺技术l空气驱与空气泡沫驱技术适应范围较广l既可用于低渗油藏(yu cn),也可以用于高渗油藏(yu cn)l既可用于二次采油，也可以用于三次采油第42页/共44页第四十三页，共44页。441、空气泡沫驱具有封堵调剖、提高驱油效率以及有效补充地层能量的作用，因此能够降低油井含水率、提高采收率。2、由于气源（空气）丰富、价格低廉，使得空气、空气/泡沫驱有望成为低/特低渗透油藏有效动用、高含水油藏进一步提高采收率的有效技术。3、需要加强注空气、空气泡沫驱油藏原油低温氧化特征与开发技术适应性研究：（1）油藏深度、温度；（2）原油性质(xngzh)（粘度、原油组分、溶解气等）；（3）含水率。4、不同类型油藏注空气、空气泡沫驱开发方式优化研究：空气驱、空气泡沫驱、泡沫段塞驱、气水交替（WAG）驱等。5、进一步加强注空气安全性论证研究。第43页/共44页第四十四页，共44页。