復合泡沫體系驅油的分析畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 填砂管的滲透率在1200103181。m2，水測滲透率在850103181。m2左右。串聯1填砂管用來注入復合泡沫體系實驗，串聯2填砂管用來注入氮氣實驗。實驗結果如表42和圖447所示。表42 填砂管中泡沫和氮氣滲流實驗結果填砂管號滲透率(103181。m2)水測滲透率(103181。m2)泡沫壓差(MPa)阻力系數串聯11200850260串聯212108618圖46 氮氣注入PV數對壓力影響曲線圖47 復合泡沫注入PV數對壓力影響曲線從表42中可以看出，串聯2填砂管中，阻力系數為8；串聯1填砂管中，阻力系數達到260，說明在多孔介質中形成了穩定泡沫。從圖447中可以看出：注入氮氣時，5個測壓點起始壓力相同，隨著注入量的增加，各測壓點壓力增加幅度不大，并且有一定波動。注入復合泡沫時，5個測壓點起始壓力相同，隨著注入量的增加，5個測壓點壓力依次增大。壓力升高的先后順序依次是測壓點1→4，測壓點1的注入壓力開始增加，復合泡沫傳播到測壓點2，復合泡沫傳播到測壓點3，復合泡沫傳播到測壓點4，相鄰兩個測壓點壓差基本相同。說明復合泡沫封堵時壓力有一個傳導過程。在傳導過程中，隨著注入量的增加，從填砂管入口到出口各點壓力依次增大，說明在巖心內部產生了穩定的復合泡沫，泡沫流達到穩定后填砂管各段具有相同的壓力梯度。第5章 復合泡沫體系驅油效果研究泡沫驅是在水驅基礎上三次采油技術，而本實驗是在聚合物驅后進行復合泡沫驅油，研究評價進一步提高原油采收率的幅度大小。 實驗條件與步驟 實驗材料實驗用油：二廠原油；實驗用水：二廠污水，礦化度4300mg/L；化學試劑：國產表面活性劑HY3；HPAM聚合物；羧甲基纖維素納氣體：氮氣模型：二維縱向非均質正韻律物理模型，30cm。 實驗儀器和設備電子天平、壓力表、磁力攪拌器、布氏粘度計等。實驗流程如圖51所示。圖51 實驗流程圖1 ——高壓恒速恒壓泵 2 ——中間容器 3 ——指針壓力表4 ——回壓閥 5 ——泡沫發生器 6 ——觀察窗 7 ——數字壓力表 8 ——實驗巖心 9 ——氣液分離器 10 ——量筒高溫高壓巖心驅替裝置、恒溫箱、高壓恒速恒壓泵、真空泵、中間容器 實驗步驟（1）恒溫箱恒溫45℃，巖心模型抽空4h，飽和地層水，放置8h；（2）巖心水測滲透率，飽和原油，計算含油飽和度，放置8h，巖心出口回壓加至20MPa；（3）（1m/d）速度進行水驅油實驗，至巖心出口含水98%，記錄壓力、油量等參數，計算水驅采收率；（4），后續水驅至巖心出口含水達到98%，記錄數據，計算聚驅采收率；（5）改變復合泡沫段塞大小、溫度、注入速度等條件，進行復合泡沫驅油實驗，后續水驅至巖心出口含水達到98%，記錄壓力等參數，計算不同條件下復合泡沫驅的采收率。 實驗結果與分析 復合泡沫段塞大小對驅油效果的影響水驅后，（中分子聚丙烯酰胺，%），水驅至含水98%，然后進行4種不同段塞注入實驗方案：a. （氮氣+ %HY3 發泡劑+%HPAM穩泡劑），后續水驅至含水98%結束；b. ，后續水驅至含水98%結束；c. ，后續水驅至含水98%結束；d. ，后續水驅至含水98%結束。方案巖心號滲透率（103181。m2）孔隙度（%）含油飽和度（%）水驅采收率（%）聚驅采收率（%）復合泡沫段塞（PV）復合泡沫驅采收率（%）avk7211236bvk7221218cvk7231216dvk7241227表51 不同復合泡沫段塞提高采收率結果表51是在45℃條件下，相同滲透率巖心模型，按照方案ad驅替實驗結果匯總。在實驗過程中，表面活性劑和氣體通過泡沫發生器產生復合泡沫進入巖心入口觀察窗后，在觀察窗中可以觀察到直徑比較大的白色透明狀均勻泡沫；，在巖心出口可以觀察到直徑較小的細泡沫和油交替出現。這一現象說明，復合泡沫在孔隙介質中通過液膜遺留、氣泡截斷和液膜分割等作用，泡沫膜受到剪切發生斷裂，最后形成小氣泡。圖52 復合泡沫提高采收率幅度與段塞關系曲線圖53 復合泡沫驅壓差與段塞關系曲線從圖52和圖53可以看出，復合泡沫段塞大小對驅替壓差和提高采收率幅度都有很大影響，隨著注入復合泡沫段塞的增大，驅替壓差和復合泡沫驅采收率隨之增加，但是，出現轉折點，驅替壓差開始穩定，%%，提高幅度開始減小。，由于注入的氣體和發泡劑比較少，在巖心內部地層水的稀釋和油的消泡作用下，只能形成少量的低強度泡沫，所以驅替壓差和采收率提高幅度較低，隨著復合泡沫段塞大小的增加，泡沫形成能力越來越強，驅替壓力增加，采收率提高幅度迅速增大，巖心內部足以形成穩定泡沫，驅替壓力開始穩定，所以即使再增加注入量，采收率提高的幅度也不會繼續增加。 復合泡沫段塞組合方式對驅油效果的影響水驅后，（中分子聚丙烯酰胺，濃度1500mg/L），水驅至含水98%，然后進行4種段塞組合方式實驗方案。其中，%的HY3 發泡劑+ %的HPAM穩泡劑；復合泡沫體系是氮氣+起泡體系組成。a. ，后續水驅至含水98%結束；b. ，，后續水驅至含水98%結束；c. ，，后續水驅至含水98%結束；d. ，后續水驅至含水98%結束。表52 復合泡沫段塞組合方式對驅油效果的影響方案巖心號滲透率（103181。m2）孔隙度（%）含油飽和度（%）水驅采收率（%）聚驅采收率（%）復合泡沫采收率（%）注入方式avk72121238+bvk72131229+++cvk72141232++dvk7231216由表52結果可知，起泡體系與氮氣交替注入效果比氣液同注差。主要是氣液同時注入情況下，泡沫進入巖心后，在巖心高滲透率區域泡沫注入體系前端遇油消泡，由于泡沫的連續注入，后面泡沫及時補充。隨著驅替的進行，巖心中油量減少，高滲透率區域含油飽和度逐漸降低，形成的穩定連續泡沫起到暫時封堵作用，注入壓力隨之增大。低滲透率區域泡沫形成較少，流體進入低滲透率區驅替原油，采出油量增加；而對于起泡體系與氮氣交替注入方式來說，泡沫注入體系前端遇油消泡，由于體系的交替注入，注入的氮氣和起泡體系需要混合后再生成泡沫，后面泡沫的補充速度較慢，巖心內部形成壓力較小，因而采收率提高幅度較小。方案a、b比較，進行氣液交替方式注入，交替次數的增加，對采收率影響的幅度不大。交替注入泡沫體系，注入壓力有所降低，有利于體系注入。 注入速度對復合泡沫驅油效果的影響復合泡沫的產生需要一定的注入速度，用以克服發泡所需做的功。因為流速較大時，產生的流動能力較大，足以克服發泡所需做的功。因此，體系的起泡能力有較大提高，對地層的封堵能力增強。而流速較低時，不足以克服發泡所需要的能量，因而產生泡沫數量較少，泡沫性能較差。進行不同注入速度泡沫體系驅油實驗，當溫度45℃，%時。從表53可以看出，注入速度對復合泡沫驅采收率的影響不大，%。這說明，能夠產生較大的流動能力，在巖心內部可以形成性能穩定的泡沫，對地層具有一定的封堵能力，采收率較高。，所以，流速繼續增大，采收率的提高幅度不大。表53 不同注入速度下復合泡沫提高采收率表巖心號注入速度（mL/min）滲透率103181。m2孔隙度（%）含油飽和度（%）水驅采收率（%）聚驅采收率（%）泡沫驅采收率（%）泡沫段塞（PV）vk7231216vk7291231vk72101228 巖心滲透率對復合泡沫驅油效果的影響進行巖心滲透率對復合泡沫驅油效果的影響實驗，實驗溫度45℃，%。由表54實驗結果可知，滲透率對復合泡沫提高原油采收率能力具有一定影響。注入同樣的復合泡沫段塞，滲透率越高，復合泡沫驅采收率提高幅度越大。這是由于在低滲透巖心中，孔隙的幾何尺寸較小，形成的泡沫性能較差，并且體系的剪切程度較大，因此，在低滲透巖心中，其真實粘度要比高滲透巖心中低，泡沫的穩定性較差，驅油效率較低。表54 滲透率對復合泡沫驅采收率的影響巖心號滲透率（103181。m2）孔隙度（%）含油飽和度（%）水驅采收率（%）聚驅采收率（%）泡沫驅采收率（%）泡沫段塞（PV）vk7215605vk7231216vk72162023 氮氣及單一氣體提高采收率能力研究氮氣是一種有效的驅油劑，在油層中始終保持一定的氣體狀態，具有一定的彈性，能不斷地擴大波及體積，有效驅動地層中的原油在45℃條件下進行氮氣及單一氣體驅油實驗。由表55實驗結果可知，氮氣具有一定的提高采收率能力，但是與復合泡沫比較，氮氣擴大波及體積能力較弱，提高采收率幅度較低。聚驅后單一氣體提高采收率的能力差。表55 氣體提高采收率能力巖心號介質滲透率（103181。m2）孔隙度（%）含油飽和度（%）水驅采收率（%）聚驅采收率（%）氣體采收率（%）氣體段塞（PV）B8N212450 溫度對復合泡沫體系驅油效果研究在實驗溫度為45℃條件下水驅后，（中分子聚丙烯酰胺，%），水驅至含水98%，分別改變實驗溫度到70℃、90℃、和120℃，（氮氣+ %HY3發泡劑+%羧甲基纖維素納穩泡劑），后續水驅至含水98%結束；研究在不同溫度條件下，復合泡沫體系的驅油效果。表56 溫度對體系的驅油效果表方案驅替類型溫度（℃）滲透率（103181。m2）孔隙度（%）含油飽和度（%）水驅采收率（%）聚驅采收率（%）泡沫采收率（%）1聚驅后復合泡沫驅45℃1216270℃1252390℃12904120℃1320圖54 溫度對泡沫提高采收率影響從表56和圖54可以看出，隨著溫度的增加，聚驅后復合泡沫驅提高采收率的幅度增加，這說明增加溫度，降低了原油的粘度，提高了原油的流動度，使殘余油飽和度降低。在實驗溫度為120℃時，%。結 論對10種表面活性劑進行了篩選評價，結果表明，表面活性劑HY3，具有較好的發泡性能，是一種效果較好的發泡劑。泡沫半衰期隨著發泡劑濃度的增加而增大，達到一定濃度后增幅變小。綜合考慮起泡能力、半衰期、泡沫綜合指數等因素，%。聚合物的加入具有很好的穩泡作用。聚合物濃度增加，泡沫綜合指數增大，聚合物濃度為500mg/L時，泡沫具有較高的起泡能力和穩定性，可以形成超強泡沫。復合泡沫體系加入穩泡劑后，提高了溶液的粘度，增加了復合泡沫的強度，提高原油采收率的幅度。發泡體系與氮氣同時注入方式提高采收率的效果好于交替注入效果。高壓滲流實驗表明，巖心滲透率越高，阻力系數越大，復合泡沫封堵效果越好；非均質巖心注入泡沫后封堵效果明顯好于均質巖心；注入速度有一定影響，速度越高，復合泡沫封堵能力越好。氣液比為1：1時在巖心中就可以形成穩定泡沫，氣液比太大會發生氣體竄流，影響體系的發泡效果。隨著復合泡沫段塞的增大，驅替壓差和泡沫驅采收率隨之增加，驅替壓差較高，泡沫驅提高采收率的幅度開始增加緩慢。注入速度對復合泡沫驅采收率的影響不大，，%。參考文獻[1] Fried . The Foam Drive Process for Increased Recovery of Oil[C]. United States Bureau of Mines Report5866，1961.[2] Heller .,Lien Kuntamukkula .. FoamLike Dispersions for Mobility Control in CO2 Floods[C]. SPE 11233，1982.[3] Hadlow . Update of industry Experience with CO2 Injection[C]. SPE 24928， 1992. [4] Bond . and Bernard .. Rheology of Foams in Porous Media[C]. The SPEAICHE Joint Sympoosium，Dallas，1966.[5] Bernard .. Effect of Foam on Recovery of Oil by GasDrive[M]. Producers Monthly，1963:1821.[6] David L H. Improvements Enhance CO2 Flooding[J]．SPEJ，1997，40(9)：113116．[7] David A. and Marsden . The Rheology of Foams[C]. SPE 2544，1969.[8] George G. Bernard and L. W. HOLM and MEMBERS AIME. Effect of Foam o