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1、张莉泡沫尺寸和再生能力研究与张莉泡沫尺寸和再生能力研究与应用应用一、研究背景一、研究背景二、泡沫剂优选及性能二、泡沫剂优选及性能三、矿场应用效果三、矿场应用效果高效泡沫剂要求：高效泡沫剂要求：起泡能力强起泡能力强起泡能力强起泡能力强稳定性好稳定性好稳定性好稳定性好液膜修复性好液膜修复性好液膜修复性好液膜修复性好再生能力强再生能力强再生能力强再生能力强泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能l离子型泡沫剂双层之间具有较强的静电斥力，离子型泡沫剂双层之间具有较强的静电斥力，离子型泡沫剂双层之间具有较强的静电斥力，离子型泡沫剂双层之间具有较强的静电斥力，阻止泡沫液膜变薄，泡沫液膜稳定。阻止泡沫液膜变薄，泡沫
2、液膜稳定。阻止泡沫液膜变薄，泡沫液膜稳定。阻止泡沫液膜变薄，泡沫液膜稳定。起泡与稳泡起泡与稳泡离子型泡沫剂离子型泡沫剂非离子型泡沫剂非离子型泡沫剂泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能阴离子型泡沫剂起泡能力阴离子型泡沫剂起泡能力和泡沫稳定性好，但抗盐和泡沫稳定性好，但抗盐能力较差。能力较差。R1Y Y-NaNaCHCH2 2COOCOO-SOSO3 3-or SO or SO4 4-引入氧乙烯基团，增强引入氧乙烯基团，增强抗高矿化度抗钙镁能力抗高矿化度抗钙镁能力(CH2CH2O)nO(CH2CH2O).(CH2CH2O)Y-N a+R1起泡与稳泡起泡与稳泡泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及
3、性能泡沫剂优选及性能极性连接基的引入对气液界面的影响极性连接基的引入对气液界面的影响 BetaineAOSAESl l极性连接基的引入极性连接基的引入极性连接基的引入极性连接基的引入,增加捕获水的个数，降低液膜的析液速度。增加捕获水的个数，降低液膜的析液速度。增加捕获水的个数，降低液膜的析液速度。增加捕获水的个数，降低液膜的析液速度。起泡与稳泡起泡与稳泡.泡沫剂头基与水分子的径向分布函数图泡沫剂头基与水分子的径向分布函数图径向分布函数距极性头基中心距离AOSAOSAESAESBetaineBetaine泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能起泡与稳泡起泡与稳泡不同类型泡沫剂起泡性能不同类型泡沫剂起泡
4、性能l l阴非两性泡沫剂起泡能力强，稳定性能好，抗钙镁高阴非两性泡沫剂起泡能力强，稳定性能好，抗钙镁高阴非两性泡沫剂起泡能力强，稳定性能好，抗钙镁高阴非两性泡沫剂起泡能力强，稳定性能好，抗钙镁高非离子非离子阴离子阴离子阴非两性阴非两性泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能体视显微镜CCD高速数字图象摄录系统及软件实时压力传感器数显粘度计泡沫发生装置 平板可视模型 尺寸分布与性能参数尺寸分布与性能参数泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能l lOASOAS体系泡沫的平均尺寸、粘度和起泡柱压力最大，体系泡沫的平均尺寸、粘度和起泡柱压力最大，体系泡沫的平均尺寸、粘度和起泡柱压力最大，体系泡沫的平均尺寸、粘度和起
5、泡柱压力最大，SDBSSDBS和和和和AESAES其次。其次。其次。其次。泡沫剂注气速度mL/min泡沫尺寸um泡沫粘度mPa.S起泡柱压力KPaTritonX6352425114.7810.5256446119.0421235476121.92SDBS6420561119.4910.5344515124.0521315596136.86OAS6448625114.6710.5340691128.0421376818155.70AES6429513120.1510.5384509127.1421371661152.35尺寸分布与性能参数尺寸分布与性能参数泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能注气速度
6、为10.5ml/min时AOS、TX、SDBS、OAS所产生泡沫形状l l泡沫大小很不均匀，分布在一定的范围区间泡沫大小很不均匀，分布在一定的范围区间泡沫大小很不均匀，分布在一定的范围区间泡沫大小很不均匀，分布在一定的范围区间 注气速度泡沫剂尺寸分布 um主要尺寸 um均一程度6ml/minTritonX160-940220-460较集中SDBS280-600400-520较集中OAS300-780300-540分散AES200-640320-600分散10.5ml/minTritonX140-590140-340较集中SDBS240-520240-440较集中OAS180-540180-54
7、0分散AES160-640220-520分散21ml/minTritonX110-550110-350较集中SDBS200-480240-440较集中OAS230-510270-510分散AES240-600240-520分散泡沫尺寸分布范围相同条件下，泡沫尺寸相相同条件下，泡沫尺寸相对较大，分布范围较广，尺寸对较大，分布范围较广，尺寸分布比较分散时泡沫的表观粘分布比较分散时泡沫的表观粘度较大，封堵压差也较大，封度较大，封堵压差也较大，封堵性能较为优越。堵性能较为优越。l lOASOAS和和和和AESAES泡沫尺寸较大，主要尺寸分布范围比较分散，泡沫尺寸较大，主要尺寸分布范围比较分散，泡沫尺寸
8、较大，主要尺寸分布范围比较分散，泡沫尺寸较大，主要尺寸分布范围比较分散，TritonXTritonX泡沫分布范围最广，但主要尺寸分布比较集中。泡沫分布范围最广，但主要尺寸分布比较集中。泡沫分布范围最广，但主要尺寸分布比较集中。泡沫分布范围最广，但主要尺寸分布比较集中。泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能界面界面面下层面下层动态吸附模型示意图动态吸附模型示意图泡沫剂分子在表面的吸附分两步泡沫剂分子在表面的吸附分两步泡沫剂分子在表面的吸附分两步泡沫剂分子在表面的吸附分两步:分子从本体溶液到面下层的迁移分子从本体溶液到面下层的迁移分子从本体溶液到面下层的迁移分子从本体溶液到面下层的迁移 分子在界面和面下
9、层间的吸附平衡分子在界面和面下层间的吸附平衡分子在界面和面下层间的吸附平衡分子在界面和面下层间的吸附平衡Marangoni效应效应液膜自修复能力液膜自修复能力泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能泡沫剂泡沫剂ntr1/2TritonX(非离子非离子)0.10500.000634419SDBS(阴离子阴离子)012090.001414029OAS(阴离子阴离子)0.26570.1236188.4AES(阴非两性阴非两性)0.18430.544435.2扩散势垒大，吸附势垒小的泡沫剂，液膜修复能力强。扩散势垒大，吸附势垒小的泡沫剂，液膜修复能力强。扩散势垒大，吸附势垒小的
10、泡沫剂，液膜修复能力强。扩散势垒大，吸附势垒小的泡沫剂，液膜修复能力强。液膜自修复能力液膜自修复能力泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能确定确定确定确定AESAESAESAES作为矿场应用泡沫剂作为矿场应用泡沫剂作为矿场应用泡沫剂作为矿场应用泡沫剂-低浓度下起泡能力、封堵性能衡量低浓度下起泡能力、封堵性能衡量 再生能力再生能力低浓度下低浓度下低浓度下低浓度下AESAESAESAES起泡性能好，封堵压差大起泡性能好，封堵压差大起泡性能好，封堵压差大起泡性能好，封堵压差大,再生能力强。再生能力强。再生能力强。再生能力强。TritonXTritonXSDBSSDBSOASOASAESAES0.050.0
11、510.210.211.411.412.112.113.713.70.50.515.315.314.014.013.813.815.215.2TritonXTritonXSDBSSDBSOASOASAESAES0.050.05113.81113.81121.65121.65116.08116.08127.15127.150.50.5119.04119.04124.10124.10128.20128.20128.77128.77不同浓度下泡沫剂起泡高度不同浓度下泡沫剂起泡高度 不同浓度下泡沫剂封堵压差不同浓度下泡沫剂封堵压差 单位:kPa单位:cm泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能l泡沫驱能大幅度
12、提高采收率泡沫驱能大幅度提高采收率泡沫驱油效率试验泡沫驱泡沫驱56.3%56.3%泡沫驱21.5%聚聚合合物物驱驱泡沫驱泡沫驱65.4%65.4%水驱水驱37.2%37.2%聚合物驱聚合物驱54.8%54.8%泡泡沫沫驱驱 10.6%水驱水驱34.8%34.8%泡沫剂优选及性能泡沫剂优选及性能一、研究背景一、研究背景二、泡沫剂优选及性能二、泡沫剂优选及性能三、矿场应用效果三、矿场应用效果一线井二线井关井注入井中二南水井29-328-828-8注入注入Ng3Ng33 3Ng4Ng42 2Ng4Ng44 4 受效油井受效油井1212口。口。试试试试 验验验验 区区区区 井井井井 位位位位 图图图图
13、 试验目的：试验目的：研究油藏条件下泡沫的发泡能力研究油藏条件下泡沫的发泡能力,确定合理的注入方式确定合理的注入方式,分析注采井的生产特分析注采井的生产特征征,为先导试验矿场实施和调整提供经验和依据，减少先导试验风险。为先导试验矿场实施和调整提供经验和依据，减少先导试验风险。1.1.1.1.聚驱后单井试注试验聚驱后单井试注试验聚驱后单井试注试验聚驱后单井试注试验矿场应用效果矿场应用效果矿场应用效果矿场应用效果矿场应用效果矿场应用效果矿场应用效果矿场应用效果埕东西区泡沫驱井位图埕东西区泡沫驱井位图l试验区储量试验区储量:119104tl注入井注入井:4口口l生产井生产井:15口口l中心井区储量中
14、心井区储量:42104tl中心井中心井:3口口l综合含水：综合含水：97.1%采出程度：采出程度：40%l注水速度：注水速度：0.3PV/a 累注水倍数：累注水倍数：2.8PV四类油藏典型代表四类油藏典型代表四类油藏典型代表四类油藏典型代表1410 1490E-WE-W3 331313 34 43 332322.2.2.2.类油藏先导试验类油藏先导试验类油藏先导试验类油藏先导试验矿场应用效果矿场应用效果u注入压力上升幅度大注入压力上升幅度大注入压力上升幅度大注入压力上升幅度大矿场应用效果矿场应用效果 主段塞主段塞压力又明显上升压力又明显上升,说明泡沫具有更强的封堵能力说明泡沫具有更强的封堵能力
15、单元注前压力MPa前置段塞主段塞同期压力Mpa升幅Mpa最高压力Mpa升幅Mpa中一区Ng35.06.71.78.53.5中一区Ng46.78.72.09.32.6中二南中6.48.42.08.62.2中一区Ng5-66.89.02.29.52.7飞雁滩8.010.32.310.82.8埕东西区7.610.02.412.85.2u注入压力上升注入压力上升注入压力上升注入压力上升上升幅度高于聚合物上升幅度高于聚合物上升幅度高于聚合物上升幅度高于聚合物矿场应用效果矿场应用效果飞雁滩注聚区霍尔曲线飞雁滩注聚区霍尔曲线区块阻力系数中一区Ng31.43中一区Ng41.60中二南中1.68中一区Ng5-6
16、1.56平均1.57RF=4.86先导试验区霍尔曲线先导试验区霍尔曲线先导试验区霍尔曲线先导试验区霍尔曲线RF=2.2 阻力系数明显高于聚合物驱，泡沫体系渗流阻力更大，封堵能力更强。阻力系数明显高于聚合物驱，泡沫体系渗流阻力更大，封堵能力更强。阻力系数明显高于聚合物驱，泡沫体系渗流阻力更大，封堵能力更强。阻力系数明显高于聚合物驱，泡沫体系渗流阻力更大，封堵能力更强。u阻力系数明显变大阻力系数明显变大阻力系数明显变大阻力系数明显变大矿场应用效果矿场应用效果u试验区见到了明显降水增油效果试验区见到了明显降水增油效果试验区见到了明显降水增油效果试验区见到了明显降水增油效果试验区开发曲线试验区开发曲线
17、 日产油是注入前的日产油是注入前的日产油是注入前的日产油是注入前的5.25.25.25.2倍倍倍倍 累积增油累积增油累积增油累积增油1.91.91.91.9万吨，提高采收率万吨，提高采收率万吨，提高采收率万吨，提高采收率4.5%4.5%4.5%4.5%矿场应用效果矿场应用效果C33-P2C70-N1C27-NB10C27-NB1026-10井生产曲线矿场应用效果矿场应用效果相同条件下，泡沫尺寸相对较大，分布范围较广，主要尺寸相同条件下，泡沫尺寸相对较大，分布范围较广，主要尺寸分布比较分散时泡沫的表观粘度较大，封堵压差较大，封堵性分布比较分散时泡沫的表观粘度较大，封堵压差较大，封堵性能较优越。能
18、较优越。阴非两性泡沫剂阴非两性泡沫剂AESAES起泡能力强，稳定性好，再生性能优越，起泡能力强，稳定性好，再生性能优越，起泡性能受浓度影响小，低浓度下的封堵性能好，抵抗地层水起泡性能受浓度影响小，低浓度下的封堵性能好，抵抗地层水稀释能力强。稀释能力强。AESAES泡沫剂用于矿场试验取得了较好的效果。泡沫剂用于矿场试验取得了较好的效果。注入压力上升注入压力上升5.2MPa5.2MPa，霍尔阻力系数增大到，霍尔阻力系数增大到4.864.86。压力上升幅度和霍尔阻力系数远大于相邻聚合物驱单元。压力上升幅度和霍尔阻力系数远大于相邻聚合物驱单元。生产井见到了明显降水增油效果，已增油生产井见到了明显降水增油效果，已增油1.91.9万吨，已提高采万吨，已提高采收率收率4.5%4.5%，数模预测最终提高采收率，数模预测最终提高采收率11.0%11.0%。结论结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！37