长庆某区块CO2泡沫防窜体系研究

• 作 者: 殷夏
• 出 处: 中国石油大学(华东)
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: CO2泡沫体系 泡沫稳定性 再生纤维素 稳定机理 防窜

近年来,CO₂驱在低渗透油藏逐步应用,由于低渗透油藏微裂缝发育、非均质性强,且CO₂流度较大,影响CO₂驱驱油效果。CO₂泡沫体系以其良好的流度控制能力已成为一种油田常用的防窜方法,并取得了良好的效果。本文以长庆油田某区块油藏为例,针对其基质渗透率低但微裂缝发育、非均质性强、温度较高、地层水矿化度及二价离子含量较高等特点,构建了适应该地层条件的CO₂泡沫体系,并研究了温度、压力、pH、含油量、矿化度、剪切、老化时间等因素对所优选的CO₂泡沫体系性能的影响。在研究了泡沫体系中稳泡剂——再生纤维素性质的基础上,从泡沫静态评价、动态光散射及微观形貌变化等方面揭示了再生纤维素稳定CO₂泡沫的机制。随后,使用填砂管和非均质岩心验证了优选的CO₂泡沫体系的防窜及提高采收率效果,并利用微观模型解释了防窜及提高采收率机理。优选CO₂防窜泡沫体系为1.0%SS163+1.0%再生纤维素（RC）。在85°C条件下,该体系与模拟地层水的配伍性、起泡性能及稳定性表现最好。CO₂泡沫防窜体系的稳定性随着压力的上升而显著上升,随着温度、矿化度、油含量、剪切时间的升高而降低,在21天内该泡沫体系的长期稳定性较好,含油低时稳定性较好而含油量较高的稳定性差。再生纤维素有效地加强了泡沫体系的稳定性、耐温性、耐油性、耐剪切性等性能,提高了其驱替阻力系数和封堵效果。综上所述,该体系可满足现场应用要求。85°C、15MPa条件下,1.0%SS163+1.0%RC的CO₂泡沫体系在均质填砂管和非均质岩心中阻力系数分别为37.8和138.6,比未加稳泡剂的泡沫体系增加了近3倍。提高采收率实验结果显示非均质岩心中的水驱采收率为35.5%,而注入CO₂泡沫段塞后采收率为56.4%,比水驱采收率提高了20.9%。泡沫防窜体系可以通过贾敏效应封堵高渗层、提高驱替液表观粘度等方式提高波及体积,通过乳化、变形驱油等提高油藏洗油效率,从而提高了油藏的采收率。再生纤维素兼具高聚物的增粘特性和颗粒的稳定机理,有效地提高了体系的粘度和粘弹性,再生纤维素稳定CO₂泡沫的稳定机理主要有:增加体相粘度降低泡沫析液;颗粒稳定泡沫界面膜及液膜;缓释水以补给液膜;形成高强度液膜“骨架”稳定CO₂泡沫。该再生纤维素稳定的CO₂泡沫体现了较好的稳定性和防窜及提高采收率效果,作为一种生物来源的环境友好材料,再生纤维素可有效地提高体系的稳定性、耐温、耐油、耐剪切等性能,具有较好的应用前景和现实意义。