【摘 要】
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我国对石油能源的需求日益增长,而石油勘探的难度不断增加,进一步提高已开发油田的原油采收率日益重要。泡沫驱油技术是具有调剖和驱油双重作用机制的一种发展前景很好的三次
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我国对石油能源的需求日益增长,而石油勘探的难度不断增加,进一步提高已开发油田的原油采收率日益重要。泡沫驱油技术是具有调剖和驱油双重作用机制的一种发展前景很好的三次采油技术。然而,泡沫驱油体系在多孔介质中的渗流机理十分复杂,渗流机理的数学表征也比其他驱油体系更困难。开展泡沫驱油的渗流特征及数学表征的基础研究对泡沫驱油的发展具有重要的意义。本文在分析了已有的泡沫生成速率模型及泡沫破灭速率模型的优缺点及适用范围的基础上建立了新的泡沫生成速率模型与泡沫破灭速率模型,通过化学反应速率的定义用假设验证法确定了泡沫生成速率的反应级数,并通过量纲分析及模型反算的表面活性剂浓度下降曲线与实测曲线的对比验证了模型的准确性。实验研究了不同孔喉配位数及不同发泡剂浓度条件下的泡沫生成特征,研究结果表明发泡多孔介质的配位数越大,泡沫尺寸分布越集中,峰值越大。反之,多孔介质的配位数越低,生成的泡沫尺寸越分散,均值越大;发泡剂浓度越高,生成的泡沫粒径越小,泡沫也越均匀。同一发泡剂浓度,泡沫运移距离越长,泡沫粒径越大,泡沫尺寸的均匀程度下降。泡沫驱过程中泡沫粒径会不断变化,泡沫粒径与多孔介质孔隙喉道存在最佳的匹配关系。实验研究了泡沫与多孔介质的匹配性对泡沫驱油效果的影响,研究结果表明泡沫驱过程中泡沫体系会与多孔介质发生“二次匹配”现象,这种现象有利用泡沫驱提高采收率,并通过实验数据和理论分析论证了“二次匹配”现象对泡沫驱采收率的贡献程度约为1.7%。
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