• / 6
  • 下载费用:1 下载币  

稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用

关 键 词:
稠油热采井 氮气 泡沫 技术研究 应用
资源描述:
2008年10月石油地质与工程Y 22卷第6期文章编号:1673—8217(2008)06—0062—04稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用毕长会,赵清,王书林,袁秀丽(中国石化河南油田分公司第二采油厂,河南唐河473400)对河南稠油热采井的汽窜问题,开展了氮气泡沫调剖技术体系的室内实验厦参数优化研究。通过发泡荆的静态性能评价和单双管连续驱替实验,确定了最佳发泡荆质量分数和最佳气液比。优选发泡剂质量分数为O.5%,推导出最佳气液比在地面条件下注氮气量与蒸汽量之比约为40:1左右,单井汽窜的泡沫调剖段塞注入量为o.1 007年,经过现场7口井的氮气泡沫调割试验,措施有效率85.7%,取得了较好的增油效果,措施后平均单井注汽压力与措施前相比上升O.6 效封堵了热采井的汽窜通道。关键词:稠油}氮气;泡沫;调割中图分类号:2 文献标识码:层埋藏浅,压实成岩作用差;原油粘度高,油层温度下脱气原油粘度在90~160 000 层孔隙度25%~34%,渗透率O.3~5.0 均质性严重,井网密、并距小。在稠油开采过程中,随着吞吐轮次的增加,不同程度地发生了汽窜现象,严重影响稠油井的生产效果。国内外研究表明,氮气泡沫调剖技术能够有效封堵控制蒸汽窜流,调整热采井的吸汽剖面,提高蒸汽波及体积,改善油藏开发效果[1]。其原理就是在注蒸汽时通过加入一定比例的氮气和发泡剂,利用发泡剂在地层汽、水窜流孔道中产生高粘度泡沫流增大流动阻力,来降低蒸汽的渗流能力,从而使注汽压力升高,迫使其后注入的蒸汽转向低渗层、低渗段、低渗带等未驱替带,提高蒸汽的波及体积,同时,发泡剂作为一种表面活性剂,能大幅度降低油水界面张力,改善岩石表面的润湿性,提高驱油效率。1发泡剂的筛选与评价1.1实验设备和样品蒸汽驱替实验装置设备主要包括五个部分:实验模型、蒸汽发生器、气体填加混注系统、流体饱和系统与数据采集系统,填砂管最大承载32 汽发生器最大排量为20 mL/高输出温度为350℃,最大输出压力为10.0 温箱最高温度为150℃。油样:井楼油田七区43号站原油(地面原油密度0.965 g/0℃脱气原油粘度为10 130 楼水分析复配;砂样:石英砂;药剂:复配;气体:市场购买工业用高纯度N:。实验温度:30℃;实验流程见图1所示。图1实验流程1.2发泡剂的静态性能评价据河南稠油油田油藏的特点,选用了耐高温和发泡性能较好的基苯磺酸盐),用倾注法测定不同质量分数发泡剂的发泡性能和泡沫稳定性。测试结果表明,随着发泡剂质量分数的增大,发泡体积和半衰期均呈上升趋势,质量分数高于0.5%的发泡剂的发泡体积和半衰期呈下降趋势。从静态评价收稿日期:2008—06—20作者简介:毕长会,高级工程师,1965年出生,1988年毕业于石油大学采油工程专业,现从事油田开发技术研究工作。电话,0377—63840445万方数据毕长会等.稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用 ·63·的实验可以看出此种发泡剂的最佳质量分数范围应在0.4%~0.5%之间,因此试验用质量分数配置设定为0.35%,0.40 .45 .50%,0.55%(见表1、图2)。表1不同质量分数发泡剂的发泡性能注;泡沫半衰期是泡沫的体积缩减为初始体积一半所用的时间.曼逞霉旗井图2不同发泡剂质量分数的半衰期1.3 最佳发泡剂质量分数和气液比的确定阻力因子是衡量泡沫剂性能最主要的一个指标,它反映了泡沫剂封堵能力的大小,从而决定了泡沫剂封堵调剖效果的好坏。该参数的测定实验是在蒸汽驱管式模型中进行的,阻力因子定义为工作压差和基础压差之比。通过单管连续驱替实验,改变发泡剂质量分数、气液比,测定阻力因子确定最佳发泡剂质量分数和气液比。1.3.1最佳发泡剂质量分数的确定实验温度30℃,回压0.5 液比1:1。从最佳泡沫剂质量分数优选实验的数据结果可以看出,当发泡剂质量分数在0.40%~0.45%之间时可达到最大阻力因子,因此可以据此确定最佳发泡剂质量分数为0.40%5 图3)。考虑到现场施工时发泡剂的损耗,发泡剂的质量分数可以适当提高到0.5%左右。1.3.2最佳气液比的确定实验温度30℃,回压0.5 泡剂质量分数0.45%。 ‘从最佳气液比优选实验的数据结果可以看出,气液比在1:1至1.5:1左右时可达到最大阻力因子。气液比过大或过小都不利于泡沫最大量地稳定产生;气液比过小时产生的泡沫不够多,流动阻力增加不够大,调剖能力有限,气液比过大时产生的泡沫21图3 阻力因子随发泡剂质量分数变化气泡过大,甚至不能起泡而出现接近连续的气体驱替现象因此可以据此确定最佳气液比为1:1至1.5:1之间(见图4)。l∞170160H’150日140R 130盛12011010090气液比图4阻力因子随气液比变化对比现场实际的施工状况和施工效果,现有氮气注入量明显不足,这会造成气泡的密度低,大小分布不均匀,液膜排列不紧密,气体透气性强,泡沫稳定性差。这一现象已被国内外许多试验所证实。对于一定剪切速率的泡沫流体,泡沫粘度随着泡沫质量的增加而增加,气体的流度和泡沫的封堵能力也随之增强而增加。推导出标准状况下的注氮气量计算公式如下:1,一2695.88 P。(‰+州2—273.16+№——注氮气量,t;L——地层温度,℃;P。——地层压力,注汽量,t;口f——泡沫剂注入量,t;R——气液比。依据现有的矿场实际条件,地层温度约为30℃左右,地层压力为5 导出标准状况气液比为1:1时,地面条件下注氮气量与蒸汽量之比约为40:1左右。1.4最佳注入段塞尺寸的确定通过双管连续驱替实验,在最佳发泡剂浓度、气液比下改变泡沫段塞尺寸测定驱替效率增加值确定最佳段塞尺寸。实验条件:实验温度30℃,发泡剂质量分数为0.45%,气液比1:1。由实验结果可以看出:在高渗透率级差的条件万方数据·64· 石油地质与工程 2008年第6期下,由于高渗管易被蒸汽突破,所以整体驱油效率不高。但在泡沫调剖的作用下,由于高渗条件下阻力因子较大,所以高渗透率级差的条件下,泡沫调剖的驱油效率增加值反而较大(见表2、图5)。表2不同泡沫段塞驱油效率 %方案一 方案二 方案三渗透率/“81.8 330.6 1302.1 149.2 8160 557.4孔隙度,%0.426 0.382 0.418 0.324 0.456 0.403试验结果和理论分析,综合考虑到油田现场生产和泡沫调驱的实际效果,对于单井汽窜的泡沫调剖段塞注入量为0.1 .5温度对泡沫半衰期和阻力因子的影响通过实验测试不同温度下泡沫剂的半衰期和阻力因子变化,实验结果见图6、图7。从实验结果可以看出,温度对泡沫影响较大,泡沫半衰期随温度升高而降低。当油层温度低于170℃,泡沫半衰期大于100 沫阻力因子大于10,能够起到调剖作用。温度,℃图6温度与半衰期关系图7不同温度下泡沫的阻力因子和基础压差变化曲线2氮气泡沫调剖技术现场应用2007年,在进行室内实验的同时,对于井下有机械防砂管的稠油汽窜井,结合现场生产实际,开展了氮气泡沫调剖现场试验;发泡剂与蒸汽比例初步优选为0.5%;氮气与蒸汽比例初步优选为10:1。2.1现场应用情况截至目前,以段塞式注入方式实施的7口氮气泡沫调剖井,工艺成功率100%,措施有效率85.7%,平均单井挤入发泡剂6.0 t。措施前平均注汽压力7.5汽温度282℃,措施后平均注汽压力8.1汽温度285℃;与措施前相比,注汽压力上升0.6 汽温度上升3℃(见表3),说明泡沫调剖剂在地层中产生了封堵汽窜通道的作用。2.2生产效果分析从七口调剖井的注汽情况来看,措施前共有汽窜通道17条,措施后有效封堵汽窜通道2条,其余衰3氮气泡沫调剖措施井施工及注汽统计万方数据毕长会等.稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用 ·65·汽窜通道因与对应汽窜井组合注汽而无法评价。从七口调剖井的生产效果来看,措施后平均生产167 d,累计产油2 463 t,增油750.7 t(见表4)。现场试验表明:氮气泡沫调剖可以大大提高稠油热采井的采收率。从七口调剖井措施前后的油汽比来看,平均油汽比由措施前的0.27提高到0.33,油气比提高了0.06(见表5)。试验结果表明:泡沫调剖效果明显,达到了封堵汽窜通道、调整吸汽剖面、提高驱替波及系数的目的。表4氮气泡沫调剖措施井生产效果统计衰5氮气泡沫调剖措施前后油汽比统计3结论与认识(1)室内实验和现场应用表明,氮气泡沫调剖可有效改善稠油热采井的开发效果,对汽窜通道有较好的封堵作用,有效防止汽窜加剧,提高蒸汽的波及体积。(2)氮气泡沫调剖技术为河南稠油热采井的汽窜治理提供了新的技术手段,措施后油井汽窜减弱,驱油效果较好。(3)针对河南稠油油田储层物性特征,下步需要在现场应用中逐步优化氮气泡沫调剖工艺,以提高热采井高周期吞吐的开发效果。参考文献1宫俊峰,曹嫣镔,唐培忠等.高温复合泡沫体系提高胜利油田稠油热采开发效果[J].石油勘探与开发,2006,33(2):92一发新,张振华等.冷43块稠油油藏氮气泡沫调剖实验研究[J].油田化学,2004。21(1):65~683刘书晓,陈执勤.妙兴等.井楼、古城油田超薄层稠油注蒸汽开发注采参数优化设计[j].石油地质与工程,2007,21(3):70~71编辑毕长会, 赵清, 王书林, 袁秀丽作者单位: 中国石化河南油田分公司第二采油厂,河南唐河,473400刊名: 石油地质与工程英文刊名: (期): 2008,22(6)被引用次数: 8次参考文献(3条)嫣镔;唐培忠 高温复合泡沫体系提高胜利油田稠油热采开发效果[期刊论文]2)发新;张振华 冷43块稠油油藏氮气泡沫调剖实验研究[期刊论文]004(01)执勤;妙兴 井楼、古城油田超薄层稠油注蒸汽开发注采参数优化设计[期刊论文]3)本文读者也读过(10条)1. 气泡沫调剖技术在孤岛油田热采井中的应用[期刊论文]3(5)2. 李瑞 氮气泡沫凝胶调剖技术研究及应用[会议论文]油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用[会议论文]气在乐安稠油油田开采中的应用[期刊论文]6(3)5. 沫改善间歇蒸汽驱开发效果[期刊论文]9(1)6. 稠油热采氮气泡沫调剖研究与应用[期刊论文]9(4)7. 气泡沫调剖技术现场应用[期刊论文]8)8. 气泡沫调剖技术改善汽驱效果研究[期刊论文]5(6)9. 沫封堵调剖技术在热采中的应用[期刊论文]8(3)10. 型抗高温高盐泡沫体系性能测试与评价[期刊论文]然科学版)2011,13(2)引证文献(13条)克沁油田油井化学吞吐技术研究与应用[期刊论文]009(4)素泡沫辅助蒸汽驱物理模拟实验研究[期刊论文])油蒸汽泡沫共混体系的流变性能研究[期刊论文]然科学版) 2012(3)稠油氮气泡沫凝胶调剖体系的研究与应用[期刊论文]012(3)驱后高含水油藏控水窜泡沫体系的研制与现场试验[期刊论文]009(3)口稠油氮气辅助蒸汽吞吐增产试验[期刊论文]009(7)口稠油热采规律探讨[期刊论文]009(8)于模糊评判的氮气泡沫调剖选井选层研究[期刊论文]然科学版) 2013(4)油热采井氮气泡沫抑制边水技术研究[期刊论文]013(2)油油藏蒸汽吞吐后转驱方式优选及注采参数优化[期刊论文]013(3)虑热伤害的氮气泡沫辅助蒸汽驱数值模拟研究[期刊论文]013(31)水油藏水平井注泡沫挡水技术[期刊论文]013(1)水稠油油藏双水平井泡沫压脊技术及参数优化[期刊论文])本文链接:
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-52946.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开