王春梅 张忆楠

摘要：泡沫驱油是一种用泡沫作为驱油介质的三次采油方法（泡沫由气、活性剂、水组成）。它能够极大地提高驱替介质的视粘度（远远大于组成泡沫组分的粘度），提高波及系数，从而达到提高采收率的目的。河南油田东部主力油田采出程度已达45%以上，1.38×10t地质储量中5850×10t分别开展了聚驱、二元驱及三元复合驱，目前已有多个区块转水驱或将转水驱，含水高达98%以上，由于油层非均质性及水油流度比差异大，聚驱后区块剩余30-40%储量仍有较大的挖潜空间。为此河南油田开展低张力泡沫驱试验，低张力泡沫驱是一种既能较大幅度提高波及体积又能提高驱油效率的提高采收率技术方法，是油田开发后期提高采收率技术很有潜力的一种接替技术。

关键词：泡沫;发泡剂;地面注入工艺

1、试验区基本情况及注入现状

双河油田Ⅳ1-3层系油层埋深为1568～1760m，地层倾角3～6°，地层压力12.54MPa，油层平均温度79.6℃，含油面积8.23km，地质储量1127×10t，地下原油粘度6.5mPa.s，地层水总矿化度7530mg/L，孔隙度19.2%，渗透率0.552µm，该区块原油含蜡量高，凝固点高（如表1），目前注水开井数50口。

2、氮气泡沫现场施工工艺参数研究

1）气液比的优化

实验采用不同气液比向填砂岩心中注入泡沫（0.3%聚合物 +0.5%起泡剂+N同時注入），通过阻力因子评价不同气液比对泡沫封堵性能的影响。起泡液注气速度为3.5mL/min，实验结果见图1。

由图1可以看出，泡沫阻力系数随着气液比先增大后减小，气液比为1.5：1时，阻力系数最大。当气液比较高时，产生的起泡较大，泡沫不稳定，易破碎;当气液比较低时，形成泡沫体积小，通过地层孔隙时阻力小，气液比过大或过小都会影响泡沫的封堵性能，因此，存在一个最佳气液比，当气液比为1.5：1时，形成的泡沫最致密，稳定性最好，对地层封堵效果好，因此现场应用时气液比选为1～2：1。

2）注气速度

起泡液和气体的注入速度影响着泡沫在多孔介质中的封堵性能，通过阻力系数表征不同注气速度对泡沫性能的影响。试验中气液比为1.5：1，试验结果见图2。

由图可以看出，当注人速度达到3.5mL/min时，阻力因子最大，封堵性能最好。在注入速度过低时，气体主要是通过液膜滞后机理生成，气体前缘从不同方向上进入孔隙，挤压孔隙中的液体形成液膜，此时生成的泡沫较大，强度较低。在注气速度过高时，气体主要是通过缩颈分离机理生成，气体前沿在喉道处膨胀进入孔隙，喉道处的液

环截断气体，形成分离气泡，泡沫的稳定性变差，阻力因子下降，封堵效果变差。因此，泡沫的最佳的注气速度为0.35ml/min。

3、氮气泡沫施工方案设计

1）注入半径的确定

在设计时参考边水能量（油井日产液量和动液面），根据不同边水能量，设计不同半径的注氮量，边水能量强的井施工半径大，设计注入量大。

2）调剖厚度的确定

依据地质调剖层位要求与各层位的物性及生产资料，确定该井的调剖目的层位，取目的层有效厚度为调剖厚度。

3）调剖用量设计

依据注采井的静、动态对应关系，考虑调剖井调剖层段平面上的各向异性和吸水强度差异，按照《估算油水井处理所需化学剂的新方法》计算调剖用量。

式中：

V-调剖剂用量，m³;

R-调剖半径，m;

β—调剖面积系数，0.95;

B—氮气在地层条件下的体积系数;

Hi-第i小层有效厚度，m;

φi-第i小层孔隙度，%。

4）段塞组合设计

地层液相启动压力高时（设备最大注入压力+井筒气柱压力+井筒液柱压力<注液启动压力，即Pmax+P气柱+P液柱≤P启，此时氮气无法直接注入）：

氮气（反替）+氮气+泡沫液+顶替段塞

地层液相启动压力低时（Pmax+P气柱+P液柱>P启）：

A.氮气+起泡剂（地下发泡）+氮气+顶替段塞

B.氮气+泡沫（地面发泡：氮气+起泡剂）+顶替段塞

4、结论与认识

通过泡沫驱技术调研，结合我油田实际情况，进行了泡沫驱地面工艺技术研究，包括配注工艺技术研究，配套设备选配及研究，低张力泡沫驱油体系室内评价研究，产出液处理技术研究等，得出了以下结论与认识：

1）目前注水压力和设备状况下，采用地面发泡方式，注入困难;

2）采用地下发泡、分段式、多段塞注入，可满足注入和防止气窜;

3）低表面张力发泡剂对产出液破乳脱水有协同作用;

4）现场使用的聚醚型破乳剂具有较好消泡效果。

参考文献：

[1]廖广志，李立众等.常规泡沫驱油技术[M].北京，石油工业出版社，1999.

[2]廖广志，张春雷，张文祥.大庆油田三次采油技术研究现状及发展方向[A].大庆油田博士后优秀论文集[C].北京，石油工业出版，2001.

[3]杨光璐，蔺玉秋.辽河油田稠油油藏氮气泡沫驱适应性研究.新疆石油地质，2004.