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氮气泡沫调驱技术及其适应性研究

李宾飞  
【摘要】: 氮气泡沫调驱是非均质油藏开发中后期提高采收率的有效途径,近年来进行了一系列研究和现场试验,但在泡沫渗流机理、影响因素分析以及适应性评价方面还有待深入研究,是一种处于发展阶段的三次采油技术。因此,进一步完善氮气泡沫调驱技术,对其适应性进行系统分析,对于提高氮气泡沫调驱应用水平具有重要作用。 论文根据氮气泡沫渗流机理,提出将反映起泡剂起泡能力和稳定性的综合性能的泡沫综合值作为主要参数,用于氮气泡沫调驱用起泡剂的筛选。通过室内实验,对油田常用起泡剂性能进行了评价,并进行了影响因素分析。系统研究了气液比、含油饱和度、渗透率对氮气泡沫渗流规律的影响,结果表明,含油饱和度是影响氮气泡沫渗流阻力的最主要因素,泡沫渗流阻力随着含油饱和度的升高而降低,剩余油分布规律决定了调驱过程中氮气泡沫的渗流规律,受此影响,地层非均质性的增加对泡沫调剖效果的影响较小。对比研究了氮气泡沫调驱、聚合物驱和强化氮气泡沫调驱三种提高采收率方法的驱油特征。同聚合物驱相比,氮气泡沫调驱和强化氮气泡沫调驱具有更强的流度调节能力,更有利于提高波及体积,而聚合物驱更有利于提高高渗岩心中的采收率;强化氮气泡沫调驱比氮气泡沫调驱更有利于提高高渗岩心的采收率。同时分析了泡沫渗流对地层出砂的影响,与水相比,泡沫对砂粒的携带能力大得多,除粘度差别因素外,由于泡沫在出口处的膨胀而产生的助排作用是更为主要的因素。采用毛细管束模型分析了H-B流体的渗流规律以及各参数的影响;在此基础上,对氮气泡沫的非线性渗流规律和调驱过程进行了分析计算,得到了与实验变化趋势相一致的结果;并提出,对于氮气泡沫调驱存在一个最优注入压力,在该压力下氮气泡沫调驱提高采收率的幅度达到最大。最后采用数值模拟方法,分析了油藏条件和生产因素对氮气泡沫调驱效果的影响,表明氮气泡沫调驱更适合应用于正韵律、层间连通性较好的非均质油藏。


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