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新型抗盐抗温泡沫复合体系的研究与性能评价

赵化廷  
【摘要】:本文调研了国内外泡沫驱油理论的相关文献,跟踪和吸收了国内外关于泡沫驱油理论的最新研究成果,首次针对中原文明寨高温高盐油藏条件进行了泡沫驱提高采收率的系统研究。 在大量文献调研的基础上,系统地归纳和分析了泡沫流体的性能:泡沫质量、泡沫的热物理性能、泡沫的腐蚀性、发泡剂的生物降解性、发泡剂的毒性。总结了泡沫稳定性的主要影响因素,包括体系组成、泡沫性质、气泡大小分布、吸附膜、黑膜及外界条件等。 以表面活性剂理论为基础,合成了新型阴离子表面活性剂PAS-12作为起泡剂,该产品成本低、价格低廉,具有起泡性好、抗盐抗温强等特点;以抗盐理论为基础,筛选了新型抗盐聚合物PS-3为稳泡剂,该稳泡剂性能稳定,增粘性强,抗温达80℃,抗盐能力在71500mg/L以上,与PAS-12具有良好的配伍性。在温度80℃、矿化度71500mg/L条件下确定泡沫体系最佳配方为:0.2%PAS-12起泡剂+1500mg/L稳泡剂PS-3+1%助剂(碱)。用电镜扫描观察了无盐泡沫结构和含盐泡沫结构,含盐泡沫的微观结构显现出很强的立体效果,无结晶盐粒。根据试验及泡沫微观结构特征和流变性分析,泡沫具有二大特性即粘弹性和盐增效性。静态吸附分析和动态吸附分析可得:碱表面活性剂PAS-12新型聚合物PS-3。 在泡沫岩心流动实验过程中发现:随气液比和注入PV数的增加,泡沫逐渐由粗糙变得细腻,但当气液比太大时,气泡由气体被液体间隔变为液体被气体间隔,且容易破裂。气体在泡沫破灭、再生过程中向前运动,液体则通过气泡液膜网络流过孔隙介质。宏观上看,泡沫是以泡沫群方式通过不断破灭和再生向前移动,泡沫在孔隙介质中运移时可保持相当长的稳定段。 不同注入方式的实验结果表明,最佳注入方式为交替注入;在渗透率分别为1.91μm~2和0.34μm~2的双并联岩心实验中,泡沫体系分别提高水驱采收率5.1%和24.7%。表明该体系具有良好的扩大波及效率和微观驱油能力。


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