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自生泡沫调剖技术研究与应用

廖泽文  
【摘要】:我国油田的主力区块大都进入高含水开发期,产量自然递减加大,由于调剖堵水等常规控水稳油技术受到其作用机理的限制,效果逐渐变差,吨油成本不断上升,难以在高含水区块提高采收率上发挥更大作用,如何进一步提高采收率和最终采收率将是今后一段时间内各油田面临的主要问题。 目前水处理工艺产生的残渣——污泥量大,如何利用水处理后的污泥成为目前油田十分关注的问题。本文提出利用水处理后的污泥(主要成分是碳酸钙、碳酸镁)与盐酸反应生成二氧化碳气体,并在表面活性剂作用下形成泡沫,为高含水油藏提高水驱采收率的思路。 本文运用原子发射光谱分析污泥矿物成分与含油量测定,得出污泥中碳酸钙、碳酸镁及氢氧化钙占污泥含量的82.5%,含原油5.4%。研究试验污泥与盐酸反应发现,单纯的污泥与盐酸反应虽可以产生二氧化碳气体,但由于二氧化碳气体在地层中发生气窜,一方面反应剩余物仍有大量的碳酸钙、碳酸镁没与盐酸反应,另一方面产生的二氧化碳气体没有形成有效的泡沫。 通过自生泡沫调剖体系配方研究及调剖物理模拟实验,探索自生泡沫体系在油藏中的反应条件、运移规律及调剖性能。研究结果说明:在表面活性剂作用下可产生泡沫,在反应物中加入水玻璃或聚合物,在油层形成的凝胶可以防止气体形成气窜,同时可以增加泡沫的稳定性,自生泡沫/凝胶体系产生的泡沫直径小且分布均匀。自生泡沫/凝胶体系产生在填沙管中的封堵强度高于单纯的自生泡沫体系。 在室内实验基础上,将单纯的水处理污泥与盐酸反应,完善为在高渗透或存在大孔道油藏,采用“酸+污泥+硅酸盐”配方,首先生成固相沉淀物对大孔道进行封堵,并控制后续气体的流度比,防止气窜,然后注入气体段塞实现自生泡沫调剖;在低渗透油藏,使用“酸+污泥+聚合物”的配方,采用交替注入的方式注入。 “自生泡沫调剖技术”在16口注水井应用,平均启动压力上升2.2MPa,PI值上升2.3MPa,注水压力上升1.8MPa,平均有效期126天。16口注水井对应44口油井,37口见到增油降水效果,见效率84.1%,年累计增油2652吨,平均单井增油166吨,阶段吨油成本201元。 现场试验表明,自生泡沫调剖技术是一种低投入、高产出的新型环保技术,不但解决了水处理残渣(污泥)的处理难问题,而且降低了油藏深部调剖高成本现状。为


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