一種二元復(fù)合驅(qū)后三相泡沫驅(qū)油的實驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及油田開采中的化學(xué)驅(qū)替采油工藝，具體設(shè)及一種二元復(fù)合驅(qū)后Ξ相泡 沫驅(qū)油的實驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 二元復(fù)合驅(qū)替采油是一種利用聚合物和表面活性劑的協(xié)同作用來提高采收率的 方法。二元復(fù)合驅(qū)替技術(shù)作為一種比較成熟的提高采收率技術(shù)在很多油田得到了工業(yè)化的 應(yīng)用，并取得了顯著效果。但是，在二元復(fù)合驅(qū)替的后續(xù)水驅(qū)階段，油井含水上升較快，產(chǎn)量 相對下降，繼續(xù)注入聚合物/表面活性劑溶液增產(chǎn)效果不明顯。究其原因主要是由于長期 的二元復(fù)合驅(qū)替開發(fā)，造成油藏儲層及流體物性發(fā)生很大變化，即便經(jīng)過前期的堵水調(diào)剖， 驅(qū)油過程中的高滲透條帶仍然會引起聚合物/表面活性劑的突進(jìn)，導(dǎo)致聚合物/表面活性 劑發(fā)生嚴(yán)重的竄流，使得驅(qū)油效率降低。二元復(fù)合驅(qū)替后油層中仍剩余40% -50%左右的 原油未被采出。
[0003] 通過研究發(fā)現(xiàn)，二元復(fù)合驅(qū)后由于部分聚合物/表面活性劑滯留在巖屯、孔隙中， 巖屯、的孔隙度與滲透率均會有所降低，并且二元復(fù)合驅(qū)后巖屯、孔隙度與滲透率下降的幅度 會隨著原始滲透率的增加而變大。二元復(fù)合驅(qū)后孔隙半徑中值和平均孔隙半徑比二元復(fù)合 驅(qū)前有所降低，而巖屯、的孔隙最大半徑不變，運是由于在聚合物/表面活性劑分子半徑小 于孔隙半徑的孔隙中，聚合物/表面活性劑分子基本不會留存，運些大孔隙體積沒有變小， 但是另一些大孔隙中可能發(fā)生聚合物/表面活性劑分子的吸附或其它作用，從而導(dǎo)致大孔 隙體積減小，孔隙體積分布的峰值與峰位有所下降。二元復(fù)合驅(qū)后巖屯、滲透率分布的峰值 會有所降低，但峰位沒有發(fā)生改變。二元復(fù)合驅(qū)后巖屯、孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)中的相對分選系數(shù)與 結(jié)構(gòu)系數(shù)會增大，特征結(jié)構(gòu)系數(shù)、峰態(tài)、分選系數(shù)、半徑均值、均質(zhì)系數(shù)W及歪度會有所降 低，從而使得二元復(fù)合驅(qū)后低滲透部分的滲透率較低，高滲透部分的滲透率較高，巖屯、孔隙 尺寸之間會有較大不同。總之，二元復(fù)合驅(qū)由于受到儲層非均質(zhì)性的影響，地層中縱向上的 流度差異較大，粘性指進(jìn)現(xiàn)象嚴(yán)重，化學(xué)劑不可能完全到達(dá)剩余油富集的部位，也就不能充 分地驅(qū)洗原油。二元復(fù)合驅(qū)只能增加驅(qū)油體系在高滲孔道中的流動阻力，但是不能形成一 定的封堵作用，大部分驅(qū)油劑溶液還是會沿著高滲孔道流失。
[0004] 目前關(guān)于二元復(fù)合驅(qū)后Ξ相泡沫驅(qū)相關(guān)的研究還是空白，對其機理和具體實施方 法的研究的缺乏極大地限制了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。因此，通過對于該方法的研究，可對二元 復(fù)合驅(qū)后Ξ相泡沫驅(qū)提高采收率技術(shù)的機理有更深的認(rèn)識，并為該技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用 提供理論和實驗依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種二元復(fù)合驅(qū)替采油之 后的Ξ相泡沫驅(qū)替采油的實驗方法，解決二元復(fù)合驅(qū)替后的巖屯、孔隙尺寸之間差異變大、 孔隙不均勻、巖層高滲透部分的滲透率較高、低滲透部分的滲透率較低的技術(shù)難題，從而進(jìn) 一步提高原油的采收率。
[0006] 泡沫驅(qū)是一種通過泡沫作為驅(qū)替介質(zhì)的驅(qū)油工藝，由于泡沫的視黏度高，因而可 W改善油水流度比，增加高滲透層的流動阻力，發(fā)掘低滲透層的開發(fā)潛力；其封堵調(diào)剖效果 好，遇水穩(wěn)定遇油破滅的特點增加了封堵的選擇性，即堵水而不堵油；泡沫劑能降低油水之 間的界面張力，進(jìn)一步提高洗油效率。
[0007]Ξ相泡沫是由固、液、氣相經(jīng)發(fā)泡而形成的分散體系混合體。Ξ相泡沫體系的固相 組成主要有二氧化娃、石英、莫來石、氧化巧等，由于二元復(fù)合驅(qū)后地層當(dāng)中會殘留部分表 面活性劑，運些表面活性劑能使親水性顆粒表面形成親水基，疏水基朝向水，從而使得氧化 巧或石英表面變成疏水性，容易吸附在氣泡壁上；同時表面活性劑吸附在氣泡壁上形成了 穩(wěn)定的水化層，從而有效杜絕了氣泡之間的融合，形成穩(wěn)定的Ξ相泡沫。
[0008] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
[0009] 一種二元復(fù)合驅(qū)替后的Ξ相泡沫驅(qū)替采油的實驗方法，包括W下步驟：
[0010] 第一步，準(zhǔn)備起泡劑，根據(jù)Ξ相泡沫的衰變機理和滲流機理，結(jié)合礦化度、原油、基 液粘度、溫度因素對起泡劑起泡能力的影響，對起泡劑進(jìn)行評價；
[0011] 第二步，準(zhǔn)備氣相，綜合分析氣液比、滲透率、推進(jìn)速度因素對Ξ相泡沫體系在多 孔介質(zhì)中的阻力因子影響，對氣相進(jìn)行評價；
[0012] 第Ξ步，準(zhǔn)備固相，考慮固體微粒、溫度、壓力因素對Ξ相泡沫穩(wěn)定性的影響，對固 相進(jìn)行評價；
[0013] 第四步，通過前述步驟確定合適的Ξ相泡沫驅(qū)油體系；
[0014] 第五步，在二元復(fù)合驅(qū)替后，將上述Ξ相泡沫驅(qū)油體系注入非均質(zhì)油層，進(jìn)行驅(qū)油 實驗。
[0015] 其中，所述Ξ相泡沫驅(qū)油體系由固、氣、液相Ξ相組成。
[0016] 經(jīng)過上述準(zhǔn)備步驟，所述固相可為二氧化娃、石英、氧化巧或莫來石；所述氣相 可為氮氣或空氣；所述液相可為水；使用簇甲基纖維素、憐酸二氨鹽和2-烷基-N-簇甲 基-N-徑乙基咪挫嘟甜菜堿作為起泡劑。
[0017] 其中，2-烷基-N-簇甲基-N-徑乙基咪挫嘟甜菜堿的結(jié)構(gòu)式如下所示，
[0018]
[0019]其中，R為Ci2-Cis。
[0020] Ξ相泡沫驅(qū)油劑由氣、固、液相經(jīng)發(fā)泡而形成的具有一定分散性的混合體。
[0021] 所述固相可為二氧化娃、石英、氧化巧或莫來石；優(yōu)選固相的粒徑為500目W下， 更優(yōu)選固相的粒徑為納米級。
[0022] 所述憐酸二氨鹽可為憐酸二氨鋼等。
[0023] 所述Ξ相泡沫驅(qū)油體系中優(yōu)選固相為莫來石，所述氣相為氮氣。
[0024] 所述Ξ相泡沫驅(qū)油體系中液相和氣相的體積比為1:1-1. 4,優(yōu)選1:1-1. 2。
[0025] 所述Ξ相泡沫驅(qū)油體系中固相的用量為液相質(zhì)量的0.5-3%，優(yōu)選0.8-2%。
[00%] 所述Ξ相泡沫驅(qū)油體系中起泡劑簇甲基纖維素、憐酸二氨鹽和2-烷基-Ν-簇甲 基-N-徑乙基咪挫嘟甜菜堿的質(zhì)量百分比為23-27% :25-29% :44-52%。
[0027] 所述Ξ相泡沫驅(qū)油體系中，優(yōu)選起泡劑簇甲基纖維素、憐酸二氨鹽和2-燒 基-N-簇甲基-N-徑乙基咪挫嘟甜菜堿的質(zhì)量百分比為25% :27% :48%。 陽02引起泡劑在液相中的總質(zhì)量為液相質(zhì)量的0. 8-2. 5 %，優(yōu)選1-2 %。
[0029] 一種根據(jù)本發(fā)明的上述實驗方法篩選的提高石油采收率的Ξ相泡沫驅(qū)油體系，所 述Ξ相泡沫驅(qū)油體系由固相、氣相、液相Ξ相組成，其特征在于：所述固相為二氧化娃、石 英、氧化巧或莫來石；所述氣相為氮氣或空氣；所述液相為水；起泡劑為簇甲基纖維素、憐 酸二氨鹽和2-烷基-N-簇甲基-N-徑乙基咪挫嘟甜菜堿的組合；所述Ξ相泡沫驅(qū)油體系為 由氣相、固相、液相經(jīng)發(fā)泡而形成的具有一定分散性的混合體。
[0030] 本發(fā)明所述Ξ相泡沫驅(qū)油劑具有如下有益效果：
[0031] 使用本發(fā)明的Ξ相泡沫驅(qū)油體系之前，先將聚合物和表面活性劑組成的二元復(fù)合 驅(qū)油組合物注入不同滲透率級差的非均質(zhì)油層，其中，所述聚合物可為水溶性聚丙締酷胺 聚合物；所述表面活性劑可為陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、 陰-非離子兩性表面活性劑的一種或多種。
[0032] 二元復(fù)合驅(qū)后殘留的聚合物可W增大泡沫的封堵壓差，運對于非均質(zhì)儲層二元復(fù) 合驅(qū)后采用Ξ相泡沫驅(qū)油是十分有利的，因為由于非均質(zhì)性的存在，殘留聚合物大量的存 在于高滲透儲層中，使注入的Ξ相泡沫在高滲層中具有較大的封堵壓差，可W更大程度的 動用低滲透層的剩余油。
[0033] 二元復(fù)合驅(qū)后殘留的表面活性劑對Ξ相泡沫驅(qū)也有促進(jìn)作用。Ξ相泡沫體系固相 的組成主要有二氧化娃、石英、莫來石、氧化巧等，由于二元復(fù)合驅(qū)后地層中殘留許多表面 活性劑，一方面能使親水性顆粒表面形成親水基朝向石英或氧化巧，疏水基朝向水的定向 吸附，使石英或氧化巧表面變成疏水性，運樣易于粘附在氣泡壁上；同時表面活性劑吸附在 氣泡壁上，能形成穩(wěn)定的水化層，且能防止氣泡兼并，形成Ξ相泡沫。另一方面表面活性劑 能有效地降低油水界面的表面張力，有很強的發(fā)泡能力，能克服液相成分中大量陰陽離子 及雜質(zhì)的影響，使水容易形成大量的泡沫群體。
[0034] 由于Ξ相泡沫驅(qū)對于高滲孔道的封堵、流度控制具有非常好的效果，因此提出二 元復(fù)合驅(qū)后Ξ相泡沫驅(qū)油技術(shù)。Ξ相泡沫驅(qū)一個顯著的特點就是隨著滲透率的增大，泡沫 的表觀粘度增大，可W有效的調(diào)整高低滲層的流度差異，從而達(dá)到高低滲透層同時推進(jìn)，實 現(xiàn)地層等流度驅(qū)替，進(jìn)而提高波及體積。
【附圖說明】
[0035] 圖1是根據(jù)本發(fā)明