氮气泡沫增产理论及应用研究

1、中国石油大学（华东）泡沫流体研究中心中国石油大学（华东）泡沫流体研究中心东营汇聚丰石油科技有限公司东营汇聚丰石油科技有限公司氮气泡沫油气增产理论及应用氮气泡沫油气增产理论及应用李松岩李松岩 汇报提纲汇报提纲泡沫流体研究中心简介泡沫流体研究中心简介泡沫流体基本性质泡沫流体基本性质泡沫流体增产系列技术介绍泡沫流体增产系列技术介绍结论及展望结论及展望中国石油大学（华东）泡沫流体研究中心中国石油大学（华东）泡沫流体研究中心 中国石油大学（华东）泡沫流体研究中心中国石油大学（华东）泡沫流体研究中心所在的油气田开所在的油气田开发工程学科为国家重点学科，中心目前有发工程学科为国家重点学科，中心目前有教授教授

2、1 1人，副教授人，副教授3 3人，人，讲师讲师3 3人，博士人，博士7 7人，硕士人，硕士1010人人，形成了合理的科研梯队。，形成了合理的科研梯队。20092009年年5 5月，与中海油服共建泡沫流体联合实验室。月，与中海油服共建泡沫流体联合实验室。油藏条件下多功能驱替模拟系统油藏条件下多功能驱替模拟系统：可以进行进行油藏条件下单可以进行进行油藏条件下单 管、双管或非均质岩心常规水驱、化学驱、泡沫驱实验，泡沫管流管、双管或非均质岩心常规水驱、化学驱、泡沫驱实验，泡沫管流变与换热测量等。变与换热测量等。可视化微观驱替装置可视化微观驱替装置流变仪、起泡剂评价装置流变仪、起泡剂评价装置 中国石油

3、大学（华东）泡沫流体研究中心中国石油大学（华东）泡沫流体研究中心19981998年承担胜利油田重点科技攻关项目年承担胜利油田重点科技攻关项目“泡沫冲砂技术研究泡沫冲砂技术研究” ” 19991999年山东省自然科学基金资助年山东省自然科学基金资助“泡沫流体流变性研究与应用泡沫流体流变性研究与应用”20032003年承担中原油田重点科技攻关项目年承担中原油田重点科技攻关项目“泡沫酸化技术研究泡沫酸化技术研究”20052005年承担中海油服课题年承担中海油服课题“海上油气田氮气泡沫暂堵分流酸化工艺技术海上油气田氮气泡沫暂堵分流酸化工艺技术”20062006年承担中石化总公司先导试验项目年承担中石化

4、总公司先导试验项目“氮气泡沫酸选择性酸化技氮气泡沫酸选择性酸化技术研究与应用术研究与应用”，同年承担胜利油田科技攻关项目，同年承担胜利油田科技攻关项目“埕岛油田氮气埕岛油田氮气泡沫调驱及适应性研究泡沫调驱及适应性研究”；20072007年胜利油田将年胜利油田将“氮气泡沫增产系列技术氮气泡沫增产系列技术”列为重点推广项目，列为重点推广项目，中国博士后科学基金中国博士后科学基金“新型泡沫体系的开发与应用新型泡沫体系的开发与应用”获准立项；山获准立项；山东省自然科学基金项目东省自然科学基金项目“泡沫分流酸化机理研究泡沫分流酸化机理研究”获准立项获准立项20082008年国家自然科学基金年国家自然科学

5、基金“泡沫酸在多孔介质中流动规律研究及过泡沫酸在多孔介质中流动规律研究及过程模拟程模拟” ” 20092009年年国家科技重大专项国家科技重大专项“多相泡沫体系提高采收率多相泡沫体系提高采收率”。获得资助情况获得资助情况获奖及申请专利情况获奖及申请专利情况泡沫流体冲砂洗井及作业技术泡沫流体冲砂洗井及作业技术（国际先进、山东省科技进步三等奖）（国际先进、山东省科技进步三等奖）泡沫酸酸化技术泡沫酸酸化技术（国际先进、中国石化协会科技进步三等奖）（国际先进、中国石化协会科技进步三等奖）氮气泡沫发生系统的研制及其在油气田开发中的应用氮气泡沫发生系统的研制及其在油气田开发中的应用（国际领先、三）（国际领

6、先、三）泡沫酸选择性酸化油层工艺技术研究（泡沫酸选择性酸化油层工艺技术研究（中国石化协会科技进步二等奖）中国石化协会科技进步二等奖）泡沫泡沫系列增产技术研究及应用（泡沫泡沫系列增产技术研究及应用（中国石化协会科技进步一等奖）中国石化协会科技进步一等奖）水平井泡沫流体冲砂技术水平井泡沫流体冲砂技术（国际先进）（国际先进）“泡沫发生器泡沫发生器” 国家知识产权局实用新型专利国家知识产权局实用新型专利 “低密度泡沫压洗井技术低密度泡沫压洗井技术” 国家知识产权局实用新型专利国家知识产权局实用新型专利“泡沫负压混排解堵方法泡沫负压混排解堵方法” 获国家知识产权局发明专利获国家知识产权局发明专利 “疏松

7、砂岩油藏置换防砂方法疏松砂岩油藏置换防砂方法”获国家知识产权局发明专利获国家知识产权局发明专利 “泡沫分流酸化技术泡沫分流酸化技术”申请国家知识产权局发明专利申请国家知识产权局发明专利 “岩心驱替实验中气液比控制方法岩心驱替实验中气液比控制方法”申请国家知识产权局发明专利申请国家知识产权局发明专利 汇报提纲汇报提纲泡沫流体研究中心简介泡沫流体研究中心简介泡沫流体基本性质泡沫流体基本性质泡沫流体增产系列技术介绍泡沫流体增产系列技术介绍结论及展望结论及展望泡沫流体的形成泡沫流体的形成起泡剂起泡剂：0.3-0.5%0.3-0.5%表面活性剂，减小表面活性剂，减小气水表面气水表面 张力，形成稳定的泡沫

8、张力，形成稳定的泡沫 气体：气体：空气、氮气、天然气、二氧化空气、氮气、天然气、二氧化碳等气体碳等气体 泡沫流体基本性质泡沫流体基本性质起泡剂水溶液起泡剂水溶液气体气体地面起泡地面起泡：泡沫发生器，泡沫均匀，：泡沫发生器，泡沫均匀， 适合井筒和近井地带作业适合井筒和近井地带作业井筒起泡井筒起泡：起泡剂和气体同时注入：起泡剂和气体同时注入地下起泡地下起泡：起泡剂和气体段塞式注入：起泡剂和气体段塞式注入 适合长时间注入，压力升高慢适合长时间注入，压力升高慢（1）泡沫对地层）泡沫对地层渗透率有选择性渗透率有选择性，堵大不堵小，即泡沫对高渗层，堵大不堵小，即泡沫对高渗层具有较强的封堵作用，而对低渗层的

9、封堵作用较弱。具有较强的封堵作用，而对低渗层的封堵作用较弱。 03060901201501802100.51.01.52.02.53.0分流量(mL/min)时间(min) 高渗岩心 2118mD 低渗岩心 706 mD泡沫在高低渗岩心中的分流实验结果泡沫在高低渗岩心中的分流实验结果 泡沫流体基本性质泡沫流体基本性质（2）泡沫对）泡沫对油水层有选择性油水层有选择性，泡沫遇油消泡，遇水稳定，堵水层，泡沫遇油消泡，遇水稳定，堵水层不堵油层，泡沫对水层具有较强的封堵作用。不堵油层，泡沫对水层具有较强的封堵作用。 泡沫在含水含油渗岩心中的分流实验结果泡沫在含水含油渗岩心中的分流实验结果 泡沫流体基本性

10、质泡沫流体基本性质（3）泡沫流体具有）泡沫流体具有较高的表观粘度，携带能力强较高的表观粘度，携带能力强，返排时可将固，返排时可将固体颗粒和不溶物携带出井筒。体颗粒和不溶物携带出井筒。0.750.800.850.900.951.001E-51E-41E-30.01沉降速度 (m/s)泡沫特征值 d =2.0mm d =1.0mm d =0.5mm砂粒沉降速度与泡沫特征值的关系砂粒沉降速度与泡沫特征值的关系 泡沫流体的泡沫流体的悬浮能力是水悬浮能力是水或 冻 胶 液 的或 冻 胶 液 的10100倍。倍。泡沫流体基本性质泡沫流体基本性质（4）泡沫流体密度低且）泡沫流体密度低且方便调节方便调节，井筒

11、液柱压力低，并且泡沫中气，井筒液柱压力低，并且泡沫中气体膨胀能为返排提供能量，适用于低压井和漏失井。体膨胀能为返排提供能量，适用于低压井和漏失井。050010001500200002468101214井深/m压力/MPa 油管 环空泡沫流体在井筒内的压力分布泡沫流体在井筒内的压力分布泡沫流体基本性质泡沫流体基本性质汇报提纲汇报提纲泡沫流体研究中心简介泡沫流体研究中心简介泡沫流体基本性质泡沫流体基本性质泡沫流体增产系列技术泡沫流体增产系列技术结论及展望结论及展望泡沫流体增产系列技术泡沫流体增产系列技术 提高油气开采效率一直是油气开采领域研究的热点和难点。提高油气开采效率一直是油气开采领域研究的热

12、点和难点。随着我国高含水、稠油、出砂油藏的比例的增加，开采难度逐随着我国高含水、稠油、出砂油藏的比例的增加，开采难度逐渐增大；同时储层非均质性严重，层间矛盾突出；低压井、水渐增大；同时储层非均质性严重，层间矛盾突出；低压井、水平井增多，漏失严重，排液困难，常规工艺技术难以进行有效平井增多，漏失严重，排液困难，常规工艺技术难以进行有效开发。开发。 由于泡沫具有密度可调、对油层伤害小、携砂能力强以及与由于泡沫具有密度可调、对油层伤害小、携砂能力强以及与天然气混合不易发生爆炸等优良性能；同时泡沫在地层中良好天然气混合不易发生爆炸等优良性能；同时泡沫在地层中良好的选择性，遇水稳定、遇油消泡，调剖能力强

13、，可以有效解决的选择性，遇水稳定、遇油消泡，调剖能力强，可以有效解决层间矛盾。因此泡沫流体在油气田开发的很多方面均有应用，层间矛盾。因此泡沫流体在油气田开发的很多方面均有应用，特别是在上述复杂开采条件下具有较大优势。特别是在上述复杂开采条件下具有较大优势。 泡沫流体冲砂洗井技术泡沫流体冲砂洗井技术 泡沫混排解堵技术泡沫混排解堵技术 水平井泡沫酸洗技术水平井泡沫酸洗技术 泡沫分流酸化技术泡沫分流酸化技术 常规酸化后泡沫助排技术常规酸化后泡沫助排技术蒸汽吞吐井氮气泡沫调剖技术蒸汽吞吐井氮气泡沫调剖技术 边底水油藏氮气泡沫控水技术边底水油藏氮气泡沫控水技术 泡沫驱油技术泡沫驱油技术 泡沫流体增产系列

14、技术泡沫流体增产系列技术 泡沫流体在油气田开发中的应用涵盖钻井、固井、油气井作泡沫流体在油气田开发中的应用涵盖钻井、固井、油气井作业、增产措施、提高采收率等各个方面，业、增产措施、提高采收率等各个方面，随着常规技术不能满足随着常规技术不能满足作业要求的情况增多，如水平井、低压地层、严重非均质地层、作业要求的情况增多，如水平井、低压地层、严重非均质地层、疏松砂岩地层以及水敏性地层等，泡沫流体及其相关技术的研究疏松砂岩地层以及水敏性地层等，泡沫流体及其相关技术的研究与应用将越来越多。与应用将越来越多。一、泡沫流体冲砂洗井技术一、泡沫流体冲砂洗井技术 解决的问题：解决的问题： 在常规流体冲砂洗井过程

15、中，低压井中入井液的漏失，会在常规流体冲砂洗井过程中，低压井中入井液的漏失，会对产层造成污染，甚至不能建立洗井循环，水平井的广泛应用对产层造成污染，甚至不能建立洗井循环，水平井的广泛应用使得这一问题更为突出。使得这一问题更为突出。泡沫密度低，可实现低压或负压循环，减少漏失泡沫密度低，可实现低压或负压循环，减少漏失在井底建立负压，诱导近井地带污染物外排，解除产层堵塞在井底建立负压，诱导近井地带污染物外排，解除产层堵塞泡沫携砂能力强，可以把井底的砂粒和其它污染物带出泡沫携砂能力强，可以把井底的砂粒和其它污染物带出泡沫流体冲砂洗优点：泡沫流体冲砂洗优点： 应用情况：应用情况： 该技术在胜利油田、冀东

16、油田、中海油均有应用，效果显著，该技术在胜利油田、冀东油田、中海油均有应用，效果显著，随着油随着油田进入开发的中后期以及水平井的增多，其应用规模也将进一步扩大田进入开发的中后期以及水平井的增多，其应用规模也将进一步扩大。 冀东油田冀东油田G104-5P69G104-5P69井井水平段长水平段长10801080米米，由于地层漏失严重，不能有效的，由于地层漏失严重，不能有效的循环，先后进行几次冲砂作业均未取得成功。后采用循环，先后进行几次冲砂作业均未取得成功。后采用连续油管连续油管泡沫冲砂，泡沫冲砂，很快建立循环顺利完成施工。很快建立循环顺利完成施工。2007-4-12007-5-212007-7

17、-102007-8-292007-10-182007-12-7010203040506070100200300400500600700日产液/m3日产油/t时间 日产油 日产液冲砂冲砂水平井泡沫冲砂应用实例水平井泡沫冲砂应用实例水平井泡沫冲砂应用实例水平井泡沫冲砂应用实例 冀东油田冀东油田G104-5CP15G104-5CP15井水平位移井水平位移485.3m485.3m，投产初期日产油，投产初期日产油23.8t23.8t，2007.5.242007.5.24日进行日进行连续油管连续油管泡沫冲砂，冲砂后产液量和产油量都有了提高。泡沫冲砂，冲砂后产液量和产油量都有了提高。2007-5-18200

18、7-7-72007-8-262007-10-152007-12-401020304050020406080100120日产液/日产液/( (m m3 3) )日产油/t日产油/t时间时间冲砂冲砂 日产油 日产液二、泡沫流体混排解堵技术二、泡沫流体混排解堵技术 工艺原理：工艺原理：通过通过泡沫吞吐、负压混排泡沫吞吐、负压混排，形成可控的井底负压，依，形成可控的井底负压，依靠泡沫强携带能力将近井地带的固体颗粒以及有机沉淀物等堵塞物排出靠泡沫强携带能力将近井地带的固体颗粒以及有机沉淀物等堵塞物排出地层；同时，利用高速返排流体，由内向外对炮眼的压实带进行冲洗，地层；同时，利用高速返排流体，由内向外对炮

19、眼的压实带进行冲洗，疏通射孔炮眼，达到解除储层堵塞的目的。疏通射孔炮眼，达到解除储层堵塞的目的。 泡沫混排技术原理泡沫混排技术原理 二、泡沫流体混排解堵技术二、泡沫流体混排解堵技术适用范围：适用范围： (1)(1)用于解除油井生产过程中的有机、无机堵塞，或用于解除用于解除油井生产过程中的有机、无机堵塞，或用于解除钻完井过程中的污染，完善射孔炮眼；钻完井过程中的污染，完善射孔炮眼； (2)(2)将近井地带的细粉砂、泥质或其它地层堵塞物排出，结合将近井地带的细粉砂、泥质或其它地层堵塞物排出，结合砾石充填防砂，提高防砂效果和有效期，改善近井地带渗流状况。砾石充填防砂，提高防砂效果和有效期，改善近井地

20、带渗流状况。 应用情况：应用情况： 泡沫混排解堵技术目前在胜利油田、冀东油田进行了大量现场泡沫混排解堵技术目前在胜利油田、冀东油田进行了大量现场应用，取得了较好的应用效果，石油开发中心已将其作为一项常应用，取得了较好的应用效果，石油开发中心已将其作为一项常规工艺进行推广。规工艺进行推广。二、泡沫流体混排解堵技术二、泡沫流体混排解堵技术泡沫混排施工现场泡沫混排施工现场二、泡沫流体混排解堵技术二、泡沫流体混排解堵技术 G93 G93井是冀东油田北田公司一口老井，施工前日产液不足井是冀东油田北田公司一口老井，施工前日产液不足1m1m3 3，3 3月月2727日施日施工后初期日产液工后初期日产液16m

21、16m3 3，产油，产油4t4t，到，到5 5月月5 5日连续生产日连续生产4040天，累计产液天，累计产液522m522m3 3，产，产油油98t98t。效果明显！。效果明显！ 泡沫混排与防砂相结合应用对比泡沫混排与防砂相结合应用对比 置换防砂置换防砂：通过泡沫混排将地层中堵塞物及分选不均的地层砂通过泡沫混排将地层中堵塞物及分选不均的地层砂排出，然后通过高压砾石充填挤入合适粒径砾石进行防砂的方式。排出，然后通过高压砾石充填挤入合适粒径砾石进行防砂的方式。井例井例1 1、高、高63-1363-13井未进行泡沫混排，直接进行防砂施工井未进行泡沫混排，直接进行防砂施工 该井为高浅南区的一口油井，措

22、施前日产液该井为高浅南区的一口油井，措施前日产液4.5t4.5t，日产油，日产油1.08t1.08t，含，含水水76%76%，动液面，动液面1563m1563m，为提高该井产量，于，为提高该井产量，于20082008年年6 6月进行高压充填防砂月进行高压充填防砂施工，施工后产油量不但没有提高，反而下降。经分析认为，施工，施工后产油量不但没有提高，反而下降。经分析认为，防砂施工防砂施工前近井地带存在污染，未进行处理，随着高压充填防砂施工的进行，可前近井地带存在污染，未进行处理，随着高压充填防砂施工的进行，可能将近井地带污染推到油层更深处，堵塞油气层通道，严重影响防砂效能将近井地带污染推到油层更深

23、处，堵塞油气层通道，严重影响防砂效果，未达到增产的目的果，未达到增产的目的。高高63-1363-13井防砂施工井防砂施工前后生产曲线前后生产曲线泡沫混排与防砂相结合应用对比泡沫混排与防砂相结合应用对比井例井例2 2、高、高59-4159-41井泡沫混排井泡沫混排+ +高压充填防砂高压充填防砂 高高59-4159-41井为冀东油田高尚堡高浅南一口老井，开采层位井为冀东油田高尚堡高浅南一口老井，开采层位Nm3Nm3，井段井段2164.2-2166.52164.2-2166.5米，米，2.32.3米米/1/1层。该井于层。该井于20052005年年2 2月开始试油，此前月开始试油，此前进行了两次高压

24、充填防砂，均因有效期短，不能正常生产，于进行了两次高压充填防砂，均因有效期短，不能正常生产，于20092009年年3 3月采用超负压月采用超负压泡沫混排工艺，解除近井地带污染堵塞泡沫混排工艺，解除近井地带污染堵塞（在施工过程中，（在施工过程中，出口返液不断取样，出口返液不断取样，其中含有粉细砂及泥浆其中含有粉细砂及泥浆），结合高压一次充填防），结合高压一次充填防砂工艺，措施后正常生产，累油砂工艺，措施后正常生产，累油316.3316.3吨，平均日产油吨，平均日产油3.25t/d3.25t/d，生产，生产效果明显且稳产时间长。效果明显且稳产时间长。泡沫混排与防砂相结合应用对比泡沫混排与防砂相结合

25、应用对比高高59-4159-41井泡沫混排井泡沫混排+ +高压充填防砂效果高压充填防砂效果泡沫混排与防砂相结合应用对比泡沫混排与防砂相结合应用对比三、水平井泡沫酸洗技术三、水平井泡沫酸洗技术解决的问题：解决的问题：水平井完井过程中近井地带和绕丝筛管的泥浆污染水平井完井过程中近井地带和绕丝筛管的泥浆污染应用情况应用情况： 该技术在胜利油田、冀东油田等均有广泛应用，酸洗效果明该技术在胜利油田、冀东油田等均有广泛应用，酸洗效果明显，并且大大提高了单井产量。显，并且大大提高了单井产量。泡沫酸洗技术优势：泡沫酸洗技术优势：泡沫可以对高渗带起到很好的暂堵作用，有利于均匀布酸；泡沫可以对高渗带起到很好的暂堵

26、作用，有利于均匀布酸；易于控制井底压力，可以在井底形成负压，诱导反应产物及易于控制井底压力，可以在井底形成负压，诱导反应产物及近地带的泥浆和粉细砂大量排出，达到解堵的目的；近地带的泥浆和粉细砂大量排出，达到解堵的目的；泡沫携带能力强，有利于清除泥饼；泡沫携带能力强，有利于清除泥饼； 可减少酸液用量，同时具有缓速作用。可减少酸液用量，同时具有缓速作用。泡沫酸洗泡沫酸洗与常规酸洗及暂堵酸洗漏失量情况对比与常规酸洗及暂堵酸洗漏失量情况对比 酸洗措施酸洗措施井号井号洗井液量（洗井液量（m m3 3）返出量（返出量（m m3 3）漏失量（漏失量（m m3 3）漏失比例（）漏失比例（）常规酸洗井常规酸洗井

27、G104-5P37G104-5P3760600 06060100100G104-5P38G104-5P381801800 0180180100100G104-5P39G104-5P39210210505016016076.276.2暂堵酸洗井暂堵酸洗井G104-5CP22 G104-5CP22 1201209393272722.522.5G104-5P43G104-5P43160160132132282817.517.5G104-5P46G104-5P4615015012312327271818G104-5P47G104-5P4714014011911921211515G104-5P52G10

28、4-5P5246.846.80 046.846.8100100泡沫酸洗井泡沫酸洗井G104-5P101G104-5P10134534532032025257.27.2G104-5P100G104-5P10032732730230225257.67.6G104-5P96G104-5P9629829827027028289.39.3G104-5P102G104-5P10230530529029015155 5泡沫酸洗施工井与邻井常规酸洗施工效果对比泡沫酸洗施工井与邻井常规酸洗施工效果对比 通过此表可以清晰看到，同区块的临井之间采用泡沫酸洗的井与采用常通过此表可以清晰看到，同区块的临井之间采用泡沫酸

29、洗的井与采用常规酸洗的井相比，产液量和产油量都有所提高。规酸洗的井相比，产液量和产油量都有所提高。序序号号井号井号生产层位生产层位 井身井身结构结构筛管筛管总长总长/m 投产投产日期日期投产方式投产方式初期产液情况初期产液情况日日产产液液日日产产油油含含水水动动液液面面1NP11-A26-P152Nm5全井全井7in121.608.4.11泡沫酸洗泡沫酸洗15215208m邻邻井井NP11-P111Nm1全井全井7in射孔射孔 11.407.12.6 替浆射孔替浆射孔07.12.9日不出液关井日不出液关井2G104-5P35Ng6全井全井51/2in91.405.11.5 泡沫酸洗泡沫酸洗43

30、.728.137.8318邻邻井井G104-5P36Ng6全井全井51/2in178.905.10.7 常规酸洗常规酸洗37.71462.8412四、泡沫分流酸化技术四、泡沫分流酸化技术 常规酸化存在的问题：常规酸化存在的问题： 对于非均质地层，酸液优先进入高渗层，使得低渗层不能得对于非均质地层，酸液优先进入高渗层，使得低渗层不能得到有效改善；到有效改善； 对于油水同层的地层，酸液会优先进入水层，使得酸化后含对于油水同层的地层，酸液会优先进入水层，使得酸化后含水迅速上升，油井产油量下降；水迅速上升，油井产油量下降； 对于重复酸化的地层，酸液优先进入原来的溶蚀通道，降低对于重复酸化的地层，酸液优

31、先进入原来的溶蚀通道，降低酸化效果；酸化效果； 对于低压油井，酸化后残酸返排困难，容易形成二次污染，对于低压油井，酸化后残酸返排困难，容易形成二次污染，影响酸化效果；影响酸化效果； 对于水平井，酸液大多进入跟部，其余井段酸化效果较差。对于水平井，酸液大多进入跟部，其余井段酸化效果较差。 四、泡沫分流酸化技术四、泡沫分流酸化技术 泡沫分流酸化的优势泡沫分流酸化的优势 泡沫对渗透率有选择性，酸液均匀进入高低渗层；泡沫对渗透率有选择性，酸液均匀进入高低渗层； 泡沫对油水层有选择性，酸液优先进入油层；泡沫对油水层有选择性，酸液优先进入油层； 泡沫中气体膨胀能为残酸返排提供能量；泡沫中气体膨胀能为残酸返

32、排提供能量； 泡沫携带能力强，可将固体颗粒携带出井筒；泡沫携带能力强，可将固体颗粒携带出井筒； 泡沫酸是一种缓速酸，实现深部酸化。泡沫酸是一种缓速酸，实现深部酸化。四、泡沫分流酸化技术四、泡沫分流酸化技术 适应范围：适应范围： 水平井及多层非均质油层酸化水平井及多层非均质油层酸化均匀布酸均匀布酸 老井的重复酸化老井的重复酸化封堵酸溶蚀通道封堵酸溶蚀通道 油水同层的油井油水同层的油井封堵水层，防止酸化后含水率上升封堵水层，防止酸化后含水率上升 低压低渗透油井低压低渗透油井残酸彻底返排残酸彻底返排应用情况：应用情况： 泡沫分流酸化在胜利、中原、渤海、冀东、中石化华东分公泡沫分流酸化在胜利、中原、渤

33、海、冀东、中石化华东分公司等油田有着广泛的应用，并取得了良好的增产效果，特别是在司等油田有着广泛的应用，并取得了良好的增产效果，特别是在水平井酸化中，优势尤为明显。水平井酸化中，优势尤为明显。 华港华港104-P2井井2008年年5月月15日完井，日完井，8月月8日替生物酶解堵效果不理日替生物酶解堵效果不理想，想，9月月3日进行了常规酸洗施工，日产液日进行了常规酸洗施工，日产液1.56m3，含水，含水39%，酸洗效，酸洗效果不理想。果不理想。2008年年10月月3日日泡沬酸化泡沬酸化施工，投产后日产油施工，投产后日产油14.3t，日产液，日产液15.5m3，动液面动液面230m，泡沬酸化后稳产

34、泡沬酸化后稳产15个月，目前个月，目前日产油日产油12t。 华港华港104-P2104-P2井泡沫酸化井泡沫酸化2008.10.212008.11.112008.12.42009.3.152009.7.102009.11.5048121620048121620日产液(m3)日产油(t)时间泡沫酸化 日产液 日产油柳柳90-6690-66井常规酸化与泡沫酸化对比井常规酸化与泡沫酸化对比 柳柳90-6690-66井为冀东油田柳赞作业区油井，前期产液量、产油量井为冀东油田柳赞作业区油井，前期产液量、产油量没能达到预计产量。于没能达到预计产量。于20082008年年9 9月月2626日进行补孔、普通酸

35、化解堵，日进行补孔、普通酸化解堵，动液面动液面2400m2400m，日产油，日产油2t2t左右左右，作业效果不明显。，作业效果不明显。 经分析认为此井存在油层堵塞问题，决定进行经分析认为此井存在油层堵塞问题，决定进行泡沫酸化泡沫酸化。20092009年年5 5月月3131日进行泡沫分流酸化施工，酸化施工结束后进行正常日进行泡沫分流酸化施工，酸化施工结束后进行正常生产。生产。动液面动液面2100m2100m，日产油，日产油18t18t左右，最高达到左右，最高达到22.5t22.5t，产液量也，产液量也有明显提高，达到了增产的目的，酸化效果十分明显。有明显提高，达到了增产的目的，酸化效果十分明显。

36、柳柳90-6690-66井常规酸化与泡沫酸化对比井常规酸化与泡沫酸化对比柳柳90-6690-66井泡沫酸化施工效果井泡沫酸化施工效果五、酸化后泡沫助排技术五、酸化后泡沫助排技术解决的问题：解决的问题： 针对常规酸化残酸和反应物不能及时排出，形成二次沉淀，针对常规酸化残酸和反应物不能及时排出，形成二次沉淀，伤害地层的问题，利用泡沫流体高携带能力和低密度，将地层中伤害地层的问题，利用泡沫流体高携带能力和低密度，将地层中的残酸和反应产物排出，提高酸化效果。的残酸和反应产物排出，提高酸化效果。应用情况：应用情况： 该技术在冀东油田、胜利油田、华东分公司等均有应用，排该技术在冀东油田、胜利油田、华东分公

37、司等均有应用，排酸效果明显。酸效果明显。井例对比分析井例对比分析G104-5P54G104-5P54常规酸化后气举排酸常规酸化后气举排酸 该井常规酸化完后，氮气气举返排残液，由于气体滑脱举升该井常规酸化完后，氮气气举返排残液，由于气体滑脱举升效率差，用时效率差，用时5 5天，作业施工时间太长导致形成了二次沉淀，影响天，作业施工时间太长导致形成了二次沉淀，影响了酸化效果，与措施前相比产油量不但没有提高反而有所下降。了酸化效果，与措施前相比产油量不但没有提高反而有所下降。该井在进行酸化施工该井在进行酸化施工前最高日产油量高达前最高日产油量高达39.3t39.3t，平均日产油在，平均日产油在20t2

38、0t左右左右，酸化解堵施工后产油量最高仅有，酸化解堵施工后产油量最高仅有8.67t8.67t，平均日产油在，平均日产油在4t4t左右。左右。井例对比分析井例对比分析井例井例2 2、高、高104-5P101104-5P101井常规酸化后泡沫排酸井常规酸化后泡沫排酸 此井在进行完泡沫排酸施工后产液、产油效果明显，这充分体现了此井在进行完泡沫排酸施工后产液、产油效果明显，这充分体现了泡沫流体排酸的优越性能。泡沫流体排酸的优越性能。井例对比分析井例对比分析 高高104-5P101104-5P101井常规酸化后泡沫排酸排出液携有大量泥浆、粉细砂等井常规酸化后泡沫排酸排出液携有大量泥浆、粉细砂等黄褐色液体

39、。黄褐色液体。井例井例3 3：草：草3232井泡沫排酸井泡沫排酸 草草32井井2008年年12月的新投定向井，平均渗透率月的新投定向井，平均渗透率5.2mD；该井投产后；该井投产后10天左右，液量由天左右，液量由6.7m3降到降到1.6m3；产油量从最高日产；产油量从最高日产4t逐步下降至逐步下降至1.5t，分析认为钻井过程中提高了钻井液密度造成漏失污染。采取酸化解堵，生产分析认为钻井过程中提高了钻井液密度造成漏失污染。采取酸化解堵，生产层属低孔、低渗油藏，利用泡沫流体的低密度和高携带能力排酸，施工后增层属低孔、低渗油藏，利用泡沫流体的低密度和高携带能力排酸，施工后增产明显。产明显。2009.

40、3.152009.5.52009.6.252009.8.152009.10.52009.12.5-0246810121402468101214日产液(m3)日产油(t)时间泡沫排酸 日产液 日产油六、蒸汽吞吐井氮气泡沫调剖技术六、蒸汽吞吐井氮气泡沫调剖技术解决的问题：解决的问题： 蒸汽吞吐是开采稠油油藏的一种行之有效的采油方法，蒸汽吞吐是开采稠油油藏的一种行之有效的采油方法，但由于蒸汽流度、密度、地层非均质性等因素的影响，经过但由于蒸汽流度、密度、地层非均质性等因素的影响，经过多轮次吞吐以后，蒸汽窜流严重，开发效果变差多轮次吞吐以后，蒸汽窜流严重，开发效果变差。泡沫调剖的作用：泡沫调剖的作用：

41、n降低蒸汽流度，提高注汽压力，提高波及体积；降低蒸汽流度，提高注汽压力，提高波及体积；n提高中低渗透层和含油饱和度较高地层的蒸汽注入量；提高中低渗透层和含油饱和度较高地层的蒸汽注入量；n氮气导热系数低，可以减少热损失，提高热能利用率。氮气导热系数低，可以减少热损失，提高热能利用率。 草草104-3104-3井泡沫调剖前后生产曲线井泡沫调剖前后生产曲线 2005-2-11 2005-7-11 2005-12-8 2006-5-7 2006-10-4 2007-3-20204060801000714212835日产油日产油/(t.d-1)含水率含水率/%时间时间 含水率含水率 日产油 日产油 胜利

42、油田石油开发中心胜利油田石油开发中心C104-3井和上一个注蒸汽生产周期相比，产井和上一个注蒸汽生产周期相比，产油量大幅增加，含水率降低，氮气泡沫调剖降水增油效果明显。油量大幅增加，含水率降低，氮气泡沫调剖降水增油效果明显。 采用泡采用泡沫调剖沫调剖草草128-P1井注蒸汽吞吐氮气泡沫调剖井注蒸汽吞吐氮气泡沫调剖 草草128-P1井为胜利油田一口水平井，人工井底井为胜利油田一口水平井，人工井底1616m，油层井，油层井段段1604.71469.9m，实射厚度，实射厚度125m/2层。于层。于2005年年7月月17日投产，日投产，初期产量较高，初期产量较高，2006年年9月爆性水淹，油井含水上升

43、至月爆性水淹，油井含水上升至80%，后一，后一直高含水，直高含水，2007年年6月月26日因硼中子找水未果，含水日因硼中子找水未果，含水100%停井，停井，经研究决定实施氮气泡沫调剖转热采作业。经研究决定实施氮气泡沫调剖转热采作业。 2009年年1月月21日进行氮气泡沫调剖，前期注入氮气泡沫流体日进行氮气泡沫调剖，前期注入氮气泡沫流体100000m3，高温起泡剂，高温起泡剂5 t，注入压力，注入压力11-13MPa，注蒸汽后伴注氮，注蒸汽后伴注氮气泡沫流体气泡沫流体50000m3，注入压力，注入压力12-14MPa。草草128-平平1井注蒸汽吞吐氮气泡沫调剖井注蒸汽吞吐氮气泡沫调剖草草128-

44、128-平平1 1井施工曲线井施工曲线草草128-平平1井注蒸汽吞吐氮气泡沫调剖井注蒸汽吞吐氮气泡沫调剖草草128-128-平平1 1井施工后生产曲线井施工后生产曲线七、边底水油藏氮气泡沫控水技术七、边底水油藏氮气泡沫控水技术 边底水油藏氮气泡沫控水技术主要机理为：边底水油藏氮气泡沫控水技术主要机理为：弥补近井地带压力亏空，减缓边底水侵入速度；弥补近井地带压力亏空，减缓边底水侵入速度；氮气泡沫的选择性封堵作用；氮气泡沫的选择性封堵作用；部分气体上浮，将地层顶部原油驱出。部分气体上浮，将地层顶部原油驱出。 七、边底水油藏氮气泡沫控水技术七、边底水油藏氮气泡沫控水技术 应用情况应用情况： 边底水油

45、藏氮气泡沫控水技术目前在部分油田取得了较好边底水油藏氮气泡沫控水技术目前在部分油田取得了较好的应用效果。例如：的应用效果。例如： 在在渤海油田渤海油田：利用氮气泡沫控制底水锥进效果显著；：利用氮气泡沫控制底水锥进效果显著； 在在胜利油田石油开发中心部分油田：胜利油田石油开发中心部分油田：利用氮气泡沫进行调利用氮气泡沫进行调剖的蒸汽吞吐井，对底水锥进也有明显抑制作用；另外在含剖的蒸汽吞吐井，对底水锥进也有明显抑制作用；另外在含有边水的区块，靠近水线的一线井全部注氮气泡沫进行整体有边水的区块，靠近水线的一线井全部注氮气泡沫进行整体调剖，边水推进速度明显降低。调剖，边水推进速度明显降低。 如结合泡沫

46、冻胶堵水，预计该技术将会取得更好的效果。如结合泡沫冻胶堵水，预计该技术将会取得更好的效果。八、氮气泡沫调驱技术八、氮气泡沫调驱技术 氮气泡沫调驱技术是氮气泡沫调驱技术是非均质油藏水驱开发中后期提高采收非均质油藏水驱开发中后期提高采收率的有效方法率的有效方法，该技术既可以提高波及体积，也可以提高洗，该技术既可以提高波及体积，也可以提高洗油效率，其油效率，其提高采收率机理提高采收率机理如下：如下： 改善流度比，调整注入剖面，扩大波及体积改善流度比，调整注入剖面，扩大波及体积 泡沫中含有表面活性剂，能够提高洗油效率泡沫中含有表面活性剂，能够提高洗油效率 泡沫遇油消泡，遇水稳定，封堵水层泡沫遇油消泡，

47、遇水稳定，封堵水层 气体的上浮作用，提高了顶部油层的动用程度气体的上浮作用，提高了顶部油层的动用程度 注入大量气体增加弹性能量注入大量气体增加弹性能量八、氮气泡沫驱油技术八、氮气泡沫驱油技术多相泡沫驱：多相泡沫驱：在泡沫中加入弹性微球，增强在大孔在泡沫中加入弹性微球，增强在大孔 道中的封堵，提高严重非均质地层泡道中的封堵，提高严重非均质地层泡 沫驱效果。沫驱效果。 泡沫调驱类型：泡沫调驱类型：泡泡沫沫调调驱驱常规泡沫调驱：常规泡沫调驱：起泡剂水溶液形成泡沫起泡剂水溶液形成泡沫强化泡沫调驱：强化泡沫调驱：起泡剂起泡剂+ +聚合物等稳泡剂聚合物等稳泡剂 形成泡沫形成泡沫泡沫复合驱：泡沫复合驱：三元复合驱基础上形成泡沫三元复合驱基础上形成泡沫 强调强调+ +强洗强洗渗透率级差为渗透率级差为1515时，采收率随注入倍数的变化曲线时，采收率随注入倍数的变化曲线 泡沫调驱实验结果泡沫调驱实验结果泡沫调驱实验结果泡沫调驱实验结果聚驱后泡沫驱高低渗管产液分数变化曲线（级差聚驱后泡沫驱高低渗管产液分数变化曲线（级差15） 八、氮气泡沫驱油技术八、氮气泡沫驱油技术泡沫驱油的可视化试验泡沫驱油的可视化试验 采用采用200mm120mm非均质模型非均质模型，渗透率