低频调谐波振动采油技术应用

延长石油集团2016年7月低频振动—空气泡沫复合调驱技术实验研究及应用空气泡沫调驱过程中，存在问题如下：1、空气泡沫直接注入特低渗储层时压力梯度高、注入阻力大、难以注入，地面注入设备、管线和地下管柱耐压程度要求高；2、交替注入泡沫液与空气段塞、层内发泡仍存在起泡速度慢、起泡体积不可控的问题，泡沫剂体系利用率相对较低。

对策：尝试低频振动+空气泡沫复合驱油前言前言1938年，美国佛罗里达州52m深井水位剧烈变化；1952年，美国加利福尼亚南部地震时Kern县石油产量的变化有影响；1970年，塔吉克斯坦发生6.5级她震.生产油井产量明显增加；唐山海城地震波及影响了辽河、大港和胜利油田部分油井产量明细增加。塔吉克斯坦中国唐山、海城前言

1970前苏联学者撒洛夫斯基根据油田的油水产量水平与附近的天然地震有关的现象，在年提出了用振动法处理整个油田的想法。大约经过10年后，研制出井下震源和地面震源。

同时，美国也研制出了气体爆炸震源和各种结构的气动震源。

国内波场采油技术的研究始于20世纪90年代，目前已经研制出各类从低频到高频适合我国油田开采的成熟技术装备和工艺技术，在国内的吉林、大庆、中原、胜利、长庆、延长等十几个油田获得现场试验、推广应用。本研究通过开展低频谐振波复合空气泡沫调驱作用机制研究，探索低频谐振波对空气泡沫调驱的影响机制。以甘谷驿裂缝性特低渗油藏唐157井区为试验对象进行现场实验，为延长油田裂缝性特低渗油藏开发提供一种新的技术思路和方法。一、复合调驱作用机制室内研究（a）泡沫体系与静态分析搅拌装置（b）空气泡沫动态驱替装置（c）方形裂缝性岩心侧面图（d）低频谐振波采油室内模拟装置前人实验表明：低频谐振波可以增加水驱采收率，降低毛管力，增加岩石水润湿性，提高油相渗透率，降低原油粘度等。本次实验重点研究低频谐振波对地下泡沫的作用机制及效果。实验方法：用填砂管做模拟岩心，进行水驱实验，等待驱替压力稳定后计算出流动压力

Pb，然后进行泡沫驱，当压力稳定后测得流动压力

Pf，用泡沫驱前后的压力变化来表示泡沫驱的封堵效果。

名词：阻力系数K定义如下：K=Pf／

Pb起泡体积、半衰期和泡沫综合值（起泡体积和半衰期的乘积）一、复合调驱作用机制室内研究

振动时间对泡沫驱阻力因子最大值和起泡速度并无影响。但不同振动时间下阻力因子最大值稳定时间不同。一、复合调驱作用机制室内研究振动时间对泡沫驱阻力因子的影响振动参数优选

在振动频率增加过程中，阻力因子最大值先变大后变小，振动频率为10Hz时复合泡沫驱阻力因子达到最大，说明存在最佳振动频率。一、复合调驱作用机制室内研究振动频率对泡沫驱阻力因子的影响振动频率对泡沫动态驱替影响实验结果振动参数优选

在振动加速度增加过程中，阻力因子最大值先变大后变小，其中振动加速度为0.04G的时候阻力因子最大值达到最大，说明存在最优振动加速度。一、复合调驱作用机制室内研究振动加速度对泡沫驱阻力因子的影响振动加速度对泡沫动态驱替影响实验结果振动参数优选

低频振动下起泡速度相对较快，导致单位时间内泡沫量相应增加，阻力系数上升变快，同时单个泡沫体积变小，使生成泡沫更为细小均匀，泡沫稳定性增强。一、复合调驱作用机制室内研究振动条件下无振动作用动态和静态实验对比图振动参数优选—(频率10HZ，振动加速度0.04G)一、复合调驱作用机制室内研究谐振波复合空气泡沫调驱提高采收率效果分析组数饱和水时渗透率(10-3μm²)孔隙体积(ml)水驱采收率(%)注入泡沫后水驱采收率(%)采收率增幅(%)第1组363155.9277.921.98第2组593367.0884.2717.19第3组1054170.0189.7219.71

振动复合空气泡沫驱对填砂管的封堵效果随渗透率的增大而增加，振动复合空气泡沫驱提高采收率平均19.63%，相对单纯泡沫驱提高采收率1.3%～6.1%。实验流程图不同渗透率实验采收率数据表一、复合调驱作用机制室内研究空气泡沫消泡后表面活性剂洗油受谐振波的影响渗透率(10-3μm²)表活剂驱(%)注水压力(MPa)振动后表活剂驱(%)采收率提高值(%)注水压力(MPa)0.2352.1914.0174.5522.3611.230.3555.9813.574.8621.8811.2122.2561.3611.979.1214.7610.0230.7359.6812.0173.7514.0710.79渗透率对采收率及注水压力的影响实验流程图复合措施对于低渗透油藏都可以起到降压增注，提高采收率的目的，渗透率越低，提高采收率越明显。一、复合调驱作用机制室内研究低频振动复合空气泡沫驱作用机理总结（1）提高空气泡沫起泡能力（2）稳泡作用，加长泡沫的作用时间（3）提高驱油剂波及系数（4）空气泡沫消泡后的表面活性剂洗油效果增强二、现场应用情况施工井区简况震源井所在试验区位置反九点注水井网，主要开发层系为长6；1口震源井、5口水井、23口对应油井；平均日产液量12.83m3/d、日产油量4.03t、综合含水63%；5口高含水井，分别为1368-5、1369-5、1351-2、1295-1、1299-6含水大于80%。二、现场应用情况振动采油现场简况人工谐振波强化采油的示意图唐157井场振动设备运行井号设备工作时间振动频率唐157每天6时至18时每分钟约80-90次二、现场应用情况空气泡沫注入参数空气泡沫注入参数凝胶-空气泡沫调驱井号对应油井注空气(m³)注凝胶泡沫复合液(m³)1297-31297-1、1297-2、1297-4、1297-5、1297-8、1298-5、1298-64506031299-11299-2、1299-5、1299-6、1368-4、1368-5、1363-24406151299-31297-1、1299-2、1299-4、1299-5、1368-4、1369-4、1369-54306501351-31295-1、1295-8、1297-4、1297-5、1297-6、1351-2、1351-4、1351-5440690唐157-21297-6、1297-8、1299-4、1299-5、1299-6、1363-3420630二、现场应用情况空气泡沫施工井区简况1299井场空气泡沫调驱设备三、效果分析实施前后注入井注入参数变化振动-空气泡沫复合凝胶调驱后，5口井的瞬时注入量均明显降低（约平均降低47.5%），注入压力均明显提高（平均提高138.9%），施工起到了封堵增压作用，提高注水效率。5口注入井实施前后参数对比图三、效果分析整体效果分析

试验前23口一线受益生产井平均日产液量12.83m3/d、日产油量4.03t、综合含水63%；试验后的平均日产液量16.41m3/d、日产油量5.55t、综合含水60%，日产液相对上升28个百分点，日产油相对增加38个百分点，综合含水降低3个百分点。三、效果分析高含水井效果分析5口高含水井产液由调控前的4.29m3下降到4.16m3，下降了3%，含水从85%下降到74%下降了11个百分点，产油量由0.53t上升到了0.92t提高了74%。（1）复合采油提高采收率的理论机制主要有四点①提高空气泡沫起泡能力；②延长稳泡时间；③提高后续水驱和驱油剂波及系数；④空气泡沫消泡后的表面活性剂驱洗油效率增强。（2）现场实施表明，复合驱可以增油30个百分点以上，含水下降了5~11个百分点，有效期超过6个月。（3）复合采油对于特低渗油藏注水开发中后期稳油控水效果显著，但施工周期长，成本较高。四、总结