绥中36-1油田泡沫凝胶调驱体系研究与性能评价

张相春，张军辉，宋志学，陈 平，王成胜

（中海油能源发展钻采工程研究院，天津 300452）

绥中36-1油田泡沫凝胶调驱体系研究与性能评价

张相春，张军辉，宋志学，陈 平，王成胜

（中海油能源发展钻采工程研究院，天津 300452）

主要针对绥中36-1海上油田强非均质性和大孔道稠油油藏提高采收率的需求，开展了自生气泡沫凝胶调驱技术研究。通过waring-blender搅拌法测定热泡沫凝胶体系各组分对起泡和稳泡性能的影响，进行抗盐、抗钙镁、耐温性能评价，确定了泡沫凝胶体系配方，即0.3%起泡剂+0.05%交联体系+3000 mg/L聚丙烯酰胺+5%生气体系+0.1%稳定剂，并进行了封堵、驱油、可解性能评价实验，实验结果表明，该体系在SZ36-1油田油藏条件下封堵率大于90%，驱油效率比水驱提高25%以上，体系可解率大于95%。

泡沫凝胶；绥中36-1油田；性能评价；驱油效率

绥中36－1油田是1987年由渤海石油公司发现的第一个储量上亿吨的大油田，位于渤海辽东湾海域，辽东湾拗陷辽西低凸起的中段，构造形态是一个北东走向的断裂背斜，层状稠油油藏，主力开发层系为东营组下段的Ⅰ、Ⅱ油组。但是由于平面和纵向上物性的差异，使得层间、层内矛盾突出，注入水突进严重。为了更好的开发绥中36-1油田，提高注水开发效果，同时针对海上油田平台空间有限的问题，本文研制了一种自生气泡沫凝胶调驱体系，并对其性能进行了评价，该体系具有用液量少、效率高、有一定弹性、机械强度好、滤失量少及对地层伤害小等特点[1-2]。

1 配方体系研制

1.1 自生气体系优选

本文通过对生气量和生气效率的测试对3种自生气体系进行评价，结果表明（见图1），SQ-3的生气效率和生气量最高，且SQ-3为单液体系，施工工艺简单。随着自生气体系浓度的增加生气量和气液比上升较快（见图2），考虑到反应控制以及深部运移封堵，选取体系浓度为5%。

1.2 起泡剂优选

通过泡沫综合值和半析水期，从3种起泡剂中优选起泡剂QP-2作为本次实验的发泡剂（见图3），综合起泡体积、半析水期及油水界面张力，当浓度大于0.3%时，起泡体积、半析水期、油水界面张力增幅不大，确定起泡剂浓度为0.3%（图4、图5）。

1.3 凝胶体系优选

凝胶作为稳泡剂需要凝胶具有成胶时间和成胶强度可调，凝胶强度太高，影响起泡体积，强度太小，泡沫稳定性较差[3-4]。

通过对比不同体系成胶时间和强度。优选最佳凝胶体系为有机铬交联体系，通过正交实验的方法，确定最佳体系配方体系为测定，优选不同的体系（见图6），并对具体配方进行优化（见图7），确定体系配方为3000 mg/L聚丙烯酰胺+0.05%交联体系+0.15%热稳定剂。

2 泡沫凝胶体系性能评价

2.1 流变性

同时对泡沫凝胶体系进行了流变性能的测试，从图9可以看出，泡沫凝胶体系转相点明显高于凝胶体系的转相点，体现了泡沫凝胶体系具有很宽的成胶范围，成胶性能更稳定；泡沫凝胶的粘性和弹性模量也较凝胶体系高，说明研发的泡沫凝胶体系具有调和驱的双重功效，能够较好的进入地层深部封堵高渗条带，改善注水开发效果[6]。

2.2 封堵能力评价

通过3组非均质模型的实验来考察泡沫凝胶体系的液流转向能力。实验结果表明（见表1），模拟绥中36-1油田不同高中低渗透率比的模型通过体系注入后的，渗透率比均减小。对高渗层的封堵率达到95%以上。

表1 非均质模型实验数据表Table 1 Heterogenrous model of experimental data

表2 不同体系驱油实验对比表Table 2 Flooding experimental comparison of different systems

2.3 驱油性能评价

表3 单管均质模型解堵实验数据表Table 3 Homogeneous model of a single tube plugging the experimental data

通过对比泡沫、凝胶体系、泡沫凝胶体系的驱油效率（见表2），泡沫凝胶驱油效率，比单一的凝胶体系和泡沫体系都高，在水驱的基础上提高25%以上，比弱凝胶提高8.8%，比泡沫提高12.9%。

3.4 可解性能评价

针对体系在调驱过程中对非目的层污染的问题，提出了相应的治理措施，采用HRS解堵体系，对泡沫凝胶体系封堵后的岩心进行解堵实验，平均岩心恢复率均达到95%以上，说明泡沫凝胶体系具有较好的可解性。

4 结论

（1）通过体系不同组成部分优选，研制的泡沫凝胶体系配方为：0.3%起泡剂+0.05%交联剂+3000 mg/L HPAM+0.1%热稳定剂+5%自生气体系；

（2）研制的体系在SZ36-1油藏温度下具有很好的稳定性，通过流变性能的测试，泡沫凝胶体系比凝胶体系具有更宽的成胶范围，体系粘弹性更好，更有利于发挥泡沫凝胶体系的调和驱的双重作用；

（3）研制的泡沫凝胶体系对不同渗透率的水相岩心封堵率达到90%以上，驱油效率在水驱的基础上提高25%以上，比单纯的凝胶体系高出，比单纯泡沫体系高出，同时体系可解率达到95%以上，能够实现“注得进，堵得住，解得开”的特点。

[1] 尚志国，苏国，董玉杰.泡沫凝胶选择性堵水剂的研制与应用[J] .钻采工艺，2000，23（1）:70－71.

[2] 戴彩丽，赵福麟，焦翠.冻胶泡沫在火烧山裂缝性油藏油井堵水中的应用[J] .石油天然气学报，2007，29（1）:129－132.

[3] Matthew J M.Permeability of foamed gel barriers used for physicalcontrolofsubterranean fluid movement[J] .Dissertation Abstract International，1995，56（1）:382.

[4] Asghari K，Taabbodi L，Dong M.A new gel－foam system for water shut off purposes in wormhole reservoirs[R] .SPE 97765，2005.

[5] 吴文刚，熊颖，王君，等.自生气发泡液体系研究与应用[J] .油田化学，2007，24（2）:106－108，116.

[6] Matthew J M，Fogler H S.A mechanistic investigation of water di-version using foamed gel [J] .SPE Production Facility，1995，10（1）:62－69.

Performance evaluation and study of flooding control of foam gel in SZ36-1 oilfield

ZHANG Xiangchun，ZHANG Junhui，SONG Zhixue，CHEN Ping，WANG Chengsheng
（CNOOC Energy Technology&Service-Oilfield Engineering Research Institute，Tianjin 300452，China）

This article mainly aims at the SZ36-1 offshore oil field,this field is a strong heterogeneity and high capacity channel heavy oil reservoir which needs enhancing oil recovery.So this article launched a authigenic gas foam gel flooding technology research.Through the waring-blender mixing method,we determined the impact on the foaming and foam stabilization performance;carried out performance evaluation of anti-salt,calcium and magnesium resistance,heat resistance;determined the formulations of foam gel,i.e.0.3%foam agent+0.05%cross lingking agent+3000 mg/L polyacrylamide+5%bloeing agent+0.1%stabilizer.And we did the experiment of plugging,flooding,solvable performance evaluation.The results show that,in SZ36-1 oil field reservoir conditions,blocking ratio of the system is greater than 90%;the efficiency of oil displacement is increased more than 25%,compared with water flooding;the system solvable rate is more than 95%.

form gel；SZ36-1oilfield；performance evaluation；oil displacement efficiency

TE357.46

A

1673-5285（2012）04-0009-04

2012－02-12

国家科技重大专项，项目编号：2008ZX05024-004-011。

张相春（1982-），硕士，中海油能源发展钻采工程研究院，工程师，现主要从事提高采收率方面的研究工作，邮箱：zhangxch11@cnooc.com.cn。