吉林油田F118区块空气泡沫驱泡沫体系室内实验研究

2017-03-03陈强

石油知识 2017年1期

关键词：泡剂泡沫剂气液

陈强

(中国石油吉林油田分公司勘探开发研究院吉林松原 138000)

吉林油田F118区块空气泡沫驱泡沫体系室内实验研究

陈强

(中国石油吉林油田分公司勘探开发研究院吉林松原 138000)

为选取满足F118区块油藏条件的空气泡沫驱注入参数，采用静态、动态实验相结合的方法，开展了空气泡沫驱室内实验。模拟F118区块流体和油藏物性，评价了不同起泡剂和稳泡剂的能力，以及不同气液比下的泡沫体系封堵性能。实验结果表明：F118区块空气泡沫驱的合理气液比为3∶I，最佳泡沫剂浓度为0.4%，最佳稳泡剂浓度为0.1%，在此条件下有最优的扩大波及体积和提高驱油效率的能力。

F118区块；泡沫体系；气液比；泡沫浓度

空气泡沫驱提高采收率技术兼具聚驱提高波及体积的特征、表活剂驱提高洗油效率的特征和气驱高的流动性特征。由于起泡剂和气体同时存在，产生泡沫流具有独特的泡沫驱油特征——高流变性、高阻力因子和残余阻力因子等，能够大幅度降低残余油饱和度。泡沫的发泡率、半衰期、稳定性、吸附性、界面张力、阻力因子等性能是评价空气泡沫驱油体系的关键指标。针对F118区块,进行泡沫剂静、动态评价，筛选出适合试验区F118空气泡沫驱油体系。

1 地质概况

F118区块位于吉林省镇赉县境内，距镇赉县城约40km，东邻嫩江，南接月亮泡，西为四方坨子和一棵树油田。本区构造上位于松辽盆地南部中央坳陷区红岗阶地的北端，西邻西部斜坡，东部与古龙凹陷接壤。区域上处于北西向南东倾的斜坡上，具有西北高，东南低的特点。开发目的层为高台子和扶余油层，含油面积0.9Km2，石油地质储量50×l04t，孔隙度14.5%，渗透率为0.7mD，含油饱和度53%，采出程度13.1%。

2 空气泡沫驱泡沫体系研究

2.1 泡沫剂的油田模拟盐水配伍性评价

泡沫剂能否在水中溶解或形成均相的溶液是决定泡沫剂能否应用的首要问题。因此，首先进行了泡沫剂的油田注入水和采出水配伍性评价实验。实验所有研究用样品分别来自于国内外知名厂商，其中发泡剂样品4个，分别为FP104、FP115、FP275、FP288，稳泡剂样品4个，分别为WP108、WP109、WP110、WP206。分别采用F118-36井注入水、F118-27井注入水和F118-20井采出水配制0.4%的发泡剂溶液，考察其能否在水中溶解或形成均相的溶液（表1）。

表1 泡沫剂的油藏模拟盐水配伍性评价结果

实验证明WP206在油田模拟盐水中不溶解，与油田模拟盐水不配伍；其余7种泡沫剂与F118-36井注入水、F118-27井注入水和F118-20井采出水都具有良好的配伍性。

2.2 发泡剂发泡率、半衰期及综合指数评价

油田常用的起泡剂主要有阴离子型起泡剂、非离子型起泡剂、复合型起泡剂和高聚物型起泡剂等几种类型，各种起泡剂的性能差别较大。在实验中，通过Waxing Blender法。对起泡剂的起泡能力、稳泡能力进行评价，优选适合F118区块的泡沫体系。

采用F118-36井模拟注入水配制浓度分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%的发泡剂溶液，该溶液体系的发泡率（ф）、半衰期及综合指数FCI的评价结果图1。

图1 不同泡沫剂体系的性能指标对比

从图1可以看出，浓度为0.4%时，发泡剂FP288发泡能力、稳定性和综合性能是最优的，因此优选发泡剂FP288作为F118区块现场应用的发泡剂，用于下一步的配方优化。

2.3 稳泡剂性能评价

采用F118-36井模拟注入水分别配制0.5%WP108、WP109、WP110母液总量200克，稀释至总量50克稳泡剂浓度为0.05%、0.08%、0.1%、0.15%、0.2%的溶液，进行稳泡剂性能评价采用布氏粘度计0号转子、88.0oC、6 r/min条件下测粘度，结果图2。

图2 方118区块稳泡剂表观粘度-浓度的关系曲线

实验表明随着稳泡剂浓度的增大，其粘度逐渐增大。一般加入稳泡剂后，随着其表观粘度逐渐增大，综合指数(FCI)提高的越多，表明稳泡剂的效果越好。3种稳泡剂中WP109稳泡性能最好，用于下一步的配方优化（图3）。

图3 稳泡剂WP109浓度对泡沫配方性能的影响

从图3可以看出，随着稳泡剂浓度的增大，泡沫配方体系的半衰期和综合指数(FCI)都是逐渐增大的；稳泡剂WP109浓度0.1%时，其与浓度0.4%发泡剂FP288组成的泡沫配方体系发泡能力、稳定性和综合性能最优。

2.4 泡沫剂的耐盐性试实验

采用F118-36井模拟注入水（矿化度：516.69mg/L）、F118-20井模拟采出水（矿化度：8016.00mg/L）和F118-27井模拟注入水（矿化度：10508.00mg/L）分别配制0.4%FP288+0.1%WP109泡沫剂溶液，开展泡沫配方体系的发泡率（ф）、泡沫稳定性（tl／2）和综合指数FCI等基本性能的评价。

实验表明随着矿化度增大，泡沫配方体系的发泡率（ф）、泡沫稳定性（tl／2）和综合指数FCI都有降低的趋势，在矿化度为10508.00mg/L时，其综合指数FCI的保留率为93.86%，大于90%；表明泡沫配方体系0.4%FP288+0.1%WP109的耐盐性优良，与F118区块油藏盐水的配伍性好。

2.5 泡沫剂的耐油性实验

采用F118-36井模拟注入水（矿化度：516.69mg/L）分别配制含5%和20%的F118-20井脱水原油泡沫剂溶液，泡沫配方体系的发泡率（ф）、泡沫稳定性（tl／2）和综合指数FCI等基本性能的评价结果见图4.

图4 原油含量对泡沫配方性能的影响

实验表明随着含油量的增加，泡沫剂体系0.4%FP104、0.4%FP288和配方体系0.4%FP288+0.1%WP109发泡率（ф）、泡沫稳定性（tl／2）、综合指数FCI都有降低的趋势；在含5%的脱水原油时，泡沫剂体系0.4%FP104和0.4%FP288综合指数FCI的保留率分别为88.05%和95.60%，表明泡沫剂体系0.4%FP288的耐油性优于泡沫剂体系0.4%FP104；在含20%脱水原油时，泡沫配方体系0.4%FP288+0.1%WP109综合指数FCI的保留率为83.04%，大于80%，表明泡沫配方体系0.4%FP288+0.1%WP109的耐油性优良。

2.6 泡沫剂的稳定性实验

采用F118-36井模拟注入水（矿化度：516.69mg/L）配制0.4%FP288+0.1%WP109泡沫剂溶液,长期放置在88℃烘箱中，在0、10、30、60、90天和22℃室温下测定泡沫配方体系的基本性能（图5、图6）。

图5 泡沫体系长期稳定性评价

图6 泡沫体系综合指数保留率和时间的关系曲线

实验表明随着时间从0天增加到90天，泡沫配方体系0.4%FP288+0.1%WP109发泡率（ф）、泡沫稳定性（tl／2）、综合指数FCI都有降低的趋势；在90天时，其综合指数FCI的保留率为84.55%，大于80%，表明其长期稳定性优良。

2.7 泡沫剂阻力因子评价

采用F118-36井模拟注入水（矿化度：516.69mg/L）配制0.4%FP288+0.1%WP109泡沫剂溶液,与不同气液比（1/2 、1/1、2/1、3/1、4/1、5/1、10/1）的空气混合形成不同的泡沫体系，在高温高压条件下（温度88 oC，压力17MPa）进行流动阻力因子和表观粘度测试（图7、图8）。