一种二元复合驱后三相泡沫驱油的实验方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及油田开采中的化学驱替采油工艺，具体设及一种二元复合驱后Ξ相泡 沫驱油的实验方法。
【背景技术】
[0002] 二元复合驱替采油是一种利用聚合物和表面活性剂的协同作用来提高采收率的 方法。二元复合驱替技术作为一种比较成熟的提高采收率技术在很多油田得到了工业化的 应用，并取得了显著效果。但是，在二元复合驱替的后续水驱阶段，油井含水上升较快，产量 相对下降，继续注入聚合物/表面活性剂溶液增产效果不明显。究其原因主要是由于长期 的二元复合驱替开发，造成油藏储层及流体物性发生很大变化，即便经过前期的堵水调剖， 驱油过程中的高渗透条带仍然会引起聚合物/表面活性剂的突进，导致聚合物/表面活性 剂发生严重的窜流，使得驱油效率降低。二元复合驱替后油层中仍剩余40% -50%左右的 原油未被采出。
[0003] 通过研究发现，二元复合驱后由于部分聚合物/表面活性剂滞留在岩屯、孔隙中， 岩屯、的孔隙度与渗透率均会有所降低，并且二元复合驱后岩屯、孔隙度与渗透率下降的幅度 会随着原始渗透率的增加而变大。二元复合驱后孔隙半径中值和平均孔隙半径比二元复合 驱前有所降低，而岩屯、的孔隙最大半径不变，运是由于在聚合物/表面活性剂分子半径小 于孔隙半径的孔隙中，聚合物/表面活性剂分子基本不会留存，运些大孔隙体积没有变小， 但是另一些大孔隙中可能发生聚合物/表面活性剂分子的吸附或其它作用，从而导致大孔 隙体积减小，孔隙体积分布的峰值与峰位有所下降。二元复合驱后岩屯、渗透率分布的峰值 会有所降低，但峰位没有发生改变。二元复合驱后岩屯、孔隙结构参数中的相对分选系数与 结构系数会增大，特征结构系数、峰态、分选系数、半径均值、均质系数W及歪度会有所降 低，从而使得二元复合驱后低渗透部分的渗透率较低，高渗透部分的渗透率较高，岩屯、孔隙 尺寸之间会有较大不同。总之，二元复合驱由于受到储层非均质性的影响，地层中纵向上的 流度差异较大，粘性指进现象严重，化学剂不可能完全到达剩余油富集的部位，也就不能充 分地驱洗原油。二元复合驱只能增加驱油体系在高渗孔道中的流动阻力，但是不能形成一 定的封堵作用，大部分驱油剂溶液还是会沿着高渗孔道流失。
[0004] 目前关于二元复合驱后Ξ相泡沫驱相关的研究还是空白，对其机理和具体实施方 法的研究的缺乏极大地限制了该技术的推广应用。因此，通过对于该方法的研究，可对二元 复合驱后Ξ相泡沫驱提高采收率技术的机理有更深的认识，并为该技术的进一步推广应用 提供理论和实验依据。
【发明内容】
阳〇化]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种二元复合驱替采油之 后的Ξ相泡沫驱替采油的实验方法，解决二元复合驱替后的岩屯、孔隙尺寸之间差异变大、 孔隙不均匀、岩层高渗透部分的渗透率较高、低渗透部分的渗透率较低的技术难题，从而进 一步提高原油的采收率。
[0006] 泡沫驱是一种通过泡沫作为驱替介质的驱油工艺，由于泡沫的视黏度高，因而可 W改善油水流度比，增加高渗透层的流动阻力，发掘低渗透层的开发潜力；其封堵调剖效果 好，遇水稳定遇油破灭的特点增加了封堵的选择性，即堵水而不堵油；泡沫剂能降低油水之 间的界面张力，进一步提高洗油效率。
[0007]Ξ相泡沫是由固、液、气相经发泡而形成的分散体系混合体。Ξ相泡沫体系的固相 组成主要有二氧化娃、石英、莫来石、氧化巧等，由于二元复合驱后地层当中会残留部分表 面活性剂，运些表面活性剂能使亲水性颗粒表面形成亲水基，疏水基朝向水，从而使得氧化 巧或石英表面变成疏水性，容易吸附在气泡壁上；同时表面活性剂吸附在气泡壁上形成了 稳定的水化层，从而有效杜绝了气泡之间的融合，形成稳定的Ξ相泡沫。
[0008] 为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0009] 一种二元复合驱替后的Ξ相泡沫驱替采油的实验方法，包括W下步骤：
[0010] 第一步，准备起泡剂，根据Ξ相泡沫的衰变机理和渗流机理，结合矿化度、原油、基 液粘度、溫度因素对起泡剂起泡能力的影响，对起泡剂进行评价；
[0011] 第二步，准备气相，综合分析气液比、渗透率、推进速度因素对Ξ相泡沫体系在多 孔介质中的阻力因子影响，对气相进行评价；
[0012] 第Ξ步，准备固相，考虑固体微粒、溫度、压力因素对Ξ相泡沫稳定性的影响，对固 相进行评价；
[0013] 第四步，通过前述步骤确定合适的Ξ相泡沫驱油体系；
[0014] 第五步，在二元复合驱替后，将上述Ξ相泡沫驱油体系注入非均质油层，进行驱油 实验。
[0015] 其中，所述Ξ相泡沫驱油体系由固、气、液相Ξ相组成。
[0016] 经过上述准备步骤，所述固相可为二氧化娃、石英、氧化巧或莫来石；所述气相 可为氮气或空气；所述液相可为水；使用簇甲基纤维素、憐酸二氨盐和2-烷基-N-簇甲 基-N-径乙基咪挫嘟甜菜碱作为起泡剂。
[0017] 其中，2-烷基-N-簇甲基-N-径乙基咪挫嘟甜菜碱的结构式如下所示，
[0018]
[0019]其中，R为Ci2-Cis。
[0020] Ξ相泡沫驱油剂由气、固、液相经发泡而形成的具有一定分散性的混合体。
[0021] 所述固相可为二氧化娃、石英、氧化巧或莫来石；优选固相的粒径为500目W下， 更优选固相的粒径为纳米级。
[0022] 所述憐酸二氨盐可为憐酸二氨钢等。
[0023] 所述Ξ相泡沫驱油体系中优选固相为莫来石，所述气相为氮气。
[0024] 所述Ξ相泡沫驱油体系中液相和气相的体积比为1:1-1. 4,优选1:1-1. 2。
[0025] 所述Ξ相泡沫驱油体系中固相的用量为液相质量的0.5-3%，优选0.8-2%。
[00%] 所述Ξ相泡沫驱油体系中起泡剂簇甲基纤维素、憐酸二氨盐和2-烷基-Ν-簇甲 基-N-径乙基咪挫嘟甜菜碱的质量百分比为23-27% :25-29% :44-52%。
[0027] 所述Ξ相泡沫驱油体系中，优选起泡剂簇甲基纤维素、憐酸二氨盐和2-烧 基-N-簇甲基-N-径乙基咪挫嘟甜菜碱的质量百分比为25% :27% :48%。 阳02引起泡剂在液相中的总质量为液相质量的0. 8-2. 5 %，优选1-2 %。
[0029] 一种根据本发明的上述实验方法筛选的提高石油采收率的Ξ相泡沫驱油体系，所 述Ξ相泡沫驱油体系由固相、气相、液相Ξ相组成，其特征在于：所述固相为二氧化娃、石 英、氧化巧或莫来石；所述气相为氮气或空气；所述液相为水；起泡剂为簇甲基纤维素、憐 酸二氨盐和2-烷基-N-簇甲基-N-径乙基咪挫嘟甜菜碱的组合；所述Ξ相泡沫驱油体系为 由气相、固相、液相经发泡而形成的具有一定分散性的混合体。
[0030] 本发明所述Ξ相泡沫驱油剂具有如下有益效果：
[0031] 使用本发明的Ξ相泡沫驱油体系之前，先将聚合物和表面活性剂组成的二元复合 驱油组合物注入不同渗透率级差的非均质油层，其中，所述聚合物可为水溶性聚丙締酷胺 聚合物；所述表面活性剂可为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、 阴-非离子两性表面活性剂的一种或多种。
[0032] 二元复合驱后残留的聚合物可W增大泡沫的封堵压差，运对于非均质储层二元复 合驱后采用Ξ相泡沫驱油是十分有利的，因为由于非均质性的存在，残留聚合物大量的存 在于高渗透储层中，使注入的Ξ相泡沫在高渗层中具有较大的封堵压差，可W更大程度的 动用低渗透层的剩余油。
[0033] 二元复合驱后残留的表面活性剂对Ξ相泡沫驱也有促进作用。Ξ相泡沫体系固相 的组成主要有二氧化娃、石英、莫来石、氧化巧等，由于二元复合驱后地层中残留许多表面 活性剂，一方面能使亲水性颗粒表面形成亲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变成疏水性，运样易于粘附在气泡壁上；同时表面活性剂吸附在 气泡壁上，能形成稳定的水化层，且能防止气泡兼并，形成Ξ相泡沫。另一方面表面活性剂 能有效地降低油水界面的表面张力，有很强的发泡能力，能克服液相成分中大量阴阳离子 及杂质的影响，使水容易形成大量的泡沫群体。
[0034] 由于Ξ相泡沫驱对于高渗孔道的封堵、流度控制具有非常好的效果，因此提出二 元复合驱后Ξ相泡沫驱油技术。Ξ相泡沫驱一个显著的特点就是随着渗透率的增大，泡沫 的表观粘度增大，可W有效的调整高低渗层的流度差异，从而达到高低渗透层同时推进，实 现地层等流度驱替，进而提高波及体积。
【附图说明】
[0035] 图1是根据本发明