底水油藏氮气泡沫流体压水锥技术研究

摘要

底水油藏在国内外油田中普遍存在，人工夹层、采水消锥等技术在底水油藏开采中都有一定的局限性，应用效果不理想。氮气是一种非凝析气体，压缩系数高，膨胀性强，进入地层后，能及时补充地层能量，增加地层压力。氮气泡沫流体在地层中具有较高的稳定性，流动阻力与水相比大幅提高，可用于封堵水窜通道，氮气泡沫流体压水锥技术具有很高的研究推广价值。 本文采用理论、实验和数值模拟方法，开展了相应的研究工作，主要包括三部分内容：一是氮气泡沫在多孔介质中的稳定性研究，氮气泡沫的稳定性是压水锥的关键，研究结果表明，氮气泡沫在多孔介质中具有良好的稳定性，封堵性能强，在岩心管中封闭保存90天后注水时封堵率为91.7％。二是氮气泡沫压水锥机理研究，推导了曲线水锥的体积表达式，作为氮气泡沫压水锥时泡沫注入量的参考。机理研究表明，在接近油水界面处，高压、大排量注入氮气泡沫可以弥补近井带压力亏空，压迫水锥下移，由于氮气的弹性能量、气泡的贾敏效应以及氮气泡沫的选择性封堵作用，氮气泡沫可以有效地封堵底水上窜通道，减缓底水锥进。三是运用数值模拟方法，对氮气泡沫压水锥的注入时机、注入速度、注入量、关井时间、开井后生产液量、垂直/水平渗透率比值和夹层位置等敏感性因素进行计算分析，得出了以上因素影响氮气泡沫压水锥增油效果的规律。 通过胜利乐安油田3口热采井的现场试验结果可知，压水锥以后，产油量和上一周期相比有较大幅度增加，含水率降低或保持平稳，氮气泡沫压水锥降水增油效果明显。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1研究目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文所完成的主要工作

第2章泡沫流体概述

2.1泡沫流体的基本概念

2.2泡沫的物理性质

2.3泡沫在多孔介质中的产生机理

2.4泡沫稳定性的影响因素

2.5泡沫流体在油气田开发中的应用

2.5.1泡沫钻井液

2.5.2泡沫压裂技术

2.5.3泡沫酸化技术

2.5.4泡沫混排储层改造技术

2.5.5泡沫排水采气

2.5.6泡沫冲砂、洗井及修井

2.5.7泡沫调驱技术

第3章氮气泡沫的稳定性实验研究

3.1起泡剂的筛选与评价

3.1.1起泡剂性能的评价方法

3.1.2起泡剂筛选与评价

3.1.3最佳稳泡剂浓度的确定

3.2氮气泡沫在多孔介质中的稳定性实验

3.2.1实验条件

3.2.2实验步骤

3.2.3实验结果

3.3小结

第4章氮气泡沫压水锥机理

4.1水锥体积研究

4.2氮气泡沫压水锥机理

4.3小结

第5章氮气泡沫压水锥技术数值模拟研究

5.1泡沫流体数值模拟研究概述

5.2 STARS模拟器泡沫模型简介

5.3氮气泡沫压水锥技术敏感性因素分析

5.3.1模型的建立

5.3.2注入时机

5.3.3注入速度

5.3.4注入量

5.3.5注入泡沫后关井时间

5.3.6压水锥后开井时生产液量

5.3.7垂直/水平渗透率比值

5.3.8夹层位置

5.4氮气泡沫压水锥效果评价

5.5小结

第6章现场试验

6.1施工流程和施工步骤

6.2试验油井生产概况

6.3施工设计

6.4施工效果

第7章结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果