一种开采稠油油藏过程中氮气泡沫的整体调剖工艺

摘要

本发明公开了一种开采稠油油藏过程中氮气泡沫的整体调剖工艺，包括依次连接在一起的固定站、氮气泡沫发生器、氮气泡沫重复发生器、氮气泡沫分配器、氮气泡沫计量装置。所述固定站包括氮气车组、蒸汽锅炉及泡沫剂注入撬装，所述氮气车组、蒸汽锅炉及泡沫剂注入撬装均与氮气泡沫发生器连接，所述氮气泡沫计量装置至少设置一个并且与对应的井口连接。本发明解决了蒸汽驱氮气泡沫调剖工艺操作复杂，无法实现整体调剖的问题，实现了蒸汽驱区块的联动调剖，改善稠油蒸汽驱的开发效果。

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采技术，具体地说是一种开采稠油油藏过程中氮气泡沫的整体调剖工艺。

背景技术

稠油油藏进入蒸汽多轮次吞吐后期，开发效果变差，表现为周期产油量低、油气比低、综合含水高。注入蒸汽波及效率低是造成以上问题的主要原因。地层非均质性共同导致蒸汽气窜严重，注入蒸汽从高渗透带流窜，富集剩余油的低渗透带始终没有得到有效动用，这导致多轮次吞吐后期产出液含水增加、效果变差。

伴蒸汽注入泡沫剂可提高注入蒸汽的波及效率和驱替效率。通过加入泡沫剂和氮气，在地层孔道中产生泡沫，高强度的泡沫膜使气相的渗流能力急剧降低，封堵高渗透层或大孔道，有效抑制了蒸汽高渗层、高渗段、高渗带，转向低渗层、低渗段、低渗带等未驱替带，增加了驱替体积，提高了波及面积，改善油藏开发效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开采稠油油藏过程中氮气泡沫的整体调剖工艺，解决了蒸汽驱氮气泡沫调剖工艺操作复杂，无法实现整体调剖的问题，实现了蒸汽驱区块的联动调剖，改善稠油蒸汽驱的开发效果。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种开采稠油油藏过程中氮气泡沫的整体调剖工艺，包括依次连接在一起的固定站、氮气泡沫发生器、氮气泡沫重复发生器、氮气泡沫分配器、氮气泡沫计量装置。

所述固定站包括氮气车组、蒸汽锅炉及泡沫剂注入撬装，所述氮气车组、蒸汽锅炉及泡沫剂注入撬装均与氮气泡沫发生器连接，所述氮气泡沫计量装置至少设置一个并且与对应的井口连接。

所述氮气泡沫发生器，包括主管道以及分别连通在主管道底端开口和顶端开口的气体管道、泡沫输出管道，所述主管道中部设置有能使氮气泡沫剂充分发泡的多孔泡沫介质；所述主管道由上管和下管通过接箍连接而成；所述下管上端口内侧开设用来坐落多孔泡沫介质的卡台，卡台高度与多孔泡沫介质的高度相等；所述下管侧壁还连通泡沫液体管道；所述多孔泡沫介质为一种开设多个通透性小孔的装置；所述泡沫液体管道、气体管道、泡沫输出管道均设置有接箍。

所述氮气泡沫重复发生器，包括主管道以及分别连通在主管道底端开口和顶端开口的氮气泡沫剂管道、泡沫输出管道，所述主管道中部设置有能使氮气泡沫剂充分发泡的泡沫着床；所述主管道由上管和下管通过接箍连接而成；所述下管上端口内侧开设用来坐落泡沫着床的卡台，卡台高度与泡沫着床的高度相等；所述下管内及泡沫着床和氮气泡沫剂管道之间设置有涡流器；所述泡沫着床为一种开设多个通透性小孔的装置；所述氮气泡沫剂管道、泡沫输出管道均设置有接箍。

所述氮气泡沫分配装置包括沉砂及扰动装置、喷嘴，所述沉砂及扰动装置后端连接T型分支件，由T型分支件分出两个分支管路，在两个分支管路上均连接有喷嘴。

所述氮气泡沫计量装置，包括相互连接的沉沙装置、取压环室，所述取压环室还与变送器及数控采集显示系统连接；所述沉沙装置另一端则连接端部带有上卡箍头的上连接管；所述上连接管通过上卡箍头连接注汽管线来流管线；所述取压环室另一端连接端部带有下卡箍头的下连接管；所述下连接管通过下卡箍头连接下游蒸汽管道；所述变送器及数控采集显示系统包括差压变送器、数控采集显示系统，其中差压变送器通过信号线连接到数据采集显示系统上，取压环室的圆周侧壁还通过引压管连接至差压变送器。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明中的采油调剖用管道重复发泡器装置，采用伴注蒸汽的氮气和泡沫剂，主要适用于封堵汽驱井和生产井之间的高温地带；氮气泡沫具有油水选择性，主要适用于封堵含油饱和度小于20%的油层。氮气泡沫两者结合可以大幅提高超稠油油藏高温堵调效果，节约堵调成本。本发明的主要技术优点是：

①将氮气泡沫的封堵特性结合在一起，利用稠油油藏蒸汽驱自身的温度场发育特征和含油饱和度分布特点，迫使蒸汽转向，从而提高蒸汽波及体积，提高采收率；

②氮气泡沫段塞配合降低生产井综合含水，延长堵调有效期，利用泡沫剂的降低界面张力作用，进一步提高蒸汽洗油效率，从而降低堵调成本，提高超稠油油藏蒸汽驱油汽比；

③实现了蒸汽驱区块的联动调剖，降低了蒸汽驱氮气泡沫调剖的管理运行成本，改善了蒸汽驱区块实施效果。

附图说明

图1为本发明一种开采稠油油藏过程中氮气泡沫的整体调剖工艺流程图；

图2为氮气泡沫发生器示意图；

图3为氮气泡沫注入重复发泡器示意图；

图4为氮气泡沫分配装置示意图；

图5为氮气泡沫测量装置示意图。

图中：1、泡沫输出管道；2、上管；3、多孔泡沫介质；4、下管5、泡沫液体管道6、气体管道；

21、泡沫输出管道；22、上管；23、泡沫着床；24、下管；25、涡流器；26、氮气泡沫剂管道；

31、前端卡箍头；32、连接管；33、沉砂及扰动；34、T型分支件；35、限流孔板；36、后端卡箍头；

41.上卡箍头；42.连接管；43.沉砂装置；44.取压环室；45.变送器及数控采集显示系统；46.下卡箍头。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

如图1所示，按照流程图配置氮气泡沫调剖流程，其中使用的泡沫发生器、重复发生器、泡沫分配装置、泡沫计量装置应按照对应结构图选择安装。建立固定站实施统一管理，固定设备包括：氮气车组、蒸汽锅炉及泡沫剂注入撬装，在氮气泡沫管网中安装泡沫发生器、重复发生器、泡沫分配装置、泡沫计量装置，实现氮气泡沫均匀分配至蒸汽驱注入井组。该装置的使用方法包括：步骤1，建立固定站，安装氮气车组、蒸汽锅炉及泡沫剂注入撬装；步骤2，连接注汽管网，安装泡沫发生器、重复发生器、泡沫分配装置、泡沫计量装置；步骤3，按照设计参数进行氮气泡沫调剖。

如图2所示，氮气泡沫发生器包括气体管道、泡沫液体管道、多孔发泡介质、泡沫发生腔及泡沫输出管道，氮气从气体管道接入，泡沫剂从液体管道接入，气体和液体管道上有截止阀控制流速流量，氮气从底部刚进去泡沫发生腔时，首先要经过多层的多孔泡沫介质3，而后与左侧接入的液体泡沫充分接触混合，而后随着发生腔里积蓄量的增加，不断向腔体上部运动，最终通过泡沫输出管道输出，注入井口。此装置操作简便，易于控制，避免了在地层中混合不均匀的现象发生，可以有效的提高原油采收率。该采油调剖用管道泡沫发生器装置的使用方法包括：步骤1，打开气体接入管道的截止阀，通入气体；步骤2，打开泡沫液体管道的截止阀，通入液体；步骤3，控制紧急泄压阀，调整气体和液体的混合量，保证他们混合均匀，最后从泡沫输出管道输出。

如图3所示，氮气泡沫重复发生器，包括主管道以及分别连通在主管道底端开口和顶端开口的氮气泡沫剂管道26、泡沫输出管道21，所述主管道中部设置有能使氮气泡沫剂充分发泡的泡沫着床23。所述主管道由上管22和下管24通过接箍连接而成。所述下管上端口内侧开设用来坐落泡沫着床的卡台，卡台高度与泡沫着床的高度相等。所述下管内及泡沫着床和氮气泡沫剂管道之间设置有涡流器25。所述泡沫着床为一种开设多个通透性小孔的装置。所述氮气泡沫剂管道、泡沫输出管道均设置有接箍。氮气泡沫剂从入口氮气泡沫剂管道21的接箍处进入，经涡流器混合均匀后，在泡沫着床上充分发泡，再从出口接箍重新进入管道，其中泡沫着床可以通过拆卸着床更换接箍进行更换。此装置操作简便，易于控制，避免了在地层中混合不均匀的现象发生，可以有效的提高原油采收率。该装置的使用方法包括：步骤1，将管道重复发泡装置按正确方向接入氮气泡沫调剖管道；步骤2，按照设计参数注入氮气泡沫进行调剖；步骤3，拆卸泡沫着床接箍，清洗或更换泡沫着床。

如图4所示，氮气泡沫分配装置包括前端卡箍头31，与注汽管线来流管线连接，下面与连接管32连接，连接管32后与沉砂及扰动装置33连接，沉砂及扰动装置33后面与T型分支件34连接，后面分成两个分支分别于限流孔板35连接，后面与后端卡箍头36连接，然后两分支分别于下游的两个分支管线相连接组成整个油田地面氮气泡沫伴注分配装置。

如图5所示，氮气泡沫计量装置，上卡箍头41与注汽管线来流管线连接，下面通过连接管42与沉砂装置43连接，沉砂装置与后面的蒸汽取压环室44连接，环室与变送器及数控采集显示系统45连接，并与后面下卡箍头46连接，卡箍头与下游蒸汽管道连接。变送器及数控采集显示系统5，变送器选用1151型差压变送器，数控采集系统为基于ARM的数控采集系统，变送器通过信号线连接到数据采集显示系统上，取压环室的圆周侧壁通过引压管连接至压变送器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。