[发明专利]一种二元复合驱后三相泡沫驱油的实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田开采中的化学驱替采油工艺，具体涉及一种二元复合驱后三相泡沫驱油的实验方法。

背景技术

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。

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心孔隙中，岩心的孔隙度与渗透率均会有所降低，并且二元复合驱后岩心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，而岩心的孔隙最大半径不变，这是由于在聚合物/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，这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。二元复合驱后岩心渗透率分布的峰值会有所降低，但峰位没有发生改变。二元复合驱后岩心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、均质系数以及歪度会有所降低，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，岩心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。

目前关于二元复合驱后三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，可对二元复合驱后三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

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三相泡沫驱替采油的实验方法，解决二元复合驱替后的岩心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。

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，因而可以改善油水流度比，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。

三相泡沫是由固、液、气相经发泡而形成的分散体系混合体。三相泡沫体系的固相组成主要有二氧化硅、石英、莫来石、氧化钙等，由于二元复合驱后地层当中会残留部分表面活性剂，这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，从而使得氧化钙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，形成稳定的三相泡沫。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种二元复合驱替后的三相泡沫驱替采油的实验方法，包括以下步骤：

第一步，准备起泡剂，根据三相泡沫的衰变机理和渗流机理，结合矿化度、原油、基液粘度、温度因素对起泡剂起泡能力的影响，对起泡剂进行评价；

第二步，准备气相，综合分析气液比、渗透率、推进速度因素对三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；

第三步，准备固相，考虑固体微粒、温度、压力因素对三相泡沫稳定性的影响，对固相进行评价；

第四步，通过前述步骤确定合适的三相泡沫驱油体系；

第五步，在二元复合驱替后，将上述三相泡沫驱油体系注入非均质油层，进行驱油实验。

其中，所述三相泡沫驱油体系由固、气、液相三相组成。

经过上述准备步骤，所述固相可为二氧化硅、石英、氧化钙或莫来石；所述气相可为氮气或空气；所述液相可为水；使用羧甲基纤维素、磷酸二氢盐和2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱作为起泡剂。