本文關(guān)鍵詞：泡沫物理性能表征和泡沫驅(qū)油效果研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：泡沫驅(qū)能夠作為一種可行的“黏彈性”驅(qū)油體系用于油田實(shí)際生產(chǎn)。通過室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)確定了最佳發(fā)泡體系和發(fā)泡劑濃度,并研究了泡沫粒徑表征方法、泡沫在多孔介質(zhì)中的滲流狀況和泡沫在多孔介質(zhì)中封堵能力。在此基礎(chǔ)之上通過泡沫驅(qū)極限采收率實(shí)驗(yàn)確定泡沫驅(qū)提高驅(qū)油效率的效果,通過冷凍鑄體薄片確定泡沫驅(qū)對(duì)不同類微觀剩余油的驅(qū)替效果。采用一維非均質(zhì)模型、二維平面填砂模型和三維大物理模型進(jìn)行物理模擬實(shí)驗(yàn)確定泡沫驅(qū)的波及體積和波及體積對(duì)采收率的貢獻(xiàn)比例,結(jié)果如下。通過建立無因次發(fā)泡劑濃度、發(fā)泡體積和發(fā)泡半衰期的關(guān)系,確定本次研究中發(fā)泡劑最佳理論濃度為0.8470%-1.2626%,最佳發(fā)泡體積和最佳發(fā)泡半衰期確定的濃度窗口隨溫度升高逐漸增大。采用抗油敏感系數(shù)(SFB)能夠準(zhǔn)確評(píng)價(jià)發(fā)泡劑遇油穩(wěn)定性,將遇油敏感性分為6級(jí)。泡沫圖像最小表征單元需單幅圖像中泡沫數(shù)量高于120個(gè)。采用擾動(dòng)單元和擾動(dòng)單位的概念準(zhǔn)確的從機(jī)理上評(píng)價(jià)發(fā)泡多孔介質(zhì)的發(fā)泡能力,且擾動(dòng)單元數(shù)量達(dá)到100±20個(gè)以上時(shí),泡沫均質(zhì)程度較好。發(fā)泡過程中產(chǎn)生的泡沫平均粒徑與發(fā)泡多孔介質(zhì)主流喉道直徑呈1.23-1.51倍關(guān)系。泡沫流動(dòng)-封堵模式中分為“大氣泡-阻力小”、“小氣泡-無阻力”、“匹配氣泡-合適阻力”三種。臨界毛細(xì)管數(shù)理論表明,臨界毛細(xì)管數(shù)(Nc*)約為10-4時(shí)泡沫發(fā)揮了“群體性”效果,消除了“赫恩斯階躍”現(xiàn)象在宏觀上表現(xiàn)。泡沫流動(dòng)-封堵實(shí)驗(yàn)中最大峰值壓力與巖心滲透率表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系,實(shí)驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了泡沫“堵大不堵小”。分流量實(shí)驗(yàn)結(jié)果中級(jí)差為6時(shí)作為分流量比值大于1的轉(zhuǎn)折點(diǎn),當(dāng)主流喉道直徑與泡沫平均直徑比值大于0.911時(shí)分流量比值為0.98,實(shí)現(xiàn)等流度流動(dòng)�？紤]分流量效果和注入壓力影響情況下合理的分流量比例為0.777,此時(shí)泡沫粒徑與主流喉道半徑比為0.826。一維巖心泡沫極限驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,泡沫驅(qū)階段采收率為17.8%,驅(qū)油效率在提高采收率的貢獻(xiàn)率為71.62%。天然巖心的驅(qū)油效果與孔隙結(jié)構(gòu)密切相關(guān),巖心分選越好(孔隙結(jié)構(gòu)越簡單)驅(qū)油效果越好。采用鑄體薄片冷凍制片技術(shù)和紫外熒光激發(fā)全波段信息采集技術(shù)定量確定了5大類微觀剩余油。泡沫驅(qū)效果表明油膜狀剩余油數(shù)量由11.87%減少到9.25%;簇狀剩余油(小尺度)數(shù)量略有增加,由3.61%增加到3.70%;簇狀剩余油(大尺度)數(shù)量從28.16%減少到17.85%,油柱狀剩余油的數(shù)量由15.66%減少到11.42%;盲端狀剩余油數(shù)量由0.54%減少到0.02%。。一維三層非均質(zhì)長巖心的殘余油飽和度在沿程上的變化表現(xiàn)為注入端到采出端殘余油飽和度依次增加的趨勢,且殘余油飽和度越高剩余油重質(zhì)組分比例越高,在沿程上,入口端的剩余油輕重質(zhì)組分比小于出口端。二維均質(zhì)平板模型結(jié)果表明,泡沫驅(qū)較水驅(qū)階段波及體積增加30.54%,洗油效率增加4.55%,提高采收率的主要貢獻(xiàn)來源于擴(kuò)大波及體積的效果(占提高采收率的89.33%)。二維三層非均質(zhì)平板模型結(jié)果表明,泡沫驅(qū)對(duì)低滲層的波及體積和驅(qū)油效率的提升均為最高,分別達(dá)到了12.56%和33.97%,在整體上提高采收率的主要貢獻(xiàn)來源于擴(kuò)大波及體積的效果(占提高采收率的93.27%)。三維三層非均質(zhì)平板巖心采用電極法測量含油飽和度,用灰度圖像處理方法能夠準(zhǔn)確的計(jì)算采收率的結(jié)果(誤差最高2.29%),結(jié)果表明,泡沫驅(qū)對(duì)低滲層具有較好的啟用效果。通過以上泡沫驅(qū)中泡沫的物理性能和泡沫驅(qū)過程中驅(qū)油效果的研究為油田實(shí)際生產(chǎn)和室內(nèi)驅(qū)油實(shí)驗(yàn)提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：泡沫 多孔介質(zhì) 物理性能 波及體積 驅(qū)油效率
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE357.46
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要8-11
• 第一章 緒論11-29
• 1.1 泡沫的結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2 泡沫的生成和聚集12-14
• 1.3 泡沫的物性14-15
• 1.4 泡沫在多孔介質(zhì)中的滲流15-17
• 1.5 泡沫的流度控制能力17-18
• 1.6 影響泡沫穩(wěn)定性因素18-25
• 1.7 泡沫的界面擴(kuò)張黏彈性的影響25-26
• 1.8 泡沫的“黏彈性”特點(diǎn)26
• 1.9 存在的問題和本文研究內(nèi)容26-29
• 第二章 泡沫物理性能表征29-63
• 2.1 泡沫表面穩(wěn)定性29-32
• 2.2 泡沫劑發(fā)泡能力和穩(wěn)定性32-39
• 2.3 泡沫抗油性39-44
• 2.4 泡沫粒徑表征方法44-49
• 2.5 發(fā)泡多孔介質(zhì)對(duì)泡沫粒徑的影響49-62
• 2.6 小結(jié)62-63
• 第三章 泡沫在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)-封堵特征63-88
• 3.1 泡沫的流動(dòng)-封堵模式63-64
• 3.2 泡沫封堵實(shí)驗(yàn)中最小巖心長度的確定64-68
• 3.3 滲透率對(duì)泡沫封堵能力的影響68-73
• 3.4 滲透率級(jí)差對(duì)封堵能力的影響73-83
• 3.5 泡沫封堵等壓面確定83-86
• 3.6 小結(jié)86-88
• 第四章 泡沫驅(qū)提高驅(qū)油效率效果研究88-103
• 4.1 泡沫極限驅(qū)油效率效果研究88-96
• 4.2 泡沫驅(qū)對(duì)不同類型微觀剩余油驅(qū)替效果研究96-101
• 4.3 小結(jié)101-103
• 第五章 泡沫驅(qū)擴(kuò)大波及體積效果研究103-132
• 5.1 三層非均質(zhì)加長模型擴(kuò)大波及體積效果研究103-107
• 5.2 平面填砂模型擴(kuò)大波及體積效果研究107-114
• 5.3 三層非均質(zhì)平面填砂模型擴(kuò)大波及體積效果研究114-120
• 5.4 三層非均質(zhì)大型物理模型擴(kuò)大波及體積效果120-130
• 5.5 小結(jié)130-132
• 結(jié)論132-134
• 參考文獻(xiàn)134-142
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文142
• 攻讀博士學(xué)位期間獲得的專利142-143
• 參加科研項(xiàng)目情況143-144
• 致謝144-145

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 程杰成,王德民,李群,楊振宇;大慶油田三元復(fù)合驅(qū)礦場試驗(yàn)動(dòng)態(tài)特征[J];石油學(xué)報(bào);2002年06期

  本文關(guān)鍵詞：泡沫物理性能表征和泡沫驅(qū)油效果研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：277303