泡沫流體應用技術(shù)介紹課件

泡沫流體在油氣田開發(fā)中的應用中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心中國石油大學泡沫流體研究中心所在的油氣田開發(fā)工程學科為國家重點學科，目前有教授1人，副教授3人，博士7人，碩士10人，形成了合理的科研梯隊。中心主要從事以下幾個方面的研究工作：★泡沫流體沖砂洗井及作業(yè)技術(shù)（國際先進、省科技進步三等獎）★泡沫酸化技術(shù)（國際先進、中國石化協(xié)會科技進步三等獎）★常規(guī)酸化后泡沫排酸技術(shù)★泡沫流體混排儲層改造技術(shù)★低壓井泡沫流體誘噴技術(shù)★水平井泡沫酸洗技術(shù)★蒸汽吞吐井氮氣泡沫調(diào)剖技術(shù)前沿技術(shù)：★泡沫攜礫石充填技術(shù)★泡沫壓裂技術(shù)★泡沫流體研究中心的泡沫流體系列增產(chǎn)技術(shù)已在中國石化勝利油田、中石油冀東油田以及華東分公司采油廠等現(xiàn)場得以廣泛應用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，中國石化報、中國石油報、勝利日報等媒體均進行了相關(guān)報道。/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-83913512003年4月7日《勝利日報》頭版刊登“低密度泡沫壓井液海上油井施工獲得成功”的報道/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-83913512004年3月24日《中國石化報》第三版刊登“低密度氮氣泡沫流體技術(shù)海上油井顯威”的報道/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351泡沫流體的基本特性密度低且方便調(diào)節(jié)，減少漏失和污染；粘度高，低摩阻，攜砂能力強；低濾失，對地層污染小；泡沫在孔隙介質(zhì)中具有很高視粘度，調(diào)剖能力強，且具有剪切變稀的特性，封堵能力隨滲透率的增大而增大；泡沫“遇水穩(wěn)定、遇油消泡”，在含油介質(zhì)中穩(wěn)定性變差，滲流阻力隨含油飽和度的升高而降低；壓縮系數(shù)大，助排性能好。/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351泡沫沖砂洗井設(shè)計軟件油井地層基本參數(shù)泡沫沖砂施工設(shè)計井口施工參數(shù)/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351泡沫沖砂、洗井及修井

應用實例泡沫沖砂、洗井及修井技術(shù)在勝利油田東辛、樁西、開發(fā)中心等采油廠以及中石油冀東油田進行了廣泛應用，累計應用100多井次，應用效果顯著。以高104-5平60井為例，該井水平段長1080米，由于地層漏失嚴重，不能有效的建立壓力平衡，未見地層有返液，先后有哈利伯頓、BJ等國外公司進行沖砂作業(yè)均未取得成功。后采用我公司泡沫流體沖砂，很快建立循環(huán)順利完成施工。在沖砂初期取樣結(jié)果顯示，180g水含40g砂，充分顯示了泡沫液較強的攜砂能力，同時泡沫流體沖砂大大減少了地層的污染。/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351二、泡沫酸酸化技術(shù)應用

泡沫酸化技術(shù)就是在常規(guī)酸液體系中加入起泡劑和穩(wěn)泡劑，通過泡沫發(fā)生器與氣體混合，形成穩(wěn)定的泡沫體系，同時兼有泡沫流體性質(zhì)和酸化能力，泡沫酸酸化技術(shù)特別適用于多層非均質(zhì)油層酸化、低壓、低滲井酸化以及老井的重復酸化。與常規(guī)酸化相比，泡沫酸化主要有以下優(yōu)點：泡沫本身具有選擇性，可以使更多的酸液進入中低滲透層和油層；粘度大，低濾失，穿透能力強；由于結(jié)構(gòu)及組分影響，泡沫酸本身具有良好的緩速效果；大量氣相存在使泡沫酸化容易返排，對產(chǎn)層傷害少。泡沫酸酸化工藝在勝利油田、冀東油田、華東分局采油廠累計應用120多井次，并被冀東油田作為主要酸化工藝加以推廣，取得了良好的應用效果。/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351樁西采油廠樁121—2井泡沫酸酸化以樁121-2井為例，該井儲層巖性為砂質(zhì)白云巖，儲層泥質(zhì)含量較高，在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生顆粒運移堵塞。96年后實施三次酸化，日增油分別為14t、4t和3t，酸化效果一次比一次差，本次酸化前日產(chǎn)液4.7t，日產(chǎn)油1.6t，含水65%。液面1983m(目前摻水，不摻水時液面在2200m左右)，示功圖顯示供液不足。分析生產(chǎn)和儲層資料認為具有酸化增油潛力，但如果采用常規(guī)酸化，酸液會沿著前三次溶蝕通道進入地層，降低酸化效果，本次酸化要獲得較好的增油效果，必須提高低滲層的酸化效果。因此確定在該井實施泡沫酸酸化，利用泡沫液的分流特性，使酸液進入低滲層，同時利用泡沫酸緩速特性擴大酸化半徑。施工過程中，主體酸部分采用泡沫酸，酸化后放噴過程中返排出大量殘酸和固體顆粒，返排效果比常規(guī)酸化要好的多。施工后，日增油8.2t，增產(chǎn)效果明顯。

/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351三、常規(guī)酸化后泡沫助排技術(shù)的應用

常規(guī)酸化后，如果不能及時將殘酸和反應物排出，將會生成二次沉淀，同時與懸浮在殘酸中的一些不溶物質(zhì)沉降堵塞地層孔道，影響酸化施工效果。泡沫流體排酸技術(shù)通過向井筒中注入低密度泡沫，將井筒液體排出。通過不斷注入低密度泡沫液進行循環(huán)，逐步降低井筒流體的密度，減小井底壓力，將地層中的殘酸以及反應物排出，減少對地層的二次污染，達到提高酸化效果的目的，泡沫排酸同時又誘導油層近井地帶泥漿及粉細砂大量排出，提高酸化效果。該技術(shù)在勝利油田、冀東油田等均有廣泛應用，排酸效果明顯，并且大大提高了單井產(chǎn)量。/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351高104-5平106井常規(guī)酸化后泡沫排酸該井是冀東油田的一口新投水平井，投產(chǎn)初期生產(chǎn)效果不好，研究決定進行酸化，而鄰井酸化后效果不好，分析認為是由于排酸不及時不徹底形成二次沉淀造成的，決定進行酸化后泡沫排酸，該井累計注酸88方，2008年4月21號下午3點半注酸完畢，反應4小時后采用低密度泡沫流體進行酸化后排酸。本次施工共計8.5小時，累計注泡沫約為115方，返出約180方，從旁邊能聞到很大的酸味，說明從井里排出了大量的酸液。/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351四、泡沫流體混排儲層改造技術(shù)該技術(shù)針對油藏開發(fā)過程中油層出砂嚴重需要高壓礫石充填防砂，而近井地帶又存在堵塞污染，造成防砂效果差、防砂有效期短的問題，主要利用泡沫流體自身的特性，通過泡沫吞吐、循環(huán)混排，將近井地帶砂粒連同泥漿污染物排出，然后通過高壓充填填入理想粒徑的石英砂，從而達到解除近井地帶復合堵塞、提高礫石充填防砂效果、改善近井地帶滲流狀況的目的。泡沫混排儲層改造技術(shù)主要用于兩類油井，一類是生產(chǎn)過程中近井地帶發(fā)生堵塞的老井，一類是即將投產(chǎn)的新井。老井主要用于解除有機、無機復合堵塞，提高防砂效果；新井主要用于解除鉆井過程中的污染、完善射孔炮眼、改善近井地帶滲流狀況，提高礫石充填防砂效果。泡沫混排儲層改造技術(shù)在勝利油田石油開發(fā)中心、冀東油田成功進行了應用，效果顯著，從2005年10月至今累計應用320余井次。/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351廟27-15井泡沫混排儲層改造廟27-15井為冀東油田老爺廟的一口老井，開采層位館陶組，該于1994年11月開始試油，先后三次壓裂防砂，均因產(chǎn)液量低，不能正常生產(chǎn)。2007年9月先采用超負壓泡沫混排工藝，解除近井地帶污染堵塞，結(jié)合高壓一次充填防砂工藝，措施后正常生產(chǎn)，累油4650噸，累水731噸，平均日產(chǎn)油14.35t/d，生產(chǎn)效果比投產(chǎn)初期還好。/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351五、低壓井泡沫流體誘噴技術(shù)永66側(cè)28井為改層生產(chǎn)，打橋塞封堵下層水層，射開上層沙二6氣層，保留沙二7油層，油氣合采。射孔后不產(chǎn)氣，分析為射孔后氣層堵塞，2006年1月19日采用低泡沫流體誘噴。

施工后，該井套壓10MPa，油壓4.5MPa，日產(chǎn)油15m3，日產(chǎn)氣1200m3，自噴生產(chǎn)正常，取得了明顯的增產(chǎn)效果。泡沫流體誘噴技術(shù)既可用于產(chǎn)水氣井，也可用于油氣合采井，其基本原理是利用泡沫將井底積液排出，恢復自噴生產(chǎn)。/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351

高104-5平102井位于高尚堡油區(qū)，2008年5月11日酸洗投產(chǎn)，到6月4日累計生產(chǎn)24天，累積產(chǎn)液2280方，產(chǎn)油75.6方，動液面在223米，目前生產(chǎn)正常。

/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351

蒸汽吞吐是開采稠油油藏的一種行之有效的采油方法。但由于蒸汽流度、地層非均質(zhì)性等因素的影響，經(jīng)過多輪次吞吐以后，蒸汽竄流嚴重，開發(fā)效果就會變差。蒸汽吞吐井泡沫調(diào)剖技術(shù)在各稠油油田都有較多井次的應用，并且取得了良好的應用效果，是蒸汽吞吐井開發(fā)后期一種有效的增產(chǎn)手段。七、蒸汽吞吐井氮氣泡沫調(diào)剖技術(shù)/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351利用泡沫調(diào)剖可以從以下幾個方面改善吞吐效果：

降低蒸汽流度，提高注汽壓力，提高波及體積，但不會堵塞油流通道；

提高中低滲透層和含油飽和度較高地層的蒸汽注入量；氮氣導熱系數(shù)低，可以減少熱損失，提高熱能利用率。蒸汽吞吐井氮氣泡沫調(diào)剖技術(shù)/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351草104-3井氮氣泡沫調(diào)剖草104-3井本周期在注汽過程中伴注了氮氣泡沫，注汽壓力提高了4MPa，本周期產(chǎn)油量已經(jīng)超過上一周期180多噸，目前產(chǎn)量每天12t左右，產(chǎn)量還在繼續(xù)上升。周期對比如下圖所示。/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351八、氮氣泡沫壓裂壓裂技術(shù)

泡沫壓裂技術(shù)特別適用于低滲透、低壓及水敏地層的油氣藏改造，壓裂過程中所用氣相可以是氮氣，也可以是二氧化碳，國內(nèi)大多使用液態(tài)二氧化碳。與常規(guī)水力壓裂技術(shù)相比，泡沫壓裂主要有以下優(yōu)點：泡沫粘度高、濾失量小、摩阻小，有利于提高排量，產(chǎn)生穿透較深、較寬的裂縫；懸砂性能好，有利于增大裂縫的支撐面積，提高裂縫的導流能力；液相含量少、濾失量小，對地層傷害小；排液時，氣體膨脹，使排液迅速且徹底，同時使裂縫壁面和地層孔隙得到徹底凈化，大大提高了裂縫的導流能力；/foam/中國石油大學（華東）泡沫流體研究中心0546-83913510546-8391351

最早的泡沫壓裂施工始于1968年1月。從70年代開始，泡沫壓裂以迅猛的勢頭在全美國和加拿大得到廣泛運用。在19