泡沫型堵水起泡剂具有成本低、抗高温、堵水不堵油等优良特性,是有发展前途的一种选择性堵剂。泡沫体系具有粘度高、封堵能力强、堵大不堵小、堵水不堵油等特点,且封堵能力随渗透率的增大而增大。因此,泡沫在驱油及堵水调剖方面均有广泛应用。对于高含水其至特高含水开发阶段的油田,泡沫调剖(驱)以其实施成木低、工艺相对简单、提高采收率效果明显等优点,有望成为进一步改善高含水阶段开发效果及聚合物驱后提高原油采收率的有效接替技术。
泡沫形成的必要条件,一是要气液连续、充分接触;二是要在水中加入起泡剂,在纯净液体中产生的泡沫只能在瞬间存在。起泡剂的加入,第一可以降低液体的表面张力,降低体系的表面自由能,增加体系的稳定性;第二可以增加泡沫液膜的强度和弹性,提高液膜承受外力的能力,增加液膜的稳定性;第三可以提高泡沫液膜的表面粘度,降低液膜的排液能力,增加泡沫的稳定性。起泡剂的质量直接影响产生泡沫的性质,稳定性是泡沫研究的核心问题。
泡沫调剖就是利用泡沫对地层孔喉的封堵作用而迫使蒸汽转向,提高采收率的一种方式。泡沫是气体在液体中的粗分散体系,构成蒸汽泡沫的主要成份是表面活性剂,与普通泡沫不同的是,用于稠油吞吐井中所产生的泡沫必须耐高温,表面活性剂在注蒸汽的地层条件下能产生泡沫并能稳定一定的时间。泡沫调剖依赖其在注汽过程中产生的大量泡沫封堵高渗透地层的咽喉地带,注入蒸汽由于压力增高而转向其它孔隙,平面上提高蒸汽的波及面积,纵向上增加低渗透层的吸汽量,从而提高注汽效率。其优点在于对地层伤害较小,经过半衰期后,其泡沫缓慢、自然解堵;其施工简单、方便。其缺点在于封堵压力较低,有时达不到要求的理想压力,对水窜没有控制能力;泡沫稳定性受稠油特性、储层粘土含量、水质影响很大,使应用受到较大限制。要获得较理想的封堵效果,需要持续不断地挤入药剂,以维持泡沫稳定和处理周期,造成成本过高。另外,目前国内可供选择的起泡剂较少,进口起泡剂成本较高,使现场应用受到很大程度的限制。
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