在我国的石油资源中, 约20%以上属于陆上稠油资源, 已探明储量约4400亿吨, 分布在我国7700多个油田中。我国稠油油藏普遍埋藏较深、非均质性严重, 储层有胶结疏松、高渗透、高孔隙等特点, 制约了我国稠油开采的步伐。
目前比较成熟的稠油开采技术有火烧油层、蒸汽吞吐、稠油冷采技术、蒸汽驱和SAGD技术等。在开采过程中, 为预防边水渗入、控制石油中水体含量, 需要加入堵水剂。泡沫结构独特, 能克服静液柱压力低、滤失损失小、携砂与助排能力强等问题, 对地层的伤害也较小, 因此泡沫堵水技术成为一种值得关注并深入研究发展的堵水方法。
上世纪60年代, 玉门油田老君庙L3油层是开始尝试泡沫堵水技术, 此后这一技术先后在大庆和新疆等地的油田中应用, 并取得一定成效。此后, 泡沫堵水技术在稠油开采中的应用中地位显著提高, 并在我国的陆上及海上石油资源开采进程中不断得到实践和完善。
1 泡沫堵水技术的原理
泡沫有黏度高、弹性强、柔软度好等特性, 而且泡沫的分散介质是水, 可以在含水量高的储层中保持稳定, 却对油非常敏感, “遇油消泡”, 无法在富集油料的地层中长久存在。泡沫堵水技术的产生正是利用了泡沫的上述性质, 将气体掺入液体, 利用贾敏效应 (气阻效应) , 阻止液体沿微观大孔道、宏观高渗层或高渗区窜流, 从而有效地区分了高渗透部分和低渗透部分、富集水部分和富集油部分, 最终得以封堵住高含水层。
此外, 对于一些底水抬升导致的产油量急剧下降的油田, 泡沫堵水技术可以利用泡沫提升近井地带的压力, 形成泡沫辅机带包围高含水区域, 抑制水锥的进一步锥进, 促使原油富集于近井地带, 实现控水增油的效果。
2 泡沫堵水技术的实施
在实施泡沫堵水前, 必须对油井进行以下几方面的初期考察:油井附近是否有可采的油;油层厚度是否足够大;油层埋深是否在条件范围内;油井产液中含水率是否超过适用值;井况是否良好。只有符合上述条件, 才可以组合泡沫堵水段塞, 确定施工压力和排量等。
在泡沫堵水技术应用中多采用气液混注的方式, 首先配制发泡剂溶液, 然后与气体混合, 最后将生成的泡沫从井口注入至井下。
发泡剂溶液一般分为二相泡沫和三相泡沫两种, 前者的稳定性劣于后者、施工难度更大, 所以一般优先选择三相泡沫作为起泡液的主要成分。
泡沫的制备方法中, 技术最为成熟的是机械法, 也就是说将惰性气体直接压入调制好的溶液中, 随后注入地层。但是这种方法的成本较高, 生产的泡沫稳定性一般。且在操作过程需要一定的技巧和经验, 操作不当可能在注入端形成气堵, 导致注入压力激增, 严重时会影响现场施工。因此, 使用机械法注气时必须严格按照操作标准, 谨慎小心, 还要在按照油田的实际情况进行各项微调和改变, 以最大限度地保证工程顺利进行。
3 泡沫堵水技术的应用效果
目前, 泡沫堵水技术初步在我国的海上油田开采实践中得到应用, 例如在某储油构造为多层状藏油的海上油田中, 油体的浓度较高, 多为稠油, 且地层上砂体较多, 影响了生产进度, 通过一个月的泡沫冲砂洗井施工, 油井含水量与先前比较得到明显下降, 幅度达30%以上, 而且泡沫带来的堵水控水效果保持了10个月之久。实践证明, 泡沫堵水技术的降水增油效果显著, 增产明显, 值得被进一步地研究、发展与推广。
虽然泡沫堵水技术有其优良的功能和较为广阔的运用前景, 但是泡沫的稳定性仍然有提高的空间, 仍然需要进行大量的室内实验, 深化研究, 延长泡沫的堵水效果时效长度, 优化技术效果。
4 结语
泡沫堵水技术可以降低所开采稠油中的水分含量, 有效提高石油浓度, 保证了开采所得原油保持较高的纯度。不过, 我国采用这一技术晚于国外, 即使积累了一些施工经验, 但理论研究和配套技术还有待进一步的深入研究, 如如何保证泡沫长时间在储层内保持有效性等。
另外, 可以尝试在低渗地层开展氮气泡沫冻胶堵水试验, 以求观察是否可发掘新的更有效的堵水驱油的方法。在各种不同渗透率的储层研究泡沫堵水技术的适用性, 优化升级泡沫堵剂配方, 以适应不同的特殊地层环境下的开采要求。
摘要：本文简述了泡沫在稠油开采过程中的堵水、驱油功能, 分离水油, 进而封堵含水量过高的地层, 提高产量和纯度。另外, 本文还分析了国内该技术的应用情况和缺陷, 探讨了泡沫堵水技术未来的发展方向和有待完善之处。
关键词：稠油,泡沫堵水技术,选择性堵水剂
参考文献
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