李心意 賈永峰 李安（中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部 天津市 300452）

針對稠油開采過程中，邊底水滲透的問題，可以引入泡沫堵水技術(shù)，因為泡沫這種物質(zhì)的粘稠度較高、柔軟度好、彈性能力強、堵大不堵小，能夠堵水但是卻能保持油分，在堵水、驅(qū)油等方面都體現(xiàn)出良好的功能與功效，經(jīng)過實踐研究證明泡沫堵水技術(shù)在稠油開采過程中發(fā)揮了非常關(guān)鍵而重要的作用，體現(xiàn)出非常好的應用效果。

一、泡沫堵水技術(shù)機理研究

泡沫堵水機理通常非常適應多層合采所導致的小層產(chǎn)液不勻稱的油田，也可以用在那些底水推進較強、容易滲水的油田。

1.在中國渤海海灣的一些油田項目，因為所開采出的未經(jīng)加工的原油粘稠度較高、層狀儲存、油藏不均勻等都導致了水驅(qū)開發(fā)矛盾問題不斷出現(xiàn)，所開采的油田水分較多，開采濃度較低，影響了開采效果。為了提高采油純度與濃度，可以引入泡沫堵水技術(shù)，從而解除層間原油分布不均的困惑。

泡沫的主要作用為：泡沫作為一類選擇性堵水劑，用水來充當分散介質(zhì)，將水注入到某一地層之后，在水體含量較高達到飽和狀態(tài)的地層，泡沫就能夠發(fā)揮有效的封堵功能，因為泡沫有著“逢油消飽、逢水穩(wěn)定”的特性，也就是說泡沫可以在含水量較大的地層中較為平穩(wěn)、安全地生存，相反，在含油飽和度較高的地層內(nèi)，泡沫的穩(wěn)定性則不明顯，無法發(fā)揮封堵的作用，正是由于以上的作用和效果，才使得油井能夠獲得良好的封堵效果。

2.南海一些油田開發(fā)項目，具有較高的水體滲透特征，特別是邊底水量較大，水量充足，這些特點都容易造成邊底水推進過多，導致油井出現(xiàn)過多的水體，產(chǎn)油量也隨之下降。

為了能夠開采出更多的石油，能夠獲得更好的采油效果，可以引入泡沫堵水方法，具體的工作原理體現(xiàn)：在底水推進的油井中，可以以高壓的方式注入泡沫，提高近井地區(qū)的壓力，從而使水錐壓控制到某一方位，從而在井筒四周的高含水地區(qū)打造出一大塊泡沫密集區(qū)，從而發(fā)揮良好的堵水增油的功效。

二、泡沫堵水的實驗研究

1.泡沫油敏性實驗研究

泡沫屬于選擇性較高的堵水劑，泡沫在水體、油體的擇取中有著完全不同的效果，泡沫油敏性實驗著重針對泡沫對原油的敏感性展開探究，也就是泡沫對原油的吸附度。

試驗根據(jù)WaringBlender方法，在正常的溫度下，將滲水較多的原油添加到濃度為1.0%的2號起泡劑溶液中，觀察起泡劑溶液的靜態(tài)特征。經(jīng)過試驗研究表明：原油對泡沫的起泡體積、半衰期、排液半衰期等都有非常明顯的影響，在原油的作用下，泡沫的起泡體積顯著減小，排液速度明顯提高，泡沫相對不穩(wěn)定，可以說油的濃度也稠密，對泡沫的這種影響力越大。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因：水體的張力要遠大于油水界面張力，一旦油界面、水界面能夠同步存在時，界面就依照自動減小規(guī)律發(fā)生改變，從而使得更多的起泡劑從水面上升至油水界面，這樣就造成了最初泡沫喪失表面活性劑的保護，導致被破壞現(xiàn)象的發(fā)生。

經(jīng)過這一實驗可以看出：泡沫對油有著非常敏感的作用，甚至出現(xiàn)了遇油消泡的功能，這樣都導致了泡沫能夠發(fā)揮堵水保油的功能。

2.泡沫堵水能力實驗研究

泡沫的堵水能力是通過評判泡沫的堵水效率進行的，正常溫度下，選擇25mmx600mm的、滲透率為2.2平方微米的人造填砂模型，選擇2號起泡劑調(diào)配出1.0%的起泡劑溶液。確保氣體與液體的比例在2比1，將其內(nèi)部添加0.5PV的泡沫，將泡沫兩側(cè)的度堵水率計算出來。

經(jīng)過對實驗數(shù)據(jù)的分析與對比能夠得出：泡沫體現(xiàn)出非常強的堵水功效，當添加了0.5PV的泡沫后，驅(qū)替壓差則升至45.9倍，堵水率上升至97.8%，在此基礎(chǔ)上再蓄水，驅(qū)替壓差則開始慢慢下降，當所添加的水位2.0PV時，驅(qū)替壓差則上升到原來的三倍之多。從中能夠總結(jié)出:當確保泡沫有很足的注水量時，泡沫則會發(fā)揮對水體的封堵功效。

經(jīng)過上面的實驗研究能夠看出：由于滲透率不同、泡沫的選擇性也不同，泡沫更加傾向于滲透阻力相對有限的高滲底層，從而在低滲透層的封堵能力下降，這就是泡沫良好的功能和作用，能夠發(fā)揮保油控水的作用。

三、泡沫堵水技術(shù)支持于海上石油開采的實例

例子一：

渤海油田的石油多為河流儲層，結(jié)構(gòu)相對平緩，原油濃度較高，但是由于邊底水大量深入，影響了石油的濃度，甚至出現(xiàn)石油遭水淹沒等問題。

到2009年底，部分地區(qū)的石油含水量已經(jīng)達到85%之多，采出程度在5%以下，呈現(xiàn)出顯著的底水錐進問題，而且以后所開采的稠油含水量不斷增多，為了解決這一問題，該油田引入了氮氣泡沫堵水技術(shù)，向油體中添加泡沫，具體的體積數(shù)達到4000立方米，處理半徑達到30米，經(jīng)過泡沫注入施工改造后，油井的含水量顯著減少，水量降低了15%，產(chǎn)液量也降低到100立方米/天，每一天都有新采油量上升，這一上升體積達到8立方米。由此顯示出了良好的堵水保油效果，而且生產(chǎn)參數(shù)相對穩(wěn)定，產(chǎn)生了很好的堵水效果，這種堵水有效性保持在一年之久。

例子二：

一個海上油田的儲油構(gòu)造為多層狀藏油，油體濃度較高，多為稠油，地層出現(xiàn)很多砂體，甚至導致了日后的停產(chǎn)，為了解決這一問題，采取了泡沫沖砂洗井施工，收到了非常好的效果。經(jīng)過為其一個月的改造施工，油井含水量與未改造前相比含水量明顯下降，下降了30%以上，而且這種堵水控水的效果保持了10個月之久，產(chǎn)生了良好的控水效果。從中可以看出，泡沫在油田堵水中能夠發(fā)揮非常有效的功能和作用。

總結(jié)：

泡沫堵水技術(shù)作為一項有效的油田開采堵水技術(shù)，能夠發(fā)揮良好的控水、堵水功效，能夠降低所開采石油中水分含量，提高石油濃度，維護原油的高純度。

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