表面活性剂结构和含油饱和度对多孔介质中超临界二氧化碳泡沫的影响

• 作者: Max Charbert 卢雪梅 白振瑞
• 来源期刊: 石油地质科技动态
• 学科: 工学
• 关键词: 超临界二氧化碳 二氧化碳泡沫 表面活性剂溶液 含油饱和度 多孔介质 岩心驱替试验 结构 试验项目
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 页码范围: 48-61
• 页数: 14页
• 分类号: TE357.7

摘要

与油的混相性是三次采油过程中注超临界二氧化碳驱扫孔隙内石油的主要优点之一。在储层规模上，注入超临界二氧化碳泡沫还可提高波及效率。但是，尽管在自1980年代以来的二十多个先导试验项目中都曾考虑采用混相超临界二氧化碳泡沫，但只有很少几个实验室研究项目真正以热力学状态下二氧化碳形成的泡沫为研究对象。确实，超临界二氧化碳的溶解性质和粘度高于普通气体，这对多孔介质中其泡沫品质有影响，如流度降低因子（MRF）和有油存在时的特性。我们提供的新研究结果表明，常规发泡剂不能有效提高对超临界二氧化碳流度的控制能力，但配置得当的表面活性剂溶液可以实现相对较高的MRF。基于这些发现，我们研究了泡沫对岩心驱替试验中混相驱效率的影响。反过来，我们也评估了二氧化碳与油的混相性对泡沫MRF的影响。我们的方法基于不同配方不同含油饱和度的多岩心驱替试验。另外，我们还在油藏条件下（温度和压力）进行了物理一化学测量，如表面张力测算和泡沫稳定性监测。这一组试验表明，多孔介质的成功驱扫需在MRF最大化和乳化风险最小化之间寻找平衡。本文基于二氧化碳相的热力学性质，为二氧化碳泡沫岩心驱替试验结果的解释提供了新思路，为读者分析超临界二氧化碳泡沫岩心驱替的结果时必须考虑气体性质提供了依据。这有助于理解各种文献中看上去互相矛盾的结果，特别是MRF值随压力的变化和油存在时的变化。