纳米纤维高稳泡沫在裂缝中的生成和运移规律

作     者：魏兵 陈神根 赵金洲 蒲万芬 魏发林 相华 Kadet Valeriy Wei Bing;Chen Shengen;Zhao Jinzhou;Pu Wanfen;Wei Falin;Xiang Hua;Kadet Valeriy

作者机构：西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 中国石油勘探开发研究院北京100083 古勃金国立石油与天然气大学莫斯科119991 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2020年第41卷第9期

页      面：1135-1145页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 0808[工学-电气工程] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家重点基础发展计划(973)项目“陆相致密油高效开发基础研究”(2015CB250900) 国家自然科学基金面上项目“基于纤丝纳米材料(CNF)高稳泡沫驱体系的构筑及液膜夹断-分离行为研究”(No.51974265)资助 

主　　题：致密油藏 裂缝控制 高稳泡沫 泡沫生成运移 防止气窜 

摘      要：致密油藏水平井(井周/井间)裂缝窜流导致开发中、后期能量补充不均衡甚至无法补充。通过实验设计研发了基于纳米纤维(NCF)的高稳泡沫体系,并系统研究了高稳泡沫的宏观/微观性质;通过实验室构建的裂缝模型,研究了高稳泡沫在裂缝中的生成和运移规律。研究结果表明,起泡液在质量分数为4.2%的盐水中高度分散,与地层水配伍性好,NCF可以有效抑制泡沫液膜脱水,减缓泡沫失稳过程,泡沫半衰期提高4.5倍;高稳泡沫可以在裂缝中快速生成然后运移至裂缝深部,从而降低裂缝的渗流能力,防止气窜,气液比为2∶1的高稳泡沫产生的流动阻力最大;裂缝开度越小,泡沫生成的速度越快,流动阻力越高,产生高渗流阻力的区域越宽;高稳泡沫在裂缝中的流动阻力和裂缝渗透率呈现良好的线性关系。基于NCF高稳泡沫在裂缝中的流动特征,进一步构建了泡沫流动阻力与气液线速度关系图版。