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油气地质与采收率2025年第05期:CO_2-EOR泡沫稳定性机理研究进展及其应用前景

来源:期刊VIP网 时间:


作者:付健;张岑茜;王晨月;孙珊珊;佘跃惠;张凡;

单位:长江大学石油工程学院;非常规油气湖北省协同创新中心;低碳催化与二氧化碳利用全国重点实验室;中国地质大学(北京)能源学院;

摘要:CO_2泡沫驱作为一种结合化学驱与气驱优势的提高原油采收率技术,通过协同利用表面活性剂的界面调控能力与CO_2的流度控制特性,显著提升了复杂油藏的原油产量,近年来在稠油、页岩油及致密油等非常规油气藏开发中展现出巨大潜力。综述了CO_2泡沫稳定性的原理和影响因素、提高CO_2泡沫稳定性的方法、CO_2泡沫驱的采收率提高机理及其在稠油、页岩油等非常规油藏的应用。首先阐述CO_2泡沫稳定性的原理主要取决于液膜结构、性质、液膜析液和气体扩散,表面活性剂的亲水-亲脂性平衡以及气泡界面处表面张力梯度引起的Gibbs-Marangoni效应;然后分析温度、压力、盐度和原油等储层环境对CO_2泡沫稳定性的影响,其中温度和盐度的升高对泡沫的生成及其稳定性造成不利影响,压力的升高对泡沫稳定性产生一定的积极影响,原油的轻质和重质组分对泡沫稳定性产生不同的影响,进而提出使用聚合物、离子液体、纳米颗粒以及表面活性剂与纳米颗粒协同作用等方法来提高CO_2泡沫的稳定性;最后对CO_2泡沫驱的采油机理进行解释:通过贾敏效应使泡沫在多孔介质中选择性封堵孔道以提高波及效率,原油乳化/降黏,降低油水界面张力,改变润湿性,改善油相和驱替相的流度比,增加原油的流动性。在该采油机理下,总结了CO_2泡沫驱在非常规油气储层EOR方面的应用。

关键词:CO_2泡沫;;泡沫稳定原理;;泡沫稳定性;;采油机理;;非常规油气;;EOR

基金资助:国家自然科学基金重点项目“低渗透油藏提高原油采收率的生物化学基础研究”(51634008);国家自然科学基金面上项目“循环激活本源微生物提高原油采收率的基础研究”(51574038)