三元复合CO2强化泡沫体系的制备及性能研究

王彦玲，孟令韬，李强，梁雷，兰金城，蒋保洋，许宁

(中国石油大学 (华东)石油工程学院，山东 青岛 266580)

长庆油田黄3区储层裂缝发育，CO2驱油出现严重气窜、气体超覆等现象[1-3]，导致采收率大幅降低[4-5]。泡沫流体具有良好的封堵性[6-7]，但低渗油藏苛刻环境限制了常规泡沫体系的应用[8-10]。中外学者研发了复合强化泡沫体系[10-12]，Sun等[13]将疏水SiO2纳米颗粒引入泡沫体系，通过协同稳定作用，提升了体系稳定性。田中岚等[14]研发了一种水溶性聚合物HVC，加入后使体系耐温达110 ℃。然而单一引入聚合物或纳米颗粒难以同时达到耐温抗油要求[15-16]。本文制备了一种三元复合CO2强化泡沫体系，通过与常规泡沫体系对比，研究了耐温抗油封堵性能，为长庆油田黄3区CO2驱防气窜提供新思路。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

发泡剂：QH-3、QH-4、CQ-1、CQ-5、ZG-5、ZG-6、ZG-7；聚合物稳定剂：PL-1，纳米SiO2颗粒，粒径平均为20 nm；实验用油：长庆油田黄3区脱水原油，油藏温度85 ℃下，黏度4.2 mPa·s；实验用气体：CO2，纯度99.9%；露头岩心(Φ25 mm×300 mm)，实验用水为模拟地层水，总矿化度为59 183 mg/L，离子组成见表1，以上材料均由长庆化工集团有限公司提供。

表1 模拟地层水离子组成Table 1 The ionic composition of injected water

Waring 7012s型搅拌仪;FOAMSCANTMHTHP型高温泡沫分析仪;SY1CO4型注气驱岩心评价系统，包括恒压恒流泵、台式恒温箱、岩心夹持器(Φ25 mm×300 mm)、压力传感器、围压控制手动泵、回压系统等，仪器示意图见图1。

图1 SY1CO4型注气驱岩心评价系统示意图Fig.1 Schematic diagram of SY1CO4 type gas injection core evaluation system

2 实验方法

2.1 不同种类发泡剂筛选

采用Waring Blender法对长庆油田常用的7种不同类型发泡剂开展性能评价。常温常压下，取100 mL发泡剂溶液倒入高速搅拌杯中，通CO2气体排尽杯中空气，盖好盖子在CO2气体氛围下以7 000 r/min的速度下搅拌2 min，将发泡充分的泡沫倒入1 000 mL的量筒中，记录起泡体积V0，表征泡沫发泡能力；……