CN113125645B - 一种表征泡沫体系综合性能的新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油开采技术领域，涉及如何定量表征泡沫体系的综合性能。一种表征泡沫体系综合性能的新方法，方法如下：(1)记录表面活性剂A初始溶液的初始液体体积V0；将表面活性剂A初始溶液通过搅拌发泡形成泡沫体系，记录发泡后的初始泡沫体积V1和发泡后液体体积V2；(2)计算发泡后的初始泡沫体积V1所对应的初始密度ρ；(3)记录泡沫从产生至全部破灭所需时间tD；(4)计算综合性能指数FC；以综合性能指数FC评价泡沫体系的综合性能，考虑了泡沫体系气液转化过程，且方法简单、方便，可快速评价出适合矿场泡沫驱油的技术体系。

Description

一种表征泡沫体系综合性能的新方法
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，涉及如何定量表征泡沫体系的综合性能。
背景技术
水/气窜是注水/气开发过程中普遍面临的问题，由于低渗致密储层天然裂缝和受压裂改造产生的人工裂缝的存在，水/气窜更为严重。窜流通道一旦形成，驱油效率迅速降低。
泡沫、微球和凝胶体系是解决窜流问题最常用的技术手段，与其他方法相比，泡沫体系可显著降低油水界面张力,调整油水流度比，具有“堵大不堵小、堵水不堵油”等特性，可在储层实现“智能”封堵。在开展矿场试验前，需要开展室内实验评价泡沫体系的综合性能，以筛选出适合目标油藏的技术体系。目前，多通过发泡体积和半衰期两个参数来分别评价泡沫体系的起泡性和稳定性，并利用综合指数(发泡体积和半衰期的乘积)来评价泡沫体系的综合性能，且综合指数越大，认为体系的综合性能越好。然而，对于不同的泡沫体系，发泡过程中泡沫大小和不同泡沫大小所占比例均不相同，体系在消泡过程中不同大小泡沫间相互转化情况也存在差异，造成泡沫体系气液转化有所不同，而该方法并未充分考虑上述情况。
发明内容
本发明旨在针对上述问题，提出一种表征泡沫体系综合性能的新方法。
本发明的技术方案在于：
一种表征泡沫体系综合性能的新方法，方法如下：
(1)记录表面活性剂A初始溶液的初始液体体积V0；将表面活性剂A初始溶液通过搅拌发泡形成泡沫体系，记录发泡后的初始泡沫体积V1和发泡后液体体积V2；
(2)计算发泡后的初始泡沫体积V1所对应的初始密度ρ；
(3)记录泡沫从产生至全部破灭所需时间tD；
(4)计算综合性能指数FC；
所述泡沫体系初始密度ρ的计算过程为：
ρ＝ρl(V0-V2)/V1 (2)
其中，ρ1为表面活性剂A初始溶液的密度，取值1.0g/cm3。
通过搅拌发泡时采用Waring Blender法。
所述表面活性剂A初始溶液的质量浓度为0.5％，体积为100mL；搅拌的转速为3000r/min，搅拌时间为3min。
本发明的技术效果在于：
以本发明提供的方法评价泡沫体系的综合性能，考虑了泡沫体系气液转化过程，且方法简单、方便，可快速评价出适合矿场泡沫驱油的技术体系。
具体实施方式
实施例1
一种表征泡沫体系综合性能的新方法，方法如下：
(1)记录表面活性剂A初始溶液的初始液体体积V0，V0＝100mL；表面活性剂A初始溶液的质量浓度为0.5％、体积为100mL；将表面活性剂A初始溶液通过搅拌进行发泡，搅拌转速为3000r/min，搅拌时间3min；记录发泡后的初始泡沫体积V1＝390mL和发泡后液体体积V2＝84.79mL；
(2)计算泡沫体系初始密度ρ＝0.039g/cm3；
(3)记录泡沫从产生至全部破灭所需时间tD＝594s；
(4)计算综合性能指数FC＝102446.87。
实施例2
一种表征泡沫体系综合性能的新方法，方法如下：
(1)记录表面活性剂A初始溶液的初始液体体积V0，V0＝100mL；表面活性剂A初始溶液的质量浓度为0.5％、体积为100mL；将表面活性剂A初始溶液通过搅拌进行发泡，搅拌转速为3000r/min，搅拌时间3min；记录发泡后的初始泡沫体积V1＝278mL和发泡后液体体积V2＝92.22mL；
(2)计算泡沫体系初始密度ρ＝0.028g/cm3；
(3)记录泡沫从产生至全部破灭所需时间tD＝288s；
(4)计算综合性能指数FC＝38016.39。
目前对泡沫体系综合性能的评价主要采用式(3)
Fc＝V1t1/2 (3)
其中，为泡沫半衰期，即泡沫体积衰减至初始体积一半时所用时间，s。
表面活性剂A和B的半衰期分别为252s和140s，通过式(3)计算得到的综合性能指数分别为98280和38920。与利用式(3)计算得到的泡沫综合指数相比，通过本发明提供的方法计算得到表面活性剂A和表面活性剂B的泡沫综合指数FC与通过式(3)计算得到的综合性能指数的误差分别为4.23％和2.32％，误差均在5％以内，说明该表征泡沫体系综合性能的方法准确、可靠。

Claims (3)

1.一种表征泡沫体系综合性能的新方法，其特征在于：方法如下：
（1）记录表面活性剂A初始溶液的初始液体体积V 0 ；将表面活性剂A初始溶液通过搅拌发泡形成泡沫体系，记录发泡后的初始泡沫体积V 1 和发泡后液体体积V 2 ；
（2）计算发泡后的初始泡沫体积V 1 所对应的初始密度ρ；
（3）记录泡沫从产生至全部破灭所需时间t D ；
（4）计算综合性能指数F C ；
（1）；
其中，泡沫体系初始密度ρ的计算过程为：
（2）
其中，ρ 1 为表面活性剂A初始溶液的密度，取值1.0g/cm3。
2.根据权利要求1所述表征泡沫体系综合性能的新方法，其特征在于：通过搅拌发泡时采用Waring Blender法。
3.根据权利要求2所述表征泡沫体系综合性能的新方法，其特征在于：所述表面活性剂A初始溶液的质量浓度为0.5%，体积为100mL；搅拌的转速为3000r/min，搅拌时间为3min。
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