針對高溫高鹽油藏的特點(diǎn)，采用分子模擬和室內實(shí)驗等手段，研制了低張力氮氣泡沫體系。室內評價(jià)結果表明，當溫度為80℃時(shí)，不同質(zhì)量分數的氮氣泡沫體系在吸附前后發(fā)泡體積均保持在200 mL左右，半衰期大于5 000 s，表明其具有良好的起泡性能和泡沫穩定性能。為了驗證該體系在高溫高鹽油藏中的起泡性能、泡沫穩定性能及對高滲透條帶的封堵性能，優(yōu)選合理的注入方式和氣液比，于2011年8月30日在勝坨油田二區沙二段3砂組高溫高鹽油藏開(kāi)展了為期1個(gè)月的低張力氮氣泡沫驅單井試驗，30 d累積注入泡沫劑溶液2 087 m3，3口受效油井平均綜合含水率由試驗前的98.5%降至試驗結束后的97.8%，平均單井產(chǎn)液量保持穩定，產(chǎn)油量由6.3 t/d上升到9.2 t/d。油水井動(dòng)態(tài)變化及吸水剖面變化結果表明：低張力氮氣泡沫體系在高溫高鹽油藏條件下能夠形成穩定的泡沫，且封堵高滲透條帶性能好；氣液混合注入滲流阻力大，封堵效果好；試驗條件下最佳氣液比為1∶1。

近年來(lái)，中國東部主力油區相繼進(jìn)入特高含水開(kāi)發(fā)階段，三次采油技術(shù)已成為老油區大幅度提高采收率的主要手段，在大慶、勝利、河南等油區聚合物驅和復合驅技術(shù)得到廣泛應用，并取得了較好效果。受油藏高溫高鹽的限制，很大一部分油藏難以實(shí)施化學(xué)驅。由于泡沫具有超低的界面張力、較強的耐溫抗鹽能力且阻力系數較高，不但能夠擴大波及體積，還可提高驅油效率，因此泡沫驅成為一種很有前途的提高采收率方式。目前，中外學(xué)者開(kāi)展了大量低張力泡沫驅室內實(shí)驗研究，研制了具有超低界面張力的配方，評價(jià)了泡沫體系的性能，優(yōu)化了注入方式，但由于室內實(shí)驗所用模型的局限性，實(shí)驗結果難以反映驅油體系在實(shí)際油藏中的性能。為研究新型低張力泡沫體系在高溫高鹽油藏中的起泡性能、泡沫穩定性能及對高滲透條帶的封堵性能，優(yōu)選合理的注入方式和氣液比，在勝坨油田二區沙二段3砂組高溫高鹽油藏開(kāi)展了為期1個(gè)月的低張力氮氣泡沫驅單井試驗，以期為低張力泡沫體系的研制和方案優(yōu)化設計提供依據。

1低張力氮氣泡沫體系的研制

通過(guò)分子模擬和室內實(shí)驗發(fā)現，烷基苯磺酸鹽、帶有陰離子磺酸根的陰-非兩性表面活性劑和磺基甜菜堿型的陰陽(yáng)兩性表面活性劑均具有耐溫抗鹽、泡沫性能好及超低界面張力的特點(diǎn)?；腔鸩藟A分子結構中具有強酸根基團，是集典型的陰離子型和陽(yáng)離子型于一體的季銨內鹽型兩性表面活性劑。通過(guò)原料及合成條件的優(yōu)化，合成了磺基甜菜堿泡沫劑，對其相關(guān)性能進(jìn)行了評價(jià)。

將研制的磺基甜菜堿泡沫劑與洗凈烘干的油砂以質(zhì)量比為3∶1的比例混合，在80℃的水浴中振蕩24 h，取出后進(jìn)行離心處理，測定質(zhì)量分數為0.5%的磺基甜菜堿泡沫劑吸附前后與原油的界面張力。結果（圖1）表明，無(wú)論是吸附前還是吸附后，在20 min內磺基甜菜堿泡沫劑與原油的界面張力均能達到超低，且與吸附前相比，吸附后兩者的界面張力變化不大。

圖1磺基甜菜堿泡沫劑吸附前后與原油的界面張力

配制質(zhì)量分數為0.05%，0.10%，0.20%和0.30%的磺基甜菜堿泡沫劑，再分別充入純度為99.9%的氮氣，利用羅氏泡沫儀測試氮氣泡沫體系吸附前后的泡沫性能。評價(jià)結果（表1）表明，當溫度為80℃時(shí)，不同質(zhì)量分數的氮氣泡沫體系在吸附前后發(fā)泡體積均保持在200 mL左右，半衰期大于5 000 s，表明均具有良好的起泡性能和穩定性能。

表1氮氣泡沫體系性能評價(jià)結果

2試驗井組概況

試驗井組位于勝坨油田二區沙二段3砂組，為單斜構造油藏，油層自東北向西南方向傾斜，構造簡(jiǎn)單，地層平緩，傾角為2°～5°。油藏分為6個(gè)含油小層，其中34和35小層為主力層，儲層物性較好，平均孔隙度為28%，平均空氣滲透率為1 780×10-3μm2，地層原油粘度為11 mPa·s，地層水礦化度為17 435 mg/L，鈣鎂離子質(zhì)量濃度為475 mg/L，原始地層壓力為22.07 MPa，原油飽和壓力為11.9 MPa，原始地層溫度為80℃。試驗井組包括注入井ST2-0-206，生產(chǎn)井ST2-0-139，ST2-1-173和ST2-0X305，井距為350 m，主要層位為32，33和34共3個(gè)小層，井組內連通性好。試驗井組于1966年投入開(kāi)發(fā)，試驗前ST2-0-206井注水量為120 m3/d，井口注入壓力為12 MPa，3口受效油井的平均產(chǎn)液量為140 m3/d，含水率高達98.5%，采出程度為49.9%，水驅提高采收率難度很大。