耐高温凝胶泡沫体系提高稠油油藏波及效率的实验研究

为解决稠油热采过程中蒸汽窜流导致的波及效率低、采收率下降问题，研究人员开发了耐200°C高温的凝胶泡沫体系（0.5wt% AOS+0.5wt% HPAM+0.4wt% PE+0.5wt%稳定剂）。实验表明，该体系阻力因子较单一AOS提升14倍，老化后封堵率仍达86.4%，采收率提高6.3%，为高温油藏调剖提供了新方案。

　　

在全球能源需求持续增长的背景下，稠油作为非常规油气资源的重要组成部分，其开发意义日益凸显。然而，稠油热力开采过程中普遍存在一个棘手问题——蒸汽窜流。这种现象就像血管中的"血栓"，蒸汽会优先通过高渗透通道形成无效循环，导致热量利用率低下、波及范围狭窄，严重制约采收率提升。传统泡沫调剖技术虽有一定效果，但在200°C以上的高温环境下，泡沫的热力学不稳定性成为难以逾越的技术瓶颈。

中国石油天然气集团公司"热化学驱油技术研究"项目组的研究人员针对这一挑战，创新性地将凝胶化学与泡沫技术相结合。他们开发的耐高温凝胶泡沫体系，通过在泡沫液膜中构建三维网络结构，就像给泡沫"穿上"了一件耐热铠甲。相关成果发表在《Geoenergy Science and Engineering》上，为高温稠油开采提供了新的技术路径。

研究采用泡沫体积法、半衰期测试和阻力因子评价等关键技术，首先从7种发泡剂中筛选出α-烯烃磺酸盐(AOS)作为核心组分。通过正交实验确定最佳配方后，利用填砂管物理模拟装置，模拟了高温油藏条件下的封堵性能。特别值得注意的是，研究团队还建立了15PV后续水驱的长期稳定性测试方法，为现场应用提供了关键数据支持。

【分析泡沫实验】部分显示，AOS在200°C下仍保持优异的发泡性能，复合指数达最高。当与水解聚丙烯酰胺(HPAM)和交联剂(PE)复配后，形成的凝胶泡沫体系展现出"1+1>2"的协同效应。

【结论】部分有三项重要发现：首先，0.5wt% AOS与凝胶体系的组合使阻力因子提升14倍，证明其能有效封堵高渗优势通道；其次，200°C老化48小时后，体系仍保持86.4%的封堵率，突破了传统泡沫的热稳定性极限；最后，凝胶泡沫段塞比单一AOS段塞提高采收率6.3%，经济效益显著。

这项研究的突破性在于，首次系统验证了凝胶泡沫在200°C极端条件下的长期稳定性。三维交联网络不仅延缓了液膜排液速度，还通过增强液膜弹性抵抗高温破坏。现场应用数据显示，该技术可减少蒸汽无效循环30%以上，单井增产效果显著。正如研究者指出，这项成果不仅适用于常规稠油开采，对页岩油等非常规资源的开发也具有重要借鉴意义。未来，通过优化聚合物分子量分布和交联密度调控，该技术有望在250°C以上的超高温油藏中取得新突破。