储层条件下砂岩岩心驱替实验方法研究

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储层岩心室内出砂模拟实验研究

储层岩心室内出砂模拟实验研究

当驱替流量达到一定孑 隙体积的倍数时测定渗透 L 率、 出砂量 , 改变流速 , 重复上述过程。 ( )含水驱替实验 。在不同含水饱和度下 , 2
5 l
维普资讯
2 0 5月 06年





第 1 卷第 3期 3
m; r 为井眼半径 ,m; e P 为实验流速 , L mn D m / i; 为岩心直径 , e m。
表 1 实验 用岩心物性参数
生 毒


1 2 流 程 .
图 1 实 验 流 程
1 过滤器 ;. 油罐 ; 储水罐 ;. . 2储 3 . 4 油泵 ; 水泵 ;. 5 . 6 环压泵; 7 岩心夹持器 ; 压差传感器 ;. . 8 . 9 计算机 ; . 1 油水分离计量器 0
( )实验温度。实验在恒温箱 中进行 , 3 模拟 储层中部温度 5 c 。 3l C
采取 防砂措施 。此外 , 注入水矿化度也会影响地层 出 砂量。 关键词 油井出砂 渗透率 流速 模拟实验
江苏油田 Z 3 4 断块地层胶结疏松 、 易出砂 。 严 重影响了油井的正常生产。本实验选用 Z 3 4 断块 的储层岩心 , 模拟油井生产情况( 含水率 、 驱替速 度等)通过岩心流动实验 和膨胀实验 , , 认识储层 油井的出砂状况 , 为区块调整开采方式 、 制定有针
( )实 验流 速 。实 验 流速是 根 据实 际生产状 4
如图 l 所示 , 实验流程由 3 部分组成 : 口注 进 入系统 、 驱替系统及出口分离计量系统。 1 3 条件 . () 1 岩样分析。本次实验采用 Z3断块天然 4 圆柱状洗油粉细砂岩。岩心物性参数见表 1 。 ( )实验流体。实验用水根据地层水分析资 2 料室内配制 , 为碳酸氢钠型 , 所用地层水矿化度为 4 3 gL O5 1m / 。实验用油根据地层原油物性资料 , 选用与地层 原油粘度 相 近的精制 油, 度为 7 黏 6 m a・ , P s防止 由于流体黏度 变化带来的对 渗透率 和 出砂状 况 的影 响 。

岩心分析及储层特征评价方法

岩心分析及储层特征评价方法

岩⼼分析及储层特征评价⽅法岩⼼分析及储层特征评价⽅法岩⼼分析是认识油⽓层地质特征的必要⼿段,油⽓层的敏感性评价、损害机理的研究、油⽓层损害的综合诊断、保护油⽓层技术⽅案的设计都必须建⽴在岩⼼分析的基础之上。

所以,岩⼼分析是保护油⽓层技术系列中不可缺少的重要组成部分,也是保护油⽓层技术这⼀系统⼯程的起始点。

第⼀节岩⼼分析概述⼀、岩⼼分析的⽬的意义1.岩⼼分析的⽬的(1)全⾯认识油⽓层的岩⽯物理性质及岩⽯中敏感性矿物的类型、产状、含量及分布特点;(2)确定油⽓层潜在损害类型、程度及原因;(3)为各项作业中保护油⽓层⼯程⽅案设计提供依据和建议。

2.岩⼼分析的意义保护油⽓层技术的研究与实践表明,油⽓层地质研究是保护油⽓技术的基础⼯作,⽽岩⼼分析在油⽓地质研究中具有重要作⽤。

油⽓层地质研究的⽬的是,准确地认识油⽓层的初始状态及钻开油⽓层后油⽓层对环境变化的响应,即油⽓层潜在损害类型及程度。

其内容包括六个⽅⾯:(1)矿物性质,特别是敏感性矿物的类型、产状和含量;(2)渗流多孔介质的性质,如孔隙度、渗透率、裂隙发育程度、孔隙及喉道的⼤⼩、形态、分布和连通性;(3)岩⽯表⾯性质,如⽐表⾯、润湿性等;(4)地层流体性质,包括油、⽓、⽔组成,⾼压物性、析蜡点、凝固点、原油酸值等;(5)油⽓层所处环境,考虑内部环境和外部环境两个⽅⾯;(6)矿物、渗流介质、地层流体对环境变化的敏感性及可能的损害趋势和后果。

其中,矿物性质及渗流多孔介质的特性主要是通过岩⼼分析获得,从⽽体现了岩⼼分析在油⽓地质研究中的核⼼作⽤。

图2-1说明了六项内容之间的相互联系,最终应指明潜在油⽓层损害因素、预测敏感性,并有针对性地提出施⼯建议。

还应指出,室内敏感性评价和⼯作液筛选使⽤的岩⼼数量有限,不可能全部考虑油⽓层物性及敏感性矿物所表现出来的各种复杂情况,岩⼼分析则能够确定某⼀块实验岩样在整个油⽓层中的代表性,进⽽可通过为数不多的实验结果,建⽴油⽓层敏感性的整体轮廓,指导保护油⽓层⼯作液的研制和优选。

致密砂岩储层岩电参数实验研究

致密砂岩储层岩电参数实验研究

2686.49—2689.02
5.20
5-69(8)-4
6.23
3.64
0.041
3.66
0.031
3.40
0.033
3.46
0.032
6-30(7)-1
6.23
IV
6-30(7)-2
2707.60—2711.13
5.84
6-30(7)-3
5.77
9.07
0.051
8.53
0.042
8.65
0.037
气驱实验仪器为西南石油大学油气藏地质及开发工程 国家重点实验室自行研制的 SCMS-B2 型高温高压岩 心 多 参 数测量仪。本文共选取 24 块致密砂岩岩心(表 1),在 5MPa 的
目前研究均通过岩电实验测量 准、Rw、R0、Rt,进而确定 m、 n、a、b 参数。
围压和 25℃恒定温度下进行气驱实验 ,本次实验地层水选用 取 心 地 层 的 分 析 结果 配 置 ,其 中 矿 化 度 为 24.506g/L,地 层 水
6.57
II
3-44(40)-4
2417.58—2420.96
5.06
3-44(40)-5
6.26
3-44(40)-6
3.68
7.94
0.036
7.85
0.032
7.59
0.035
7.30
0.023
8.07
0.036
7.99
0.028
5-69(8)-1
5.79
5-69(8)-2
6.47
III
5-69(8)-3
S217-PF-6
T1-205-2
V

T225-43-1

储层条件下砂岩岩心驱替实验方法研究

储层条件下砂岩岩心驱替实验方法研究
729
北 京 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)
法”,这种方法比较省时间 ,但 Gray 等[18] 却认为这种 方法只适用于水湿岩石 ,而不适用于油湿岩石 。隔 板法是指驱替时在岩心末端放置一个油水半渗透隔 板 ,使岩心末端只出水不出油 ,Mahmood[6] 还曾尝试 在岩心两端各放置一个亲油和亲水隔板 ,但未获成 功 。研究表明 ,不同的驱替方式得到的岩心电阻率 和饱和度指数 n 的数值有较大差别[10 ,19] ,但是并没 有一致的结论 。Lyle[19] 发现岩心内流体的不均匀分 布会导致由 Archie 公式计算的 n 值升高 ,而欧阳健 等[20] 通过实验发现 ,常规驱替实验得到的 n 值低于 隔板法驱替得到的 n 值 。
北京大学学报 (自然科学版) ,第 42 卷 ,第 6 期 ,2006 年 11 月 Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis , Vol. 42 , No. 6 (Nov. 2006)
储层条件下砂岩岩心驱替实验方法研究
杨默函1) 史 1) 张祖波2)
据从岩心样品中排出水的体积和孔隙体积可以求得
岩心样品的含水饱和度 Sw 。利用 Archie 公式[1] F = ρoΠρw = 1Π<m ,可以求得地层因素 F 和胶结指数 m ,
根据
I
= ρtΠρo
=
1ΠS
n w
,可以计算得出电阻率系数
I

和饱和度指数 n 。(表 2)
岩心序号
1 2 3 4 5 6 7 8
(3) 对岩样进行盐水饱和 。根据该油田 72 个 地层水分析资料 ,确定盐水总矿化度值和离子组成 , 配制模拟地层水和注入液 。将样品抽真空8 h ,饱和 8 ×10 - 3 模拟地层水 。测量样品湿重 、浮重 、电阻 ,并 计算岩心的孔隙体积 、总体积 、孔隙度及 m 、a 值 。

砂岩类原油驱替实验岩心洗油剂及其制备方法

砂岩类原油驱替实验岩心洗油剂及其制备方法

砂岩类原油驱替实验岩心洗油剂及其制备方法作者:张翠婷李长福来源:《现代农业研究》2019年第02期【摘; ;要】在油田开发方案中,重要的物理模拟手段就是室内的岩心实验,对分析和研究开发油田生产规律具有至关重要的指导意义。

一个区块开发以前,必须运用钻井取心将岩心样本获取,在室内进行岩心驱替实验,来将其区块生产规律得到,将理论依据提供给后续全面的开发。

因此,驱替岩石实验的过程中,必须要将同一块岩心多次进行实验,将最佳开发的方案寻找到,这就需要多次对岩习进行清洗排油。

【关键词】砂岩类;驱替实验岩心;洗油剂;制备方法从当前来看,我国主要有2种岩心洗油溶剂:其一,主要运用甲苯,既具有很强溶解和萃取石油的能力,又具有很好的洗油效果,但是,甲苯具有很大的毒性,容易在室温下挥发,操作的过程中,实验容器必须特殊密闭,操作若不得当,很容易使实验人员中毒。

其二,水基型清洗剂,针对高渗透岩心,该清洗剂具有比较强的清洗效果,因为清洗剂分子团的尺寸比较大,在低渗透岩心中很难进入岩心的角隅和内部喉道,没有办法洗出岩心内部残余油[1]。

实现砂岩类原油驱替实验岩心洗油剂的目的和技术方案1; 目的有效运用砂岩类原油驱替实验岩心洗油剂,无论是水基型清洗剂起泡无法彻底清洗细小喉道和甲苯洗油中毒性大问题,还是岩心夹持器胶套老化溶胀的问题,都能够有效地解决,将制备砂岩类原油驱替实验岩心洗油剂的方法提供,是有效砂岩类原油驱替实验岩心洗油剂的另外一个目的[2]。

2; 技术方案主要运用稳定剂、200#溶剂油、金属防腐蚀剂、抗溶胀剂、助溶剂以及抗溶胀剂将砂岩类原油驱替实验岩心洗油剂制备,根据质量的百分比计算:稳定剂占1%~4%,200#溶剂油占90%~96%,金属防腐蚀剂占0.1%~2%,抗溶胀剂占0.6%~2.5%,助溶剂占0.1%~1%,抗溶胀剂占0.1%~2.5%,200#溶剂油为温度140oC~200oC之间石油馏分组成[3]。

其一,抗氧化添加剂。

岩心驱替实验标准

岩心驱替实验标准

岩心驱替实验标准一、实验目的岩心驱替实验旨在模拟地层中油、气、水的流动情况,了解不同介质之间的驱替特征和规律,为油田开发方案提供科学依据。

通过本实验,希望能够得到以下信息:1. 不同介质之间的渗透率、粘度等物性参数。

2. 油、气、水在岩心中的驱替特征和规律。

3. 不同驱替速度、压力等条件下的岩心驱替效率。

4. 油、气、水在多孔介质中的流动行为及对产出的影响。

二、实验原理岩心驱替实验主要基于达西定律,即油、气、水在多孔介质中的流动符合线性渗流规律。

在驱替过程中,不同介质之间的渗透率差异、粘度差异以及驱替速度差异等因素都会影响驱替效率。

根据达西定律,可以通过实验测量得到岩心的渗透率、粘度等物性参数,并观察驱替过程,得到驱替效率等数据。

三、实验步骤1. 准备实验设备:准备好实验所需的岩心、驱替设备(如活塞式驱替装置、重力式驱替装置等)、测量仪器(如压力计、流量计等)及实验材料(如油、气、水等)。

2. 组装实验设备:将岩心放置在驱替设备中,连接测量仪器及油、气、水的供应管线。

3. 实验操作:开启驱替设备,使油、气、水在岩心中进行驱替,同时记录压力、流量等数据。

在实验过程中,可以调整驱替速度、压力等条件,观察其对驱替效率的影响。

4. 数据处理:对实验过程中记录的数据进行分析处理,计算渗透率、粘度等物性参数及驱替效率等数据。

5. 结果分析:根据实验数据进行分析,比较不同介质之间的驱替特征和规律,分析驱替效率的影响因素。

6. 撰写报告:根据实验目的及结果撰写实验报告,报告中需包含实验目的、实验原理、实验步骤、实验设备、实验材料、实验数据记录及实验结果分析等内容。

7. 清理现场:实验结束后,关闭驱替设备及测量仪器,拆除连接管线,清理现场并妥善处理实验废弃物。

四、实验设备1. 驱替设备:如活塞式驱替装置、重力式驱替装置等,根据需要选择合适的驱替设备。

2. 测量仪器:如压力计、流量计等,用于记录驱替过程中的压力、流量等数据。

砂岩储层全岩矿物模拟岩心制作方法及评价

砂岩储层全岩矿物模拟岩心制作方法及评价
石 油 地 质 与 工 程 P T ( E E O YA DE GN E IG E R ) UM G OL G N N I E R N L
第2 3卷
第 5 期
文 章 编 号 : 6 3—8 1 ( 0 9) 5—0 2 17 2 720 0 1 模 拟 岩 , 作 方 法 及 评 价 bS U
径称取石英砂、 长石 、 高岭 土 、 利 石 等 矿 物 , 比例 加 入 环 保 硅 酸 盐 类 复 合 胶 结 剂 , 定 量 、 压 和 定 时 条件 下 , 伊 按 在 定 利
用 液 压岩 心 制 作 仪 制 作 完 成 的 。 实验 表 明 , 所研 制 的胶 结 剂 和 制 作 方 法 能 够 制 作 出满 足 实验 要 求 的 模 拟 岩 心. 。动 静 态 对 比评 价 表 明 , 拟 岩 心 的 岩 性 和 物性 与 天 然岩 心 非 常接 近 , 模 完全 可 以替 代 天 然 岩 心 进 行 相 关 的 配伍 性 实验 。
导 致 措 施 的 针 对 性 和 有 效 性 无 法 保 证 。 为 此 , 制 研
①工艺 上必 须保证 加进 去 的粘 土矿 物不被胶 结 物胶 死 ; 加热温 度不使 粘土 晶格发 生变 化 、 出层 ② 析
问结构水 、 散失 原有粘 土 的性 质 ; ③与天 然岩心 相 比 岩性 相 同 、 物性参 数接 近 , 满足 实验 的需 要l 。 能 1 j
岩 储 层 模 拟 岩 心 的胶 结 剂 。
表 1 固化 后 胶 结 剂 静态 评 价 结 果
2 模 拟 岩 心 制作 方 法
为制 作 出与砂岩储 层岩性 和物 性参数 相近 的模 拟岩心 , 需对天 然岩心 进行相 关参 数分析 。
2 1 天 然 岩 心 的 分 析 结 果 .

砂岩储层全岩矿物模拟岩心的制作方法研究与评价

砂岩储层全岩矿物模拟岩心的制作方法研究与评价

关键词 : 岩储层 ; 岩矿物模拟岩心 ; 砂 全 制作 方 法 ; 究 与 评 价 研 中图 分 类 号 : 1 ; E 2 . TE 9 T 12 2 文 献标 识 码 : d i1 .9 9 i n 10 —3 62 0 .30 9 A o:0 3 6  ̄. s .0 82 3 .0 9 0 . 1 s
p r a iiy,t a e stv t n h a x e i e t llws wih t e na u a o e wa r d c d, e me b l t he s me s n ii iy a d t e s me e p rm n a a t h t r lc r s p o u e whih c n b u tt t fna u a o e f r p to e m ng n e i g i o r sm u a in e e i n s t n t c a e a s bsiu e o t r lc r o e r lu e i e rn nd o i lto xp rme t ,i o o y f li h lnk o n b et a r u n i d o x e i e twiho ta na u a o e,b tas e o v h nl ufl t e b a fu a l o c r y o ta n o re p rm n t u t r lc r l u lo r s l et e p o e o o r r p ttv rc m p r b l y f a u e fe e i n a t a e y he e o e et fn t a r blm fp o e e ii e o o a a i t e t r so xp rme t lda a c us d b t r g n iy o a ur l i

砂岩储层微观水驱油实验与数值模拟研究

砂岩储层微观水驱油实验与数值模拟研究
指 状 型驱 替 砂 岩 居 于 两 者之 间 ; 中性 润 湿模 型 的驱 油 效 率 高 于 水 湿模 型 , 水 湿模 型 的 驱 油 效 率
高 于 油 湿模 型 。 该研 究 可 为 制 订 合 理 的 生 产 、 增产 措 施 提 供 技 术 指 导 。
关键 词 : 砂岩 ; 水 驱 流 动 特征 ; 微观模 型 ; 网络 模 型 ; 孔 隙 结 构 中 图分 类 号 : T E l 3 5 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :1 0 0 6 — 6 5 3 5 ( 2 0 1 7 ) 0 2 - 0 1 5 5 — 0 5
f o r r o c k s a mp l e s t o d e t e r mi n e p a r a me t e r s r e l a t e d t o t h e i r p o r e s t r u c t u r e s 。a n d t o c o n s t uc r t p o r e n e t wo r k mo d e l wi t h i d e n t i c a l p o r e s t r u c t u r e s i n r o c k s a mp l e s .W i t h c o n s i d e r a t i o n t o c a s t i n g t h i n —s e c t i o n a n d s c a n ni n g e l e c t r o n mi c r o —
图1部分岩心铸体薄片表1岩心物性及孔隙结构参数岩心岩性描述k103m2胶结类型孔隙分布pc50mpapcdmpar50mrcdmsmaxwe22极细粒长石砂岩283542532孔隙嵌晶式不均010400117191650809575266201171极细粒长石砂岩255733822孔隙嵌晶式较均匀01090012688760279959865945621极细粒岩屑长石砂岩329730690孔隙嵌晶式较均匀01610012467360777960476075482细极细粒岩屑长石砂岩300442497孔隙嵌晶式较均匀01150018653940407915116327651细极细粒长石砂岩289950282孔隙嵌晶式较均匀010400117191650809583388130271极细粒岩屑长石砂岩269025486孔隙式均匀010700137029574539880570511112极细粒长石砂岩267427599孔隙式均匀01240012604860279983688380212砂岩微观模型及实验制作砂岩微观模型模型长宽分别为32cm厚度为0062cm开展水驱油实验

储层保护 第二章 岩心分析技术

储层保护 第二章 岩心分析技术

绿蒙混层
自生石英
泥质胶结
泥质胶结
泥浆污染
3、Slice Technique of Rock 薄片技术
将岩心按需要方向切磨成厚度为0.03mm,能让可视光通 过薄片,进行岩石学分析的技术
主要用途--形态观测
骨架颗粒特征:颗粒大小、粒度分布、颗粒接触关 系、粒间胶结物类型与结构(估计岩石强度…防砂);
1、岩心分析的目的和意义
油气层地质研究的主要内容
矿物性质:敏感性矿物的类型、产状和含量; 孔隙介质的特性:孔隙度、渗透率、裂隙发育程度、
孔隙及孔喉大小、形状、分布和连通性 ; 岩石表面性质:比表面、润湿性; 孔隙流体性质:油气水组成,高压物性,析蜡点,
凝固点,原油酸值; 岩石所处环境:岩石所出的内外环境; 岩石对环境变化的敏感性:矿物、孔隙特性、孔隙
观测岩心的主要性能…形态观测
孔喉
孔面颗粒
观测岩石骨架特征 矿物颗粒的大 小、产状和分布;
观测孔隙和喉道表面特征 表面松散颗 粒的大小和分布、光滑性;
骨架颗粒 孔隙
孔喉
充填物
骨架颗粒
孔隙
观测孔喉结构特征 孔隙几何形态、孔隙类型(粒间 孔隙、微孔隙) 喉道类型(缩径喉道、点状喉道、 片状喉道)、孔喉直径;
强度因子。
局限性:
不易鉴定微量组分矿物; 不能给出矿物的产状和分布; 不能给出孔隙和孔喉的结构和分布。
实例
QHD32-6 油田粘土矿物 XRD 分析结果(与 SZ36-1 对比)

油田

QHD32-6
Nm
QHD32-6
井段 m
1050-1172
1281-1306

(1++)油藏岩心室内模拟出砂实验研究

(1++)油藏岩心室内模拟出砂实验研究
储层岩性为细粒石英砂岩、粉细砂岩和粉砂 岩。砂岩胶结物以粉晶含铁白云石、白云石为主, 为泥质及少量铁方解石, 方解石含量在 7. 81% ~ 45. 02% , 胶结类型以孔隙 接触式为主。孔隙类 型主要是粒间孔、粒间溶孔、铸模孔及超大孔隙。 孔隙度为 20% ~ 30% 。粘土矿物中, 高岭石含量 为 15% ~ 65% , 伊利石含量为 17% ~ 32% , 绿泥 石含量为 5% ~ 8% , 伊蒙混层比为 44% ~ 65% 。
6 实验结果及讨论 [ 2, 3]
为便于数据处理, 对本实验作如下假设 [ 4] : ( 1)流体流动服从达西定律; ( 2)不考虑生产井筒的储集效应; ( 3)地层温度保持不变; ( 4)不考虑重力作用的影响。 6. 1 流速对出砂的影响 P erk ins的研究表 明, 有一 个最大流速值, 该 值将导致剪切破损区不受限制地发生膨胀。出砂 机理研究中将使充填砂运动的流速定义为门限流 速, 而将使骨架砂变为自由砂的流速定义为临界 流速。可见流速与出砂是紧密相连的, 进行出砂 状况与流速的模拟试验可以了解不同油层不同流 速下的出砂状况, 找出临界流速, 定义临界产能。 本实验在无水驱替情况下, 只考虑流体流速
& 36&
小型油气藏
2 005 年
定时, 油水在岩样孔隙中分布均衡, 此时油水的有 效渗透率是恒定的, 测定岩样进、出口压力、油水 流量, 根据达西定律计算油水有效渗透率。通过 调整油水比例, 即可得到一系列不同含水状态下 的渗透率值及出砂状况。
4 实验流程
本实验流程由 3部分组成: 进口注入系统、驱 替系统及出口分离计量系统。试验流程示意图如 图 1所示。
直径 cm
/
面积 cm 2
/
干重 g

致密砂岩油藏CO2驱储层物性转变规律

致密砂岩油藏CO2驱储层物性转变规律

194CO 2驱油技术是一项成熟的三次采油技术[1]。

但现有的CO 2驱油矿场试验规模小,实施时间短,大多注重工程技术的研究,对于CO 2进入储层后,储层物性转变的现象和规律研究较少。

本文以延长油田长6储层为对象,研究CO 2进入储层后与岩石发生的反应,并在此基础上揭示反应带来的储层物性的转变规律,为CO 2驱提高原油采收率提供理论基础。

1 实验研究1.1 实验材料与仪器延长油田长6储层地层水、长6储层致密砂岩岩心、高纯CO 2气体(>99.95%)。

Quanta200F型发射环境扫描电子显微镜,分辨率1.2nm;100mL高压反应釜,最大工作压力32MPa;D/MAX2500型X射线衍射仪;Dataphysics界面张力及接触角仪;113型氦孔隙度仪;AUY120精密天平,精度0.0001g;HXH-1008高压恒压恒速泵;HH.B11-600电加热恒温箱等。

1.2 实验条件及方法1.2.1 实验条件本次实验温度为44℃,实验压力为0~20MPa,间隔5MPa。

1.2.2 实验方法(1)将柱状岩心切片(8mm)并进行清洗、烘干后,称取质量;(2)利用扫描电镜及X射线衍射仪对岩心表面微观形态及矿物组成进行分析,接触角仪测定岩心的润湿性,氦孔隙度仪测定岩心孔隙度;(3)将岩心片及地层水放入高压反应釜,利用高压恒压恒速泵通过中间容器将CO 2推入高压反应釜至实验压力,反应20天;(4)迅速放掉气体,将反应后的岩心及地层水样品取出,将岩心烘干,称重;(5)微观形态和矿物组成分析:(6)测定岩心润湿性和孔隙度。

2 实验结果及讨论2.1 岩石矿物组分分析利用X衍射分析对延长油田致密砂岩岩心进行分析,其主要组成为28.1%的斜长石(钠长石和钙长石),26.31%的石英,15.5%的钾长石,7.5%方解石,以及22.59%的黏土矿物,其中绿泥石14.6%,其他7.99%。

这些矿物组分的存在为直接关系到CO 2进入储层后的各种物化反应现象的产生。

非均质储层不同驱替方式岩心驱替实验方法[发明专利]

非均质储层不同驱替方式岩心驱替实验方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011247411.2(22)申请日 2020.11.10(71)申请人 大庆油田有限责任公司地址 163453 黑龙江省大庆市让胡路区中央大街南段233号申请人 中国石油天然气股份有限公司(72)发明人 于宏宇 赵红 向智慧 (74)专利代理机构 大庆知文知识产权代理有限公司 23115代理人 荆晓红(51)Int.Cl.G01N 33/24(2006.01)(54)发明名称非均质储层不同驱替方式岩心驱替实验方法(57)摘要本发明涉及一种非均质储层不同驱替方式岩心驱替实验方法。

主要解决了现有实验只能反映层间且驱替方式单一的问题。

包括以下步骤:1)、收集取心井沉积单元相带图、岩性、物性、电性资料,绘制岩心综合图;2)、确定四种河道微相垂向微观孔隙结构组合类型;3)、确定制作水驱、聚驱驱替实验的人造岩心和进行荧光实验的切片数量;4)、制作开展驱替实验的人造岩心;5)、制定实验步骤;6)、设计水驱和聚驱实验方案;7)、实验结果分析,总结不同驱替方式驱油效率变化规律。

该实验方法采用取心井微观孔隙结构参数设计人造岩心,分别模拟从饱和油‑水驱‑聚驱(改变分子量、注入浓度)驱替过程,对制定有针对性的开发调整措施具有指导意义。

权利要求书2页 说明书8页 附图5页CN 112269012 A 2021.01.26C N 112269012A1.一种非均质储层不同驱替方式岩心驱替实验方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤⑴收集取心井为河道砂的沉积单元相带图,选择注采完善的取心井井区进行截图;根据取心井在相带图的平面发育部位,分为四种河道微相;收集取心井岩性、物性、电性资料,利用地质绘图软件,加载数据,绘制取心井岩心综合图;步骤⑵根据微观孔隙结构分类表,确定取心井样品点孔隙结构类型,加载到岩心综合图中;利用岩心综合图和截取的沉积单元相带图,在四种河道微相分类基础上,分析取心井河道砂测井曲线、孔隙结构类型的差异,确定四种河道微相垂向微观孔隙结构组合类型;步骤⑶参考微观孔隙结构分类表,确定能够代表每一种孔隙结构类型的渗透率数值;根据不同河道微相微观孔隙结构组合类型,确定制作水驱、聚驱驱替实验的人造岩心数量和进行荧光实验的切片数量;步骤⑷根据确定的实验参数和数量,制作进行驱替实验的垂向及平面组合人造岩心,每一块人造岩心驱替结束后样品进行切片,用于荧光显微镜下观察流体的分布规律;步骤⑸制定驱替实验步骤:包括实验条件,实验程序的设计;步骤⑹设计水驱和聚驱实验方案:对相同孔隙结构组合分别以两大类五种驱替方式进行驱替,记录不同驱替方案实验数据;步骤⑺实验结果分析:根据实验数据,总结不同驱替方式驱油效率变化规律。

成岩作用研究方法

成岩作用研究方法

储层成岩作用的研究方法2008-05-08 14:17储层成岩作用的研究方法一、总体思路首先,对成岩作用的产物进行研究,包括系统地对储层岩心进行详细观察(宏观和薄片两方面)和分析测试,特别注意储层孔隙在时间和空间上的变化,以此获得较准确的岩性资料、各种成岩现象和孔隙变化的特征,推测可能经历的成岩作用过程。

其次,根据孔隙流体温度和压力等成岩参数,从物理化学和热化学等角度探讨成岩反应的机理。

最后,结合盆地的地层、构造、沉积等资料、建立储层成岩模式,寻找出孔隙的演化规律。

二、常用研究方法储层成岩作用研究需要应用各种手段进行综合性分析。

除了岩石学中详细论述过的常规研究方法外,还涉及许多先进的测试技术。

常用的研究方法和手段可分为岩石矿物学方法和非岩石学方法两类,现分别简述如下:·岩石矿物学方法在对露头或岩心进行详细观察的基础上,用仪器作进一步分析测试。

主要目的是获得岩性参数和温度参数,观察发生过的各种成岩现象。

除了常规的偏光显微镜法外,还涉及以下技术。

(1)孔隙铸体研究对岩石结构、孔隙结构进行观察(2)阴极发光显微镜观察它是研究矿物成分、胶结世代、岩石结构和构造的主要手段,特别是对于一般显微镜难以解决的钙质及硅质胶结现象和某些重结晶现象等有较大的作用。

(3)扫描电镜观察由于放大倍数高,分辨率高,可以观察到普通显微镜观察不到的东西,如粘土矿物、微孔隙等。

扫描电镜对矿物鉴定的基本根据是形貌和晶形,对于晶貌相似的矿物,效果较差。

现在普遍把扫描电镜配上能谱仪,这就把形貌分析和成分分析结合在一起。

(4)X-射线衍射分析它能进行粘土矿物的定性定量分析,计算混层比,自生矿物的鉴定和全岩定量分析等。

(5)电子探针分析其特点是灵敏度高,不破坏样品,分析元素范围大。

主要对岩石和矿物进行化学成分分析。

(6)气液包裹体显微镜分析主要获得古地温和古盐度参数。

·非岩石学方法包括地化法、水力学法等。

主要获取流体、古地温资料及孔隙度、渗透率资料,常用的方法如下:(1)毛细管压力法分析储层的孔隙结构(2)流体分析分析孔隙流体的化学成分(3)水动力分析分析盆地古水动力对成岩作用的影响(4)有机质成分和成熟度分析获取有机-无机组分及反应的资料和古地温数据(5)同位素分析获取古地温、自生矿物形成顺序等资料(6)试井分析对试井所获得的油、气、水、温度和压力等资料分析(7)其它方法利用测井资料研究孔隙度、渗透率变化和流体成分,利用地震波研究成岩作用等。

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本实验所使用的样品为某油田砂岩岩心 ,岩性 特征为泥质含量较低 、胶结较好 ,孔隙度分布范围为 1115 %~1518 % ,渗透率分布范围为 110~1810 mD , 其物性参数见表 1 。岩样经过钻取 、切割等过程 ,被 加工 成 直 径 2514 mm、长 度 5018 mm 的 标 准 岩 心 柱塞 。
(1) 北京大学地球与空间科学学院 ,北京 ,100871 ; 2) 中国石油勘探开发研究院 ,北京 ,100083)
摘 要 岩石电性数据是油田含油饱和度和储量评估的关键参数 ,实验方法对岩石电性数据测定的准确性具有很 大影响 。在储层条件 (储层温度 、压力) 下 ,采用常规法和隔板法两种驱替方式 ,对玉门油田某区 8 块砂岩样品进行 岩心驱替实验 。实验结果表明 ,相对于常规法 ,隔板法能够使岩心达到更低的束缚水饱和度 ;常规驱替方法会产生 末端效应 ,岩心内饱和度分布不均匀 ,隔板法可以避免末端效应 ;在同一饱和度状态下 ,隔板法测得的岩心电阻率 、 电阻率系数和饱和度指数 n 低于常规驱替方法测得的数据 ,不同驱替方式造成的流体分布形式的差别是导致实验 结果不一致的原因 。虽然隔板法能够得到较好的岩石电性数据 ,但是实验周期比较长 。 关键词 岩心电阻率 ; 隔板法 ; 常规法 ; 饱和度 ; 饱和度指数 中图分类号 TE 622. 5
鉴于上述实验结果不尽一致 ,本文通过玉门油 田某区砂岩样品 ,针对国内目前较常用的常规法与 隔板法对岩心电阻率 、电阻率系数及饱和度指数的 影响进行对比研究 ,着重讨论岩石电性实验的测量 方法 ,这对岩石电性实验方法的理论研究和油田的 实际应用 岩心采集及选取
2 数据整理
通过实验得到岩心样品的物性参数 (孔隙度 <、 渗透率 κ、孔隙体积等) 和电性参数 (地层水电阻率
第 6 期
杨默函等 : 储层条件下砂岩岩心驱替实验方法研究
ρw 、岩心完全饱和地层水时的电阻率 ρo 、部分饱和 地层水时的电阻率 ρt ) 。由于在高温度压力条件 下 ,岩心孔隙度相对常温压条件下有所改变 ,利用岩 心在两种条件下所饱和地层水量的差值 ,可以计算 得出岩心样品在高温度压力条件下的孔隙度 <。根
中砂岩
1 65414 1314
317
313
中砂岩
1 60119 1314
316
313
中砂岩
1 59811 1316
313
1 68715 1219
212
1 70414 1216
210
314
中砂岩
312
中砂岩
311
中砂岩
1 74317 1115
110
218
中砂岩
1. 2 实验仪器
本实验采用美国岩心实验公司的 RCS2760 岩心 电阻率测量系统 ,其测量压力范围为 0~70 MPa 、温 度范围为 0~150 ℃;使用 Fluke PM6306 RCL 电阻率 仪进行岩石电阻率测量 ,测量精度为 ±011 %。实验 装置如图 1 。
Technique of Laboratory Measurements of Electrical Resistivity in Sand Stone at Reservoir Conditions
YANG Mohan1) S HI Ge1) ZHANG Zubo2)
(1) School of Earth and Space Sciences , Peking University , Beijng , 100871 ; 2) Exploration & Production Research Institute. CN PC , Beijing , 100083)
北京大学学报 (自然科学版) ,第 42 卷 ,第 6 期 ,2006 年 11 月 Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis , Vol. 42 , No. 6 (Nov. 2006)
储层条件下砂岩岩心驱替实验方法研究
杨默函1) 史 1) 张祖波2)
0142
1913
4611
1188
1315
0142
1919
4715
1193
1119
0142
2615
6315
1195
1017
0142
2515
6110
1184
n
常规
213 215 214 215 211 212 211 119
隔板
117 117 116 115 115 114 115 114
3 实验结果对比
本实验采用两种测量步骤 ,即岩心末端加半渗 透隔板和不加半渗透隔板 ,采用“注 —测 —注”方案 。 首先 ,通过高温烘箱和围压泵 ,将装入岩心夹持器中 的岩心样品升温至70 ℃、升压至30 MPa , 稳定 24 h 后 ,先进行常规驱替 ,再进行隔板法驱替 。常规驱替 时 ,通过平流泵以一定速度注入驱替相白油 ,每注入 一定量的驱替溶液后停下来 ,待 RCL 电阻率仪上岩 心电阻读数稳定后 ,也就是达到平衡状态后 ,再测量 电阻率 ,然后再进行驱替 ,直至岩心只出油不出水 , 达到束缚水饱和度为止 。采用隔板法时 ,分别以 4 、 8 、15 、30 、40 和60 Psi (1 Psi = 6189 ×10 - 3 MPa) 的压力 注入中性白油 ,每个压力平衡时间大约为 48~72 h 。
729
北 京 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)
法”,这种方法比较省时间 ,但 Gray 等[18] 却认为这种 方法只适用于水湿岩石 ,而不适用于油湿岩石 。隔 板法是指驱替时在岩心末端放置一个油水半渗透隔 板 ,使岩心末端只出水不出油 ,Mahmood[6] 还曾尝试 在岩心两端各放置一个亲油和亲水隔板 ,但未获成 功 。研究表明 ,不同的驱替方式得到的岩心电阻率 和饱和度指数 n 的数值有较大差别[10 ,19] ,但是并没 有一致的结论 。Lyle[19] 发现岩心内流体的不均匀分 布会导致由 Archie 公式计算的 n 值升高 ,而欧阳健 等[20] 通过实验发现 ,常规驱替实验得到的 n 值低于 隔板法驱替得到的 n 值 。
收稿日期 : 2006203207 ; 修回日期 : 2006204228
大系数 I ,在双对数坐标系中 I 与岩心含水饱和度 Sw 呈线性关系 。岩石电性参数通常指饱和度指数 n 、胶结指数 m 以及岩性常数 a 、b ,它们主要通过实 验室岩心驱替实验获得 ,影响岩石导电能力的因素 有很多 ,如温度 、压力 、润湿性和驱替方式 ,国内外学 者对此进行了大量研究[2 —14] 。由于实验室测量数据 所要反映的是油藏条件下的储层物理性质 ,因此 ,实 验室测量应尽可能在接近储层条件下进行 。目前 , 主要有常规法 、隔板法 、离心法和持续注入法等几种 岩心驱替方式 。Walls 等人分析过“离心法”的驱替 效果[15] ,由于其饱和度分布不均匀[16] ,所以国内并 没有广泛采用 。另外 ,Waal 等[17] 提出过“持续注入
(3) 对岩样进行盐水饱和 。根据该油田 72 个 地层水分析资料 ,确定盐水总矿化度值和离子组成 , 配制模拟地层水和注入液 。将样品抽真空8 h ,饱和 8 ×10 - 3 模拟地层水 。测量样品湿重 、浮重 、电阻 ,并 计算岩心的孔隙体积 、总体积 、孔隙度及 m 、a 值 。
(4) 确定储层条件 。根据岩心样品所处地层深 度 ,结合该油田的地温梯度和压力梯度资料 ,确定驱 替实验中使用的模拟地层温度为70 ℃,模拟地层压 力为30 MPa ,此温度压力相当于岩心所处地层温度 压力 。
1. 3 实验步骤
(1) 岩样预处理 (洗油 、洗盐 、烘干) 。
730
第 42 卷
图 1 实验装置示意图 Fig. 1 Schematic map of the apparatus
(2) 测量物性参数 。用精度为01001 g的天平测 量样品干重 ,用美国岩心公司的氦孔隙计测量样品 孔隙度 ,使用高低渗透率仪测量样品渗透率 。
岩心 序号
1 2 3 4 5 6 7 8
表 1 实验岩心样品物性参数
Table 1 Sample petrophysical parameters
d取样Πm 1 62814
<Π% 1314
κΠ (10 - 3·μm2)
310
孔隙体
积Πcm3 313
岩性 中砂岩
1 56313 1518
1810
319
Abstract Electrical measurements on core samples enable the evaluation of the water saturation of hydrocarbon reservoirs. The
accuracy of such measurements depends on the chosen laboratory technique. Comparison of electrical data of 8 sandstone cores by the‘normal injection’and the‘porous plate’techniques shows that the‘porous plate’can yield valid results , and the electrical resistivity and saturation exponent are lower than those from the‘normal injection’. The reason of the difference between the two techniques is the saturation distributions. Measurement for each sample performed by the‘porous plate’technique takes much more time than by the‘normal injection’technique. Key words electrical resistivity ; porous plate ; normal injection ; saturation ; saturation exponent
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