微观剩余油分布模式及提高水驱效率实验研究

实验油 " 为便于观察 # 水中加入了甲基蓝 # 实验油中加入了油 红 " 实验是在 2/# 的常温下进行 # 其中水为 *8 的氯化钾盐 水 # 黏度为 .%//$ 19: & ; " 实验油配制过程参考样品所在区块 的 地 层原 油 黏 度 ! 油 水 黏 度 比 等 参 数 # 各 区 块 样 品 实 验 油 的 性质参数与其原始地层原油性质参数接近 # 基本反映了地下 油水条件 " 实验是在模型饱和油之后进行水驱油 # 在饱和油 过程中分别采用 , 和 " 1<=> 的速度注入 # 以使模型空间最大 限度的充满油 # 水驱油的速度为 .%4 1<=>" 在实验过程中进行 照相 和 录 像 $ 放 大 ,/ 倍 观 察 %# 以 分 析 整 个 水 驱 油 过 程 及 剩 余油分布特征 " 整个实验的参数选择如表 . 所示 " 实验 共 & 类 样 品 # 对 每 一 类 样 品 都 采 用 先 恒 压 ! 后 变 压 的注水方式 " 由于不同沉积环境储层的孔隙结构不同 # 所需 的注入压力也不同 # 出口端见水的时间也不同 " 在恒压方式 下 # 随着注入水的进入 # 油不断的被驱替出来 # 首先出来的为 纯 油 # 注 入 一 段 时 间 后 # 出油 口 变 为 油 水 混 合 液 # 继 续 注 入 #
"3 # 块状层理含砾砂岩储层
"= # 铸体薄片微观孔喉结构 " 蓝色铸体 #
"- # 仿真光刻模型微观孔喉结构 " 白色孔喉 #
:3; <3..%7* =*66%5& /*==8*6 .356.1(5* )*.*)7(%)
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和注水驱替效果 # 分别在孔南地区官 .", 断块扇三角洲储层 $5,/3$3$ %! 官 ./$ 断 块 辫 状 河 储 层 $62+ % 和 枣 ... 断 块 近 岸 水 下 扇 储 层 $7$/32/ % 内 选 取 了 & 类 有 利 储 层 单 元 的 样 品 制作光刻显微孔隙模型 " 由于孔南地区孔一段 ! 孔二段油层 主要为油水两相渗流 # 本次研究也主要考虑油水两相渗流开 展微观驱替实验 "
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研究论文 &!%$B’C)#’
李国永 @! 徐怀民 3!石占中 4! 黄范勇 0A 孔祥生 6
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中国石油大学 ! 北京 " 资源与信息学院 # 北京 MPQQNR 中国石油大港油田集团有限公司勘探开发研究院 # 天津 SPPQTP 大港油田定向井技术服务公司 #天津 SPPQTP 中国石油冀东油田公司 # 河北唐山 PUSNQP
科技导报 4==: !4> &3; ’
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研究论文 "@)1%-8*. #
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孔南地区储层特征
孔南地区孔一段油层发育有冲积扇 ! 辫状河和扇三角洲
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注水驱替效果分析实验
为了 详 细 研 究 不 同 储 集 体 类 型 的 微 观 剩 余 油 分 布 特 征
三种有利储集体类型 " 孔一段储层岩性从较细的粉 ! 细砂岩 到中 ! 粗砂岩甚至砾岩都有分布 # 粒度中值变化较大 # 岩石成 分复杂 ! 成熟度低 # 岩石类型属于岩屑质长石砂岩 " 官 !"# 断 块图像分析和油层物性测试资料表明 # 孔一段储层的储集空 间类型以原生粒间孔和次生粒间溶孔为主 # 孔隙度分布范围 为 !$%&’()!%*! # 渗透率分布范围为 $+%,(-,. %"./0* !12" 孔 二段储集体类型为近岸水下扇和滩坝沉积 # 储层岩性以中砂 岩和细砂岩为主 # 岩石成分复杂 # 成熟度也较低 # 岩石类型为 岩 屑 质 长 石砂 岩 # 石 英 含 量 低 # 反 映 了 近 岸 水 下 扇 快 速 沉 积 的特点 " 孔二段铸体薄片和孔隙图像分析资料表明 # 孔二段 近岸水下扇储层孔隙类型较多 # 有原生粒间孔 ! 次生粒间孔 ! 特大孔 ! 铸模孔和蜂窝状孔隙 " 储层物性属中孔低渗强非均 质特征 # 油层大部分样品孔隙度在 .+’(2$! 范围内 # 统 计 的 平均渗透率为 **%,"./3* !14"
多专家 " 学者都在进行这方面的研究 LMFNO# 本文以大港油田孔 南地区为例 ! 从水驱油的微观实验入手 ! 分析了水驱油的微观 驱替特征及微观剩余油分布模式 ! 验证了改变注水压力来提 高驱替效率 ! 从而提高最终采收率的可能性 !将对注水开发后 期提高油田采收率起到积极的指导作用 $
收稿日期 $ QPPTFPUFMe 作者简介 $ 李国永 # 北京市昌平区中国石油大学 QQM 信箱 # 博士研究生 #fF;2"5E 50-2"%&,gMUSB)*;% 徐怀民 ! 通信作者 "# 北京市昌平区中国石油大学资源 与信息学院 # 教授 #fF;2"5E :=?=2";",0g’",2B)*;
以大港油田孔南地区 / 种不同类型储层为基础 ! 设计了恒压和变压条件下注水驱替微观实验 ! 研究了水驱油的微观驱替特
征 " 剩余油分布模式和影响水驱效率的因素 # 通过实验观察 ! 将储层孔喉划分为大孔粗喉 " 中孔中喉和小孔细喉 0 种类型 ! 相应的剩 余油也划分为 0 种分布模式 ! 不同模式又可进一步分为几种类型 $ 恒压注水时 ! 影响水驱效率的主要因素是储层的孔喉结构 ! 变压注 水受孔喉结构影响较小 ! 不同储层都可以通过变压注水来提高水驱效率 ! 从而提高最终采收率 $ 剩余油 % 注水 % 驱油效率 % 压力
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科技导报 "BBC$"D "!E #
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微观驱替特征 一般认为水驱油过程中 # 油水运动存在活塞式和非活塞
百度文库
式 两 种 状 态 # 并 且 以非 活 塞 式 $ 即 水 渗 入 到 含 油 区 后 不 能 将 全部原油置换出去 # 而是出现一个油和水同时混合流动的油 水混合区 % 为主 " 注入水首先沿着润湿性发生变化的大孔隙 边 缘 夹 缝 前 进 # 在驱 替 过 程 中 夹 缝 水 不 断 增 厚 # 从 边 部 逐 步 向孔隙内部推进从而把油驱出 " 油水流动不是均匀的流过多 孔介质 # 而是以跳跃的方式前进 " 从模型水驱油过程中可以 发 现 # 向 孔 隙 渗 入的 水 是 沿 孔 壁 运 移 的 # 入 孔 之 后 仍 然 沿 孔 壁 向 前 运移 # 这 是 因 为 模 型 玻 璃 表 现 为 亲 水 性 # 亲 水 性 岩 石 与此相似 " 注入水沿亲水性孔壁运移 # 使得小孔隙很快被水
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图!
扇三角洲平原主河道岩心 ! 微观孔喉结构及光刻模型
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引言
对于注水开发油田 ! 尤其是注水开发后期剩余油的分布
模式及如何提高水驱油的效率研究 ! 是一个世界性的难题 ! 同 时也是当前提高采收率研究领域的一个热点问题 ! 国内外许
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实验参数选择及实验过程 实验 选 用 水 ! 原 油 ! 煤 油 三 种 流 体 # 利 用 原 油 ! 煤 油 配 制
出口端的液体完全变为水 " 模型中剩余的油在该注入压力下 不能再被驱替出来 # 驱油效率降为零 " 然后采用不稳定的变 压 对 模 型 继 续 注水 # 此 时 注 入 水 流 速 增 大 # 并 携 带 剩 余 油 从 出油口端流出 # 一段时间后 # 驱油效率开始逐渐接近为零 " 整 个过 程 中 # 记 录 下 不 同 时 间 段 模 型 内 的 含 油 饱 和 度 # 最 终 做 出含油饱和度与注入时间的关系曲线 "
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实验模型制作 选 取 孔 南 地 区 5,/ 3$ 3$ # 62+ # 7$/ 32/ 三 口 井 不 同 层
位 的 岩 心 #首 先 将 岩 心 磨 成 铸 体 薄 片 进 行 图 像 分 析 和 设 计 孔隙图案# 其次利用光刻技术将孔隙图案刻蚀到玻璃板 上 #最 后 在 高 温 下 烧 结 上 盖 玻 璃 #制 作 成 仿 真 透 明 模 型 #其 孔 隙 结 构 与 实 际 砂 岩 的 孔 隙 结 构 基 本 相 似 $ 图 . # 5,/3$3$ 井 # . "//%/$(. "//%2& 1 # 孔 一 段 扇 三 角 洲 平 原 主 河 道 # ,/ 倍 %"