水驱残余油大小、分布及其影响因素研究进展

2016年第12期科学管理水驱残余油大小、分布及其影响因素研究进展

杜设明

西南石油大学四川成都610500

摘要：介绍了水驱后残余油的大小、分布及其形态，阐述了孔隙结构、润湿性和毛管数对残余油的影响，有助于残余油的认识。

关键词：残余油大小分布孔隙结构润湿性毛管数

残余油是指在一定的开采条件下不能被采出的那部分原油，也可以说在一定的开采条件下水波及区内或孔道内仍然残留、未能被驱走的原油。这类油分布是微观的，且大多不连续[1]。水驱后约有三分之二的残余油滞留在地层中，因此研究残余油的大小、分布及其形态，对后续残余油开采具有重要意义。

1残余油大小、分布及其形态

R o b in so n等[2]发现对于松散圆珠填充模型，65%c的残余油存在于单孔隙（s in g le t)，20%的油斑（滴）存在于双孔隙（d o u b le t)之中，剩余的存在于多孔隙（3〜8个）之中。1〇3。^8^3121呂等[3]发现在贝雷砂岩中，80%C以上的孔隙尺寸在30〜120 p m之间，而50%左右的油斑尺寸都在30~120p m之间，造成这种现象的原因是贝雷砂岩具有较髙的孔喉比使残余油卡断在单一孔隙内，尺寸大于150 p m的残余油约占25%c左右，连片状残余油多集中在3~8个孔隙内，虽然实验结果和R o b in s o n在数据上有差距，但是残余油的分布规律是一致的。贾忠伟等[4]研究了水驱后残余油的种类及形成机理，将残余油分为连片状残余油（4〜5个以上）和分散性残余油（1〜3个），发现不论模型的润湿性如何，连片状残余油所占比重大于分散性残余油。

2残余油的影响因素

残余油的影响因素较多，主要以孔隙结构、润湿性和毛管数为主。

2.1孔隙结构对残余油的影响

Salathiel等（ 1973年）[5]研究了水驱过程中影响原油采收率的诸因素，发现孔隙结构、润湿性及水驱速度对采收率和最终残余油饱和度有一定影响。W a rdlaw和Cassan[6_7]研究了残余油饱和度和27中岩石物性的关系，发现岩石宏观物性不是决定残余油形态分布的主要因素。除此之外，没有观察到残余油饱和度与渗透率显著相关，但是发现残余油饱和度和孔隙度密切相关，孔隙度越小，则残余油饱和度越髙。[3^。〇等[8]也有类似发现，他们引用逾渗理论用于解释孔隙度和残余油饱和度的关系，发现残余油饱和度与渗流阀值有较好的对应性，即残余油多集中于渗流阀值以下的孔隙中。

2.2润湿性对残余油的影响

郭尚平等[9]利用微观模型观察残余油的微观形态及分布，发现在亲水模型中，残余油多以油丝、油滴等形式存在于吼道或大孔隙中；在亲油模型中，残余油多以油膜的形态存在，吸附于岩粒壁面上，也有部分残余油滞留在较小的空隙中。Ig la u er等™比较了水湿模型和油湿模型中残余油大小分布及形态，通过计算发现，油湿模型中表征残余油大小分布的幂律分布指数T为2.12,水湿模型中幂律分布指数t为2.05,说明油湿模型中残余油的尺寸要小于

水湿模型。

2.3毛管数对残余油的影响

毛管数反映了多孔介质两相驱替过程中不同力之间

的平衡关系。触乩3批7等[11]利用玻璃刻蚀微观模型发现随

着毛管数的增加，残余油滴数量和大小同时变小，孔隙

大小分布越广，则毛管数和残余油的这种关系越明显。

W a rd la w等[12]利用填珠模型发现当毛管数Nca在10-8~10-4

时，残余油的大小分布变化不大，当Nca大于10-4时，残余

油的尺寸迅速变小，残余油分布向小尺寸转移；当Nca等

于4x10-3时，几乎所有的残余油都存在于单孔隙中。

3结束语

认识残余油的大小分布及其影响因素，给残余油挖潜

提供了理论依据，对残余油进一步开发具有重要意义。

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