离子匹配悬浮液驱提高碳酸盐岩油藏波及效率潜力与机理实验

水驱波及效率提升可以显著增强碳酸盐岩油藏开发效果。本文在考虑地层水离子组成基础上,借助体视显微镜和激光粒度仪配制了一种离子匹配悬浮液,其中悬浮的硫酸钙颗粒处于临界饱和状态,大部分颗粒粒径在10μm左右,静置后由于絮凝和聚集作用最大可到50μm。悬浮液的静态性质实验表明,由于硫酸钙“逆溶解度”特征和水合物的变化,其微粒会在小于45℃范围缓慢消失,并在90℃时迅速析出;矿化度和离子组成改变会使硫酸钙微粒浓度和粒径显著增大。在渗透率级差为4.7的岩心并联实验中,离子匹配悬浮液可使较低渗岩心的分流率最大提高约9.8%,最终采收率提高约4.3%。温度、压力和盐度的影响,以及注入水与地层水离子交换,使悬浮液中的饱和硫酸钙周期性溶解和沉淀,导致压力波动。压力波动使硫酸钙的溶解/沉淀特征复杂化,最终显著改变了水驱后期并联模型中的分流率。含有饱和硫酸钙的不稳定离子匹配悬浮液是从材料领域借鉴到石油领域的新尝试,具有一定提高波及效率作用。它比常规欠饱和离子匹配水驱过程中产生的不可控原位微粒更有效、更可靠、更环保。