基于核磁共振技术的页岩油润湿性及其对原油动用特征的影响

为了识别和评价页岩油储层岩石润湿性,深化其对储层原油动用程度的认识,以鄂尔多斯盆地西233地区页岩油储层岩样为研究对象,开展完全饱和水及束缚水状态下的核磁共振T_(1)-T_(2)二维图谱测试和基于核磁共振技术的自吸法润湿性实验,建立基于核磁共振T_(1)-T_(2)二维图谱评价润湿性的基本方法,进而选择平行岩样开展基于核磁共振技术的岩心水驱油实验,分析评价润湿性对水驱油过程中原油动用特征的影响。研究结果表明,油驱水后(即束缚水状态),水相与孔喉壁面的作用力明显减小,其在孔喉空间中表现出自由流体状态下的体弛豫特征,因此岩样的润湿性表现为油湿,这与基于核磁共振技术的自吸法润湿性实验评价结果一致。由此可见,通过对比不同状态下的核磁共振T_(1)-T_(2)二维图谱能够评价岩样的润湿性;岩样在水驱油过程中主要动用的是中-大孔喉中的原油,小孔喉中原油的动用效果较差。当增加注入水毛细管数的同时减弱储层岩石的油湿特性,小孔喉的动用效果可明显提升。因此注水开发过程中应综合考虑注入水毛细管数和储层岩石的润湿性,进而提高页岩储层的水驱油效率。

基质-裂缝双重介质表面活性剂渗吸提高原油动用特征

表面活性剂渗吸作用是提高致密油基质原油动用的重要方法。为了揭示致密油基质-裂缝模型中表面活性剂渗吸提高原油动用特征,通过自发渗吸、界面张力及润湿性的测定,优选0.05%的椰油酰胺丙基磺基甜菜碱(ASB)作为渗吸用表面活性剂。通过基质-裂缝岩心模型及微流控模型,分别研究了裂缝迂曲度及缝内流速对近缝基质动态渗吸提高原油动用特征的影响;通过静态渗吸实验,研究了表面活性剂作用深度及浓度对深部基质自发渗吸提高原油动用特征的影响。结果表明,近缝基质动态渗吸的原油采出程度随模型迂曲度的增加而增加,即裂缝复杂程度越高,动态渗吸的采出程度越高;缝内流速越大,毛细管中油水界面运移速度越大,即渗吸速度越大,且油水界面运移速度与缝内流速整体符合二次函数规律。表面活性剂作用深度越深,单位体积基质原油动用量越低。当表面活性剂浓度较高时,毛管力的主控参数为界面张力,此时自发渗吸采出程度与界面张力的变化规律一致;当表面活性剂浓度较低时,毛管力的主控参数为岩石表面润湿性,此时自发渗吸采出程度与界面张力的变化规律相反。

伊拉克X油田上白垩统Kh2段碳酸盐岩孔隙结构及其对原油动用的影响

论文以伊拉克X油田上白垩统Khasib组Kh2段碳酸盐岩储层为研究对象,主要探讨碳酸盐岩储层孔隙结构特征及其对原油动用的影响。论文使用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞、数字岩芯等多种技术手段相结合,定性、定量分析了Kh2段储层微观孔喉特征;通过对储层润湿性测试、低场核磁共振、两相相对渗透率测试等评价了Kh2段的原油动用特征。综合对比分析孔隙特征和原油动用特征,本文取得如下认识:(1)Kh2段主力产层的储层岩性为砂屑灰岩和生屑藻屑泥晶灰岩。其中,砂屑灰岩孔隙分布的非均质性强,优势通道显著,渗透性极佳,注水易发生"水窜",生屑藻屑泥晶灰岩中孔隙分布相对均匀但孔隙之间连通性差,注入水难以波及,这是目前制约该油田提升原油采收率的重要微观地质因素;(2)岩样测试的润湿性结果表明,Kh2段的样品大多显示亲油~强亲油的特性,这会导致注水开发过程中,毛管力成为驱油的阻力,进一步加剧注水开发的难度;(3)通过对Kh2段的砂屑灰岩和生屑藻屑泥晶灰岩进行油—水、油—气两相相对渗透率测试发现,在水驱油的情况下,它们的残余油饱和度较高,而采用氮气驱油可以显著降低残余油饱和度。因此,对于渗透性好但孔隙结构非均质性强、局部存在"优势通道"和孔隙结构较为均质但孔隙之间连通性差的碳酸盐岩储层,宜慎用注水开发,采用注气开发是较为合理的选择。

基于核磁共振孔隙划分的致密油藏自发渗吸原油可动性研究

自发渗吸驱油是致密油藏提高采收率的有效手段,但不同的孔隙划分方法会导致原油可动性精细定量表征存在差异性.基于此,以鄂尔多斯盆地延长组致密油藏为研究对象,开展了四种典型致密岩心的自发渗吸驱油实验,利用基于核磁共振分形理论的流体分布孔隙精细划分方法,区分了致密砂岩岩心孔隙类型,明确了不同类型岩心孔隙结构对原油可动性和自发渗吸驱油速率的控制特征.研究结果表明不同类型岩心自发渗吸模拟油动用程度介于22.07%~33.26%,核磁共振T_(2)谱双峰型岩心自发渗吸模拟油动用程度高于单峰型岩心;不同类型致密砂岩岩心中流体分布孔隙可初步划分出P1和P2两种类型, P1类型孔隙则可进一步划分出P1-1, P1-2和P1-3三种亚类型孔隙;致密砂岩岩心中P1和P2类孔隙中模拟油均有不同程度的动用, P1类孔隙作为致密岩心中主要孔隙,尤其是P1类孔隙中P1-2和P1-3类孔隙的数量决定了自发渗吸模拟油动用程度;P1-1, P1-2和P1-3类孔隙结构差异性对自发渗吸模拟油动用程度起决定性作用,较小尺寸孔径孔隙较大的孔隙结构差异性不仅提升了自发渗吸模拟油动用程度,而且提升了自发渗吸驱油速率;流体可动性指数较高的P1-2和P1-3类孔隙的致密砂岩岩心表现出较高的模拟油动用程度.

二氧化碳吞吐致密油藏的可动用性

针对CO2吞吐致密油藏可动用性,文中通过CO2吞吐实验、CO2驱替实验,结合核磁共振检测技术进行了研究。结果表明:注入压力、吞吐轮次对原油动用程度影响较大,焖井时间为非敏感影响因素;CO2对微米级孔喉中原油的相对动用程度为76.30%~99.54%,亚微米级孔喉为25.29%~58.72%,纳米级孔喉为6.91%~33.52%;对于注CO2开发致密砂岩油藏,微米级孔喉和亚微米级孔喉是可动原油的主要贡献者,且储层越致密,亚微米级孔喉贡献可动原油比例越高。

克拉玛依油田七东1区砂砾岩油藏聚合物驱实验评价

砂砾岩储集层岩石颗粒混杂、非均质性强、孔隙结构复杂，克拉玛依油田砂砾岩储集层注水开发面临易水窜和水淹、综合含水率高、采收率低等问题，须开展砂砾岩储集层聚合物驱室内评价实验，为合理制定开发方案提供参考。以克拉玛依油田七东1区克拉玛依组下亚组砂砾岩储集层为研究对象，结合压汞、铸体薄片等手段，表征砂砾岩储集层不同类型孔隙结构特征，选择有代表性的岩心开展水驱与聚合物驱实验，通过核磁共振检测驱替过程中聚合物驱油效率、原油动用规律以及聚合物驱后剩余油分布特征。研究结果表明，不同类型孔隙结构差异较大，聚合物驱油潜力不同，其中Ⅱ类孔隙结构聚合物驱提高驱油效率最高；半径大于10.0 μm的孔喉中的原油水驱动用程度最高，聚合物驱提高原油驱油效率有效孔喉半径为1.0~10.0 μm，孔喉半径小于1.0 μm的孔隙对聚合物驱油贡献率低，聚合物驱平均提高驱油效率13.09% .