表面活性剂对水湿砂岩的渗吸规律及其对采收率的影响

利用国产露头砂岩岩心,研究水湿条件下盐水、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂溶液的自发渗吸规律及其对采收率的影响,对比盐水渗吸、表面活性剂溶液渗吸和先盐水渗吸后表面活性剂溶液的渗吸情况。结果表明:在岩心渗透率范围内,各种溶液渗吸的最终采收率为盐水(0.32～0.50)wOO IP(wOO IP为原始含油量),非离子表面活性剂溶液(0.38～0.50)wOO IP,阴离子表面活性剂溶液(0.44～0.55)wOO IP,阳离子表面活性剂溶液(0.38～0.44)wOO IP;同一类型的非离子表面活性剂在具有特定结构时渗吸效果才达到最好,阴离子表面活性剂的渗吸效果一般好于其他类型表面活性剂;盐水渗吸后再进行表面活性剂渗吸,可提高采收率(0.02～0.04)wOO IP。

低相对分子质量稠化剂渗吸压裂液体系的研发及性能评价

针对大庆油田非常规储层压裂采收率低、储层伤害大等问题,探索一种渗吸增能且滞留伤害低的压裂液体系成为攻关方向。自主研发了一种能够携砂造缝和渗吸洗油一体化的低相对分子质量稠化剂渗吸压裂液体系,聚合物稠化剂黏均相对分子质量为461万,具有优良的减阻、悬砂、耐温、耐剪切性能。破胶液平均粒径为189 nm,与大庆油田非常规储层孔喉尺寸匹配,最终渗吸采收率为32.73%。对比常用的胍胶压裂液体系,该体系岩心伤害率降低61.1个百分点,提高渗吸采收率7.73个百分点。大庆油田某井全程采用低相对分子质量稠化剂渗吸压裂液体系,取得了较好的压裂效果,为大规模推广应用奠定了基础,为大庆非常规储层高质量开发探索了新路径。

鄂尔多斯盆地长7页岩储层压裂液渗吸规律及原油微观动用特征

为揭示鄂尔多斯盆地长7页岩油藏压裂液渗吸排油规律,评价渗吸阶段原油微观动用特征,选取典型的互层状页岩和厚层状页岩岩心样品,利用低场核磁共振技术结合室内高温高压渗吸模拟装置,开展页岩油藏压裂液渗吸排油室内动态模拟实验,定量评价页岩油藏压后渗吸阶段,不同尺度孔喉的压裂液渗吸速度、渗吸采收率及原油微观动用特征。结果表明,页岩油藏压裂液渗吸过程可分为高速渗吸阶段和稳定渗吸阶段,渗吸作用前6 h是高效渗吸阶段,此时的渗吸速率最高可以达到3.08%/h;互层状页岩储层的较小孔喉的渗吸速率及渗吸采收率显著高于较大孔喉,较小孔喉对渗吸采收率的贡献程度可达到81.18%;厚层状页岩压裂液在不同尺度孔喉中的渗吸采收率接近。在页岩油藏压裂阶段,页岩储层渗透率和黏土矿物含量是影响压裂液渗吸效果的主要控制因素,相关成果及认识可为页岩油藏压裂方案优化提供理论支撑。

基于核磁共振技术的致密岩心高温高压自发渗吸实验

为了明确致密储层渗吸作用规律,在开发过程中充分发挥渗吸驱油效果,从而达到提高原油采收率的目的。利用核磁共振技术与高压压汞测试,研究了岩心的微观孔隙结构;设计了模拟储层条件的自发渗吸实验,分析了岩心孔隙度、渗透率、储层温度、压力、人造裂缝等因素对渗吸采收率的影响。结果表明:致密岩心具有3种孔隙结构,其中亚微孔为原油主要赋存空间,其孔隙体积占比接近80%;亚微孔的孔径小、毛细管力大,渗吸初期的渗吸效率最高,且对渗吸原油采收率的贡献程度最大;致密岩心孔隙度、渗透率越低,渗吸采收率越低;渗吸过程中信号相对振幅峰值向小孔隙尺寸偏移,孔径范围减小,岩心越致密,偏移越明显;温度与压力对渗吸采收率的影响较大,模拟储层条件的高温高压渗吸相比常规条件下渗吸采收率提高了120%,模拟压裂的岩心人工造缝后的岩心整体渗吸采收率提高了24.7%。研究成果对利用自发渗吸作用提高采收率具有理论指导意义。

带压渗吸核磁共振实验研究——以江汉盆地潜江凹陷潜江组泥质白云岩为例

渗吸油水置换作用可提高非常规储层原油产量,目前渗吸实验研究以自发渗吸为主,即在常压条件下模拟岩心在毛细管力作用下的渗吸过程,而在实际施工过程中,压裂液在地层中滞留往往存在压力,传统的实验方法无法体现带压条件下的渗吸特征。为此,以江汉盆地潜江凹陷潜江组泥质白云岩为研究对象,开展基于低场核磁共振技术的带压渗吸实验,研究在流体压力作用下的渗吸规律。结果表明:根据T2谱孔隙分类,页岩油储层岩样中98.14%~99.49%的孔隙为小孔和中孔,中孔是其主要储集空间;相较于常压渗吸,附加流体压力使较小孔隙得到更多动用,5和10 MPa带压渗吸采收率分别提高24.32%和62.59%;渗吸使高黏土矿物含量岩样表面产生裂缝,增大接触面积,提高油水置换效率,同时渗吸作用存在改善物性及伤害储层的两面性。

裂缝性油藏低渗透岩心自发渗吸实验研究

裂缝性低渗透油藏注水开发时,注入水沿裂缝窜流,油井含水率高,地下注水波及效果差,油层水淹后仍有大量原油滞留在基质岩块中。渗吸排油是裂缝性低渗透油藏重要的采油机理,为研究各种因素对渗吸效果的影响,采用胜利油区纯梁采油厂天然低渗透岩心,通过在地层水和表面活性剂溶液中的自发渗吸实验,研究了润湿性、温度、粘度、界面张力等因素对渗吸的影响规律。实验结果表明:温度不是影响渗吸的直接因素,而是通过改变模拟油的粘度来间接影响渗吸;润湿性、模拟油粘度以及界面张力是影响自发渗吸的主要因素,岩石越亲水,模拟油粘度越低,渗吸采收率越高;对于亲水岩心,渗透率和界面张力控制着渗吸发生的方式;不同渗透率级别对应一个最佳的界面张力范围,在该范围内,渗吸的采收率最高;对于亲水—弱亲水岩心,岩心渗透率越大,所对应的最佳界面张力越低。

高温低渗油藏中表面活性剂溶液渗吸效果影响因素研究

为进一步探究高温低渗油藏中表面活性剂溶液渗吸机理,以高温低渗的头台油田扶余油层为例,以渗吸过程中黏附功降低因子以及毛管力与重力比值N-1B为评价指标,通过实验研究了表面活性剂溶液组成、裂缝发育程度和岩石渗透率对渗吸效果的影响。结果表明:表面活性剂可有效改善岩心渗吸效果,但选择表面活性剂时,应在改变界面张力降低黏附功、提高洗油效率的同时兼顾界面张力对毛管力的影响,不应一味追求过低油水界面张力。类似扶余的低渗透裂缝性储层,随裂缝系统发育程度增加,毛管力与重力比值N-1B增大,基质岩石与裂缝系统之间的交渗速度加快,达到平衡时间缩短,渗吸采收率增加。实验岩心渗透率范围内,随岩心渗透率增加,油水交渗速度加快,渗吸达到平衡时间缩短,渗吸采收率增加。

基于核磁共振测试的低渗亲水岩心静态渗吸特征

低渗透储层岩性致密、孔喉细小,导致毛管力引起的压裂液渗吸作用强,有助于提高原油采收率。基于室内静态渗吸实验,结合核磁共振仪定量刻画了低渗亲水岩心内的油水分布,并进一步分析了不同尺度孔隙渗吸速率和渗吸采出程度。结果表明:低渗亲水岩心渗吸首先发生在小孔隙中,其渗吸采出程度达到47.92%;大孔隙的渗吸采出程度仅为小孔隙的1/2;渗吸第1天速度最大,渗吸作用在第6天后基本停止,渗吸采收率为24.23%;油水两相在小孔隙与大孔隙中流动机理的差异,导致小孔隙的渗吸采出程度随着界面张力的增加而增加,而大孔隙则相反。研究成果从微观角度量化了压裂液在低渗储层孔喉中的渗吸行为,可为低渗油藏压后关井时间优化和压裂液界面张力优选提供借鉴。

动态渗吸对超低渗透油藏开发的影响及应用

针对超低渗透油藏渗透率低、孔喉结构复杂、非均质性强、常规注水难以建立有效驱替、裂缝-基质间渗吸作用强等问题,运用室内渗吸实验和相似理论,在分析超低渗透油藏动态渗吸驱油机理的基础上,得到动态渗吸特征及主要影响因素,并将实验室数据应用到油田现场。实验结果表明:影响超低渗透油藏动态渗吸的主要因素包括润湿性、注入速度、裂缝密度、吞吐周期等。其中,润湿性是渗吸的主要影响因素,岩石亲水性越强,渗透率越高,裂缝越多,动态渗吸效果越好;适合超低渗透油藏开发的注水速度为0.1 mL/min;合理吞吐周期为2~3个,优化闷井时间为30 d左右。矿场试验表明,鄂尔多斯盆地A油田5口水平井进行体积压裂并利用动态渗吸采油后,平均含水下降20个百分点,5口水平井累计增油2145 t,效果显著。研究成果对超低渗透油田生产方案的制订有指导意义。

岩心渗透率对亲水砂岩渗吸的影响

针对国产露头砂岩与Berea砂岩存在差异,分析国产露头砂岩的渗吸特点和规律,研究亲水砂岩渗透率对盐水自发渗吸规律和采收率的影响,对比不同渗吸数学模型的预测结果.结果表明,渗透率低于800×10-3μm2时,随着砂岩渗透率增加,盐水渗吸采收率逐渐升高,但是增速变慢;渗透率高于800×10-3μm2时,渗吸采收率趋于稳定或稍有下降.高渗条件下,毛管力对盐水渗吸的贡献变弱;渗透率越小,渗吸采收率增速越快,低渗储层开发中应注重发挥渗吸作用.由于渗吸过程的复杂性和多因素影响,已有渗吸数学模型不能较好地描述渗吸规律.

致密砂岩逆向渗吸作用距离实验研究

中国致密油储量丰富,但多数致密储层波及效率低,衰竭开发效果较差.逆向渗吸是致密油藏注水开发过程中的一种重要的提高采收率途径,目前许多学者主要针对致密油藏渗吸采收率及其影响因素开展研究,而对于渗吸作用距离(表征致密油藏渗吸作用范围)研究较少.本文采用CT在线扫描装置建立了致密岩心逆向渗吸作用距离量化方法,明确了逆向渗吸的作用范围,进一步研究了流体压力、含水饱和度、岩心渗透率和表面活性剂对逆向渗吸作用距离的影响,阐明了逆向渗吸作用距离与渗吸采收率的关系,为提高致密油藏采收率提供指导.研究结果表明,渗透率为0.3 mD的致密岩心逆向渗吸作用距离尺度仅为1.25~1.625 cm;5 MPa条件下渗透率为0.302 mD的岩心逆向渗吸作用距离为1.375 cm.在本实验条件下,流体压力和初始含水饱和度对致密岩心逆向渗吸作用距离的影响较小,而渗透率和表面活性剂对致密岩心逆向渗吸作用距离的影响显著,渗透率为0.784 mD的岩心逆向渗吸作用距离相较于渗透率为0.302 mD的岩心提高2.63倍.逆向渗吸作用距离是渗吸采收率表征的重要参数,决定了逆向渗吸作用的波及范围.

致密砂岩动静渗吸增油机理实验研究

鄂尔多斯盆地长7致密砂岩储层多采用水力压裂造缝后注水开发的开采模式,由于砂岩的亲水性依靠毛管力作用的渗吸采油对致密砂岩储层提高采收率至关重要。为了探明长7致密砂岩储层的渗吸增油效果,选取鄂尔多斯盆地长7致密砂岩储层天然岩心进行了静态渗吸、动态渗吸影响因素分析,之后进行了含裂缝天然岩心动态渗吸影响因素研究。结果表明:动态渗吸采收率为静态渗吸采收率的2倍左右。静态渗吸主要受到毛管力的作用,存在最佳界面张力使采收率达到最大;动态渗吸采收率由渗吸及驱替两部分组成,渗吸对总采收率的贡献范围为15%~40%,其中小孔隙为主要贡献者。含裂缝天然岩心驱替后焖井渗吸采油提高采收率10%~15%。研究成果为现场增油措施的实施提供了指导和参考。

具有渗吸驱油效果的压裂液体系室内研究

针对玉门油田低孔低渗油藏产量下降快的问题,提出以体积改造注入具有渗吸功能的低伤害压裂液,提高产量和增长有效期这一技术思路。

多孔介质渗吸机理及其影响因素的分析

以多孔介质为研究对象,深入对其渗吸机理、渗吸模型进行了分析,并针对如何提高油气最终采收率,具体研究了各个方面对多孔介质自发渗吸的影响因素,且给出了相应的建议与未来的研究方向。

苏里格气田盒8段致密砂岩气储层滑溜水压裂渗吸实验研究

以鄂尔多斯盆地苏里格气田盒8段致密砂岩气藏储层为研究对象,对其天然岩心进行了室内自发渗吸模拟实验,具体选择采用质量法和体积法,分析研究了影响致密砂岩储层自吸的因素。实验表明,渗透率、温度因素对致密砂岩岩心渗吸采收率的影响较大,且都为积极影响。

滑溜水压裂液配方优化及性能评价

针对传统滑溜水压裂液存在稳定性差、黏度低和渗吸采收率低的问题,提出用纳米材料对滑溜水压裂液进行改性,并对复合滑溜水压裂液配方进行优化,得到性能较优的滑溜水压裂液。结果表明:添加体积浓度为0.05%,耐盐、耐温和稳定性较好的SC101(纳米二氧化硅);选择JHFR-2D系列为减阻剂,体积浓度为0.1%的MES为助排剂;体积浓度为1%的KCl为防膨剂。在此条件下制备的滑溜水压裂液结构稳定,黏度较大,具备较低摩阻和较高的渗吸排油能力,表现出较好的工作性能。