聚驱后强水洗油层微观剩余油量化分布及挖潜研究

聚驱后油层剩余油分布高度零散,水洗程度严重且分布比例逐年增大,如何挖潜聚驱后强水洗油层剩余油对于聚驱后进一步提高采收率至关重要。此文通过统计聚驱前后密闭取心井和二类上返井水淹层解释资料,深化了聚驱后强水洗层剩余储量潜力认识及微观剩余油量化分布特征。利用现代物理模拟和激光共聚焦扫描显微分析等方法,在前期统计聚驱后剩余油饱和度数据为基础建立强水洗天然岩心模型,开展聚驱后不同驱油体系对微观剩余油的动用效果室内实验。结果表明:聚驱后强水洗层段自由态、束缚态微观剩余油比例相差不大,以颗粒吸附状、粒间吸附状、簇状、孔表薄膜状为主。中水洗层段自由态较强水洗层高3.7%;聚驱后强水洗岩心弱碱三元复合驱降低束缚态剩余油能力强于高浓度聚驱,多降低7.1%,降低孔表薄膜状剩余油效果明显,最终采收率增幅较高浓度聚合物驱多提高4.7%。     

砂岩油田聚合物驱后油层微观剩余油分布规律

针对大庆油田聚合物驱后油层微观剩余油分布规律,利用冷冻制片、紫外荧光和CT无损分析新方法,定量化确定了束缚态、半束缚态和自由态三大类的10种类型微观剩余油的空间分布特征.分析认为水驱、聚驱或三元复合驱后主要微观剩余油类型均以孔表薄膜状、颗粒吸附状和粒间吸附状为主,聚驱后剩余油比例分别减少了83.5％、49.4％和44.0％.三元复合驱后,在高浓度聚合物驱的基础上孔表薄膜状和颗粒吸附状微观剩余油又分别下降8.8％和27.8％.聚驱后分流线部位微观剩余油赋存状态以束缚态的颗粒吸附状和孔表薄膜状以及自由态的簇状和粒间吸附状为主.孔隙结构、乳化现象、贾敏效应、黏土矿物、颗粒表面吸附力、毛管力和微观非均质性引起的指进现象是产生微观剩余油的7种主要原因.研究成果为后续水驱开发和各种化学驱后剩余油的进一步挖潜提供了科学依据.     

高含水期微观剩余油赋存规律——以大港油田小集区块和港西区块为例

为了厘清开发后期高含水储集层内部微观剩余油分布特征,指导大港油田小集区块和港西区块油藏后续剩余油精细挖掘,利用紫外荧光体视显微镜进行观察,经图像处理后,将剩余油划分为弱波及、中波及和强波及3个级别,剩余油赋存状态划分为簇状、孔表薄膜状、狭缝状、角隅状和粒间吸附状5种。在高含水阶段,不同的剩余油赋存状态中,剩余油含量从高到低依次为簇状、孔表薄膜状、角隅状、粒间吸附状和狭缝状;聚/表复合驱后簇状剩余油和孔表薄膜状剩余油较多,后续可采用改善岩石润湿性的方法开采;砾岩剩余油分布较砂岩更加复杂,簇状剩余油和粒间吸附状剩余油较砂岩多,后续应考虑采用控制注入流体流度的方法开采。     

高含水期微观剩余油赋存规律——以大港油田小集区块和港西区块为例

为了厘清开发后期高含水储集层内部微观剩余油分布特征,指导大港油田小集区块和港西区块油藏后续剩余油精细挖掘,利用紫外荧光体视显微镜进行观察,经图像处理后,将剩余油划分为弱波及、中波及和强波及3个级别,剩余油赋存状态划分为簇状、孔表薄膜状、狭缝状、角隅状和粒间吸附状5种。在高含水阶段,不同的剩余油赋存状态中,剩余油含量从高到低依次为簇状、孔表薄膜状、角隅状、粒间吸附状和狭缝状;聚/表复合驱后簇状剩余油和孔表薄膜状剩余油较多,后续可采用改善岩石润湿性的方法开采;砾岩剩余油分布较砂岩更加复杂,簇状剩余油和粒间吸附状剩余油较砂岩多,后续应考虑采用控制注入流体流度的方法开采。     

大庆油田聚合物驱后微观剩余油分布规律

聚驱后微观剩余油分布规律是进行聚驱后剩余油预测和挖潜的基础。利用冷冻制片、紫外荧光和激光共聚焦扫描显微分析方法,对大庆油田聚合物驱后不同水洗程度岩样微观剩余油分布规律进行研究。分析认为,聚驱后弱水洗岩样剩余油以簇状和粒间吸附状自由态剩余油类型为主,中水洗样品束缚态剩余油所占比例达到42.9%,强水洗样品的剩余油以颗粒表面薄油膜状的束缚态分布为主。聚驱后随着驱油程度增加,轻质组分比例减少明显,而重质组分比例增加,重质组分呈连片型分布在岩石颗粒表面,轻质组分则呈小片状和较为连续的整体零散、局部富集的状态分布在粒间孔隙中。粒内微孔和粒间微小喉道处黏土矿物与轻质组分共存,在颗粒内被黏土矿物完全充填的粒内裂隙和微孔中没有原油分布。     

基于荧光薄片的剩余油赋存形态分类方法

随着油藏开发进入高含水阶段，剩余油分布愈加复杂，掌握孔隙内剩余油赋存特征是油田深度开发及提高采收率的基础和保证。荧光薄片法是微观剩余油研究中的基本实验手段，但以往荧光薄片的量化分析多依靠人工经验。通过结合彩色图像分割、分水岭颗粒分割、支持向量机和分类树算法，实现了荧光薄片的剩余油自动分类，从而提高了工作效率。按照荧光颜色，将剩余油划分为弱波及、中波及和强波及3个级别，将剩余油划分为簇状、孔表薄膜状、狭缝状、角隅状和粒间吸附状5种类型，并通过权重赋值的方式，将各种类型微观剩余油的相对比例与含油饱和度之间建立关系。将该分类方法应用于大港油田高含水砂岩油藏取心样品的分析结果表明：簇状剩余油是高含水砂岩油藏的主要类型，不同类型剩余油占比排序规律为簇状 > 孔表薄膜状 > 角隅状 > 粒间吸附状 > 狭缝状，该方法可以为后续的油田开发方案部署提供一定依据。     

基于荧光薄片的剩余油赋存形态分类方法

随着油藏开发进入高含水阶段，剩余油分布愈加复杂，掌握孔隙内剩余油赋存特征是油田深度开发及提高采收率的基础和保证。荧光薄片法是微观剩余油研究中的基本实验手段，但以往荧光薄片的量化分析多依靠人工经验。通过结合彩色图像分割、分水岭颗粒分割、支持向量机和分类树算法，实现了荧光薄片的剩余油自动分类，从而提高了工作效率。按照荧光颜色，将剩余油划分为弱波及、中波及和强波及3个级别，将剩余油划分为簇状、孔表薄膜状、狭缝状、角隅状和粒间吸附状5种类型，并通过权重赋值的方式，将各种类型微观剩余油的相对比例与含油饱和度之间建立关系。将该分类方法应用于大港油田高含水砂岩油藏取心样品的分析结果表明：簇状剩余油是高含水砂岩油藏的主要类型，不同类型剩余油占比排序规律为簇状 > 孔表薄膜状 > 角隅状 > 粒间吸附状 > 狭缝状，该方法可以为后续的油田开发方案部署提供一定依据。     

用岩心磨片荧光分析研究聚合物驱后剩余油微观分布--以大庆油田葡Ⅰ组为例

将聚合物驱后微观剩余油作为研究对象,开展天然岩心水驱油和聚合物驱油实验,应用岩心磨片荧光分析技术,摄取两组对等岩心水驱后和聚合物驱后相同位置剖面的剩余油饱和度微观分布荧光图片,利用面积法计算每个图片上不同类型微观剩余油饱和度值,定量地测定水驱时存在簇状、膜状、盲端和角隅四种类型微观剩余油在聚合物驱后剩余的比例,得出不同类型微观剩余油在聚合物驱后降低幅度不同的结论;并总结了高、中、低不同驱替强度部位的微观剩余油分布规律。     

大庆油田葡一组油层聚驱后剩余油微观分布规律研究

通过天然岩心水驱油和聚合物驱油实验,应用岩心磨片荧光分析技术,利用面积法计算出了不同类型微观剩余油饱和度值,同时定量地测定出水驱时存在的簇状、膜状、盲端和角隅等四种类型微观剩余油在聚驱后剩余的比例,得出水驱后不同类型的微观剩余油在聚驱后降低幅度不同的结论：膜状剩余油大幅度降低,簇状和盲端剩余油降低幅度次之,角隅剩余油降低幅度最小。给出了高、中、低不同强度水淹部位的微观剩余油分布规律：高水淹部位四种类型剩余油均较少,中水淹部位主要以盲端和角隅剩余油构成,低水淹部位四种类型剩余油均较多,尤其是膜状和簇状剩余油比例较大。     

三元复合驱岩心微观尺度油相动用机制

三三元复合驱是一项行之有效的提高原油采收率的技术,但其微观驱油特征及针对不同类型油相的动用机制目前尚不明确。为此,利用核磁共振技术、岩心冷冻制片-荧光分析技术与岩心驱替实验相结合的方法对三元复合驱针对不同孔径分布及赋存状态的油相动用情况进行了定量表征及分析。结果表明：在水驱不产油的条件下,三元复合驱采收率可进一步提高26.42百分点;三元复合驱主要动用中孔隙（[10,50）μm）的油相,同时也强化小孔隙（[1,10）μm）内剩余油的动用程度,小孔隙油相的动用贡献率可达46.0%;相比于水驱,三元复合驱能够提高半束缚态油相采出程度5.26%和束缚态油相采出程度5.82%,其中,对簇状油、粒间吸附状油、膜状油以及角隅状油的动用效果更加明显;通过与碱驱、表面活性剂驱、聚合物驱、聚/碱二元复合驱及聚/表二元复合驱微观驱油特征比较,三元复合驱中碱、表面活性剂和聚合物在动用小孔隙油相、半束缚态油相及束缚态油相上具有明显协同增效的作用。研究成果可为三元复合驱技术的进一步应用提供理论依据。     

用荧光分析方法研究聚合物驱后微观剩余油变化

聚合物驱后微观剩余油分布由驱油的动力和阻力两大因素决定,在这些力的共同作用下,水驱后不同类型的微观剩余油在聚合物驱后的微观分布不同。研究了聚合物驱提高驱油效率的机理,利用荧光分析方法,对比了天然岩心水驱和聚合物驱后的荧光分析图片,统计出了聚合物驱后不同类型微观剩余油的比例,给出了高、中、低不同强度水淹部位的微观剩余油分布规律。     

海相碎屑岩储层不同尺度微观剩余油分布及赋存状态——以哈得逊油田东河砂岩为例

基于常规物性、扫描电镜、铸体薄片、压汞测试等资料,对哈得逊油田东河砂岩的孔喉结构进行划分,选取各类型孔喉结构的典型岩心,通过微观刻蚀薄片驱替实验及水驱油过程的核磁共振、CT扫描研究微观剩余油不同尺度下的分布特征、赋存状态和动用机理。结果表明：研究区存在小孔细微喉-低渗储层、中孔细喉-中渗储层和大孔中喉-高渗储层。微观剩余油可分为单一孔喉尺度的原始状态型、孔内分散型、表面吸附型和角隅型剩余油,局部孔喉组合尺度的斑块状、多孔状和单孔状剩余油,岩心样品尺度的连片状富集、分散状富集和星点状富集剩余油。剩余油主要赋存于中、小孔喉内,赋存状态上分为离颗粒表面较远的游离态剩余油和颗粒表面的水驱难动用束缚态剩余油。随着孔喉结构的变好,孔内分散型剩余油比例有所增加,斑块状剩余油比例下降,剩余油星点状富集增强,束缚态剩余油逐渐减少。油层注水开发后,中、小孔喉内游离态的原始状态型剩余油比例最大,是后期重点挖潜对象,可以采用注微球封堵大孔喉后续水驱的方式进行开采,其潜力大小与游离态剩余油总量相近。     

多孔介质的润湿性对聚驱稠油微宏观效率的影响

岩石表面的润湿性影响聚合物微观和宏观驱油效率。采用可视化微观模型和微观照相技术研究了强水湿和油湿多孔介质下聚合物微观驱油效率和驱替机理。分析了束缚水与稠油分别在两种润湿介质下的微观形态和分布对聚合物的吸附、滞留,连续性和非连续性流动,驱替前缘以及洗油效率的影响。微观模型实验结果表明,在水湿环境,地层水趋向分布于岩石骨架表面并在孔壁附近形成较厚的水膜,聚合物趋于附着在孔壁处,在这些区域聚合物的洗油效率较高;在油湿环境,束缚水主要以非连续相分布在孔隙介质中,聚合物溶液发生咬断效应,原油吸附在孔喉处,聚合物只能部分扫除原油,乳液的形成能辅助聚合物溶液驱替油相。聚合物在水湿介质的微观驱油效率明显高于油湿介质。岩心流动实验结果与微观模型分析一致,相同浓度的聚合物溶液在强水湿岩心前缘突破所需的时间长于油湿岩心,突破前缘更规整,水湿岩心和油湿岩心的水驱采出程度分别为21.5%OOIP和15%OOIP。聚合物在油湿岩心的"门槛"黏度较大。聚合物黏度为500mPa·s时,水驱后水湿岩心和油湿岩心的原油采收率增幅分别为23%OOIP和17%OOIP。     

致密砂岩储层微观水驱油效率及其主控因素

为了解决鄂尔多斯盆地吴起油田长7储层水驱过程中单井产量低、含水上升快、剩余油分布复杂等问题,采用自主设计研发的高温、高压微观模型加持器,对研究区长7储层的真实取样岩心开展微观水驱油渗流实验,通过辅以铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、高压压汞和核磁共振实验,研究了不同孔隙结构类型下的微观水驱油渗流特征,探讨了储层物性、微观孔隙结构、可动流体参数、黏土矿物、驱替压力和注水体积对水驱油效率的影响。结果表明：研究区长7储层微观注水驱替特征以网状驱替和树枝状驱替为主,均匀驱替次之,少见蛇状驱替。不同类型驱替特征的驱油效率、残余油分布特征存在较大差异,均匀驱替驱油效率最高为48.84%,蛇状驱替驱油效率最低为31.73%;75%的残余油以簇状和油膜状赋存于孔喉内。水驱油效率的影响因素是多方面的,其中可动流体参数是比其它物性参数更能准确反映与驱油效率之间关系的参数。研究结果为该区不同类型储层开发方案的调整提供了理论依据。     

不同时机聚驱剩余油分布规律研究

通过物理模拟实验和微观可视化实验,研究了不同时机聚驱时剩余油的分布规律及其成因。实验结果表明,早期注聚能够有效降低注入端附近剩余油饱和度,残余油体积细小,分布分散;后期注聚能够降低远离注入端的中后区域剩余油饱和度,残余油体积较大,分布相对集中,整体驱替效果不如早期注聚。     

冷冻制片荧光分析法在分析聚驱后剩余油赋存状态中的应用

针对大庆油田聚合物驱后微观剩余油赋存状态及分布特征,建立了一套剩余油冷冻制片荧光分析方法,定性和定量地描述了自由态、半束缚态和束缚态三种类型微观剩余油的赋存状态和空间分布特征.结果表明,新研发的剩余油冷冻制片荧光分析法与普通荧光显微照相相比,保持了油水分布的初始状态,避免了颗粒上下遮挡和荧光干扰,可以清晰区分油水界面....     

聚合物表面活性剂溶液微观驱油特征*

为从微观研究聚合物表面活性剂(简称聚表剂)的驱油机理和驱油效果,采用微观刻蚀仿真模型进行微观可视化驱油实验,并与岩心驱替实验驱油效果对比。结果表明,在微观驱油实验中,水驱后微观模型中产生6种类型残余油,而聚表剂驱后对盲端残余油的驱替效果不明显;聚表剂的驱油机理主要是通过其增黏作用、黏弹性作用和乳化作用来扩大波及体积,降低渗流阻力",拉""、拽"残余油,将大油滴乳化分散成小油滴,从而将残余油有效驱出;不同浓度的聚表剂在微观模型和岩心驱替实验中的驱油效果基本相符,聚表剂浓度越大,残余油启动能力越高,驱油效果越好。聚表剂质量浓度为2000 mg/L时的驱油效果最好,采收率增幅为19.69%。图27表1参15。