利用NMRI技术研究致密储层静态渗吸机理

全球能源紧缺迫使人们将注意力转移到潜力巨大的致密油上。但是其低孔、低渗的特点使其在开发过程中面临诸多挑战,以毛管力为基础的静态渗吸作用成为开采这类储层的有效方式。为了更清楚地了解流体在致密岩心孔喉中的静态渗吸过程,将核磁共振可视化技术与静态渗吸实验相结合,阐述了核磁共振成像和T₂ 谱图测试致密岩心静态渗吸排驱效果的原理。核磁共振成像技术能够给出岩心孔隙中流体的二维空间分布,有助于直观了解不同时刻下各孔喉中的静态渗吸排驱效果。T₂ 谱图能量化体现出致密岩心的静态渗吸排驱效果与机理。T₂谱图所预测的采收率与质量法渗吸实验所测的采收率一致,从而验证了核磁共振成像技术评价致密储层静态渗吸采收率的可行性。该研究旨在为致密储层的开发和评价奠定重要的理论基础。     

致密砂岩静态渗吸实验研究

为了研究致密油岩心的渗吸作用、机理及影响因素,建立了致密岩心渗吸实验装置,进行了致密砂岩岩心油水渗吸实验,研究了温度、压力和表面活性剂等因素对致密岩心油水渗吸效果的影响,分析了渗吸效率随时间变化曲线、曲线特征点及渗吸影响因素,得到了致密砂岩岩心渗吸规律及特征。结果表明,渗吸作用主要发生在基质岩心的表层,温度对渗吸的第二个阶段有较大的影响。单面致密油岩心油水渗吸效率在10%左右,地层条件下油水渗吸效率在25%左右。     

十二烷基硫酸钠对致密砂岩渗吸的影响

通过核磁共振测试的方法开展了致密砂岩的自发渗吸实验, 对此研究了致密水湿岩心和中性岩心的 自发渗吸特征, 分析了不同质量分数的十二烷基硫酸钠对致密中性岩心渗吸的影响。渗吸实验结果表明, 致密水湿 砂岩的采收率在6 0%以上, 致密中性砂岩采收率在3 5%以上, 渗吸采油的方法可以作为致密油开发的一种有效方 式。研究也发现, 无论是中性润湿的致密砂岩, 还是致密水湿砂岩, 十二烷基硫酸钠都可以使岩心内油滴分散变小, 改善油珠的流动情况, 从而提高致密砂岩的渗吸速度。十二烷基硫酸钠也能够显著提高中小孔隙, 尤其是中性岩心 中的小孔隙内油相的动用程度, 从而提高渗吸采收率。在实验条件下, 质量分数为0. 0 5%的十二烷基硫酸钠在提高 致密中性岩心渗吸采收率方面效果最佳。     

致密油藏自渗吸提高采收率影响因素研究

针对致密油藏现有开发方式下产量递减快、可采储量低的问题,通过建立双孔双渗致密油自渗吸提高采收率数学模型,研究裂缝密度、基质渗透率、毛管力、原油黏度等因素对自渗吸提高采收率效果的影响。研究发现,注入表面活性剂使亲油致密储层产生润湿性反转,诱导产生自发渗吸,从而可有效提高基质原油的动用程度;渗吸采油效果与裂缝密度正相关,裂缝越密,基质比表接触面积越大,渗吸强度及采油速度也越快;渗吸采油效果与毛管力正相关,改变润湿性的同时应尽量保持界面张力水平;渗吸法采油适用于原油黏度较低、基质渗透率较高的亲油致密油藏。     

低渗油藏岩石压敏性及其对渗吸的影响

针对裂缝性低渗透油藏基质中大量原油滞留而采不出来的特点,结合岩芯压敏性实验和渗吸实验,分析了该类油藏周期注水过程中的作用机理.进行了不同渗透率岩芯静态渗吸实验、岩芯的渗透率压力敏感性实验、不同压降条件下的渗吸实验,并将三者实验结果进行了比较分析.研究结果表明,渗吸采收率随着岩芯渗透率的增大而先增大后减小;岩芯渗透率损失主要是发生在有效压力增大的初期阶段;降压幅度和降压速度对渗吸采收率的影响趋势是先减小后增大;周期注水过程中,压力波动幅度较小时,岩芯压敏性起主要作用;当压力波动幅度较大时,压力波动产生的内外压差起主要作用.     

龙马溪组页岩的渗吸特征及其影响因素

页岩储层压裂改造过程中, 压裂液的返排能力与页岩渗吸特性有重要关系。以四川盆地龙马溪组页岩为研究对象, 研究页岩的渗吸特征, 并讨论了页岩渗吸特征的影响因素。页岩渗吸过程大致可分为快速渗吸阶段、渗吸过渡阶段、后期渗吸阶段三段; 页岩层理面将加大页岩的渗吸速率和渗吸能力; 页岩对油的渗吸速率和能力明显小于水; 不同阳离子类型可以有效抑制页岩中黏土矿物的水化作用, 降低页岩渗吸的能力和速率, 相同质量分数下不同阳离子类型对页岩渗吸能力的抑制力顺序为K⁺ >Na⁺ >Ca²⁺。     

裂缝性特低渗油藏渗吸效果影响因素实验研究

注水开发已成为裂缝性特低渗油藏开发的必由之路,但由于储层微裂缝发育,非均质严重,油水井暴性水淹,导致水驱采收率较低。渗吸采油是该类油藏重要的采油方式,利用室内实验,系统研究了注入水矿化度、岩芯渗透率、含油饱和度、表面活性剂、原油黏度和温度等因素对特低渗油藏渗吸效果的影响。结果表明,在裂缝性特低渗油藏的开发过程中,当周围环境注入水矿化度小于岩芯内地层水矿化度或加入表面活性剂均可显著提高渗吸程度;渗透率越高,原油黏度越小,含油饱和度越大,毛细管渗吸作用越强,最终渗吸采出程度越大;温度的升高可提高初期渗吸速率,但最终渗吸采出程度基本相同,温度不是影响裂缝性特低渗油藏渗吸效果的直接因素。     

实际地层温度压力条件下的渗吸实验研究

采用低渗透砂岩岩心进行实际地层温度压力条件下的渗吸实验,分析低渗透砂岩注水吞吐过程中的渗吸规律,并与常温常压渗吸实验进行了对比。实验表明,常温常压渗吸效率为18%~24%,平均为21%;前6 h岩心渗吸速率最快,为0.8~1.7 %/h。实际地层温度压力条件渗吸效率为24%~31%,平均为27%;第1轮次渗吸速率最快,为2.6~3.6 %/h。与常温常压渗吸相比,实际地层温度压力条件下能提升渗吸效率5%~7%,渗吸速率也明显高于常温常压渗吸,分析认为实际地层温度压力条件下可增加渗吸动力、减小渗吸阻力,更有利于发生油水置换。建立了渗吸深度理论计算模型,得出岩心渗吸波及的深度为0.25~0.63 cm,认为前期快速渗吸阶段进入的深度属于厘米级范围,渗吸深度随渗吸效率的增加而增加。综合研究认为,提高地层压力和进行大面积压裂可有效提高渗吸效率。     

致密油注水吞吐影响因素研究及数学模型建立

近年来,水平井压裂注水吞吐技术已成为致密油的主要开发技术。初期获得较高产量,但随着吞吐轮次的增加,出现产量递减快、油水置换效率低等问题。利用新疆吉木萨尔油田致密油资料,通过室内岩心注水吞吐实验和单井注水吞吐数值模拟研究,分析了注入量、注水吞吐时机、注入速度、吞吐轮次、焖井时间、采液速度等参数对注水吞吐采收率的影响,明确了注水吞吐影响因素依次为吞吐轮次、注入量、焖井时间、注入速度、采液速度。建立单井注水吞吐地质模型,对注水吞吐影响因素进行多元非线性拟合,首次推导出注水吞吐五参数和三参数经验公式,预测误差均在8%以内,为研究区及类似的致密油藏注水吞吐开发提供重要参考。     

致密碎屑岩储层预测方法及其应用

针对陆相致密碎屑岩储层勘探的复杂性,以川东GA构造上三叠统须家河组四段储层为例,采用地质与物探相结合的方法进行储层预测研究。确定了其关键测井特征为伽马和声波时差,采用神经网络为基础的地震多属性分析方法进行伽马反演,基于模型的测井约束反演方法进行波阻抗反演,综合两种数据体进行储层描述,刻画出有利储层的平面展布。实际应用结果表明,该套技术紧密结合了多学科方法,具有明显的效果。     

基于微流控模型的自发吸吮采油过程实验研究

考虑到微流控技术能够实现微米级别的微观模拟以及原油储层微观孔隙介质的特性,利用微流控模型模拟常见于裂缝性油藏中的自发吸吮采油过程。研究结果表明,在自发吸吮过程中,驱替前缘的移动距离与时间呈三次方关系、驱替速度与时间呈平方关系,使得自发吸吮过程能够被更深刻地了解。     

致密砂岩储层孔隙结构分形特征表征方法研究

分形理论为定量表征储层孔隙结构提供了有效手段,但致密砂岩储层孔隙结构复杂,常规孔隙结构分形特征表征方法是否适用需要进一步研究。系统梳理了孔隙结构分形特征表征方法,然后基于致密砂岩压汞曲线对各方法适用性进行了评价,并对致密砂岩储层的分形特征进行了研究。结果表明,分形定义法能够有效表征致密砂岩孔隙结构分形特征,贺成祖法适用于渗透率大于0.1×10-3 μm2的致密砂岩储层,Li Kewen法适用于渗透率小于0.1×10-3 μm2的致密储层,而Brooks⁃Corey法完全不适用于致密砂岩储层。致密砂岩储层在整个孔隙半径区间上具有分形特征,不存在分段分形特征。分形维数是储层评价的重要参数,分形维数越大,储层物性越差,平均孔隙半径越小,排驱压力越大,束缚水饱和度越大。     

适用于致密砂岩储层气湿反转剂筛选与评价

通过接触角测试和可注入性实验对非离子型表面活性剂、含氟阳离子型表面活性剂、氟碳纳米液在致密砂岩储层的气润湿性改变能力和注入性进行评价。结果表明,相对于其他化学剂,氟碳纳米液CRS⁃850具有较好的气润湿反转效果,岩心表面接触角从45.6°增加到92.1°,由强水湿转变为气相润湿;处理前岩心自吸盐水量0.360 8 g,处理后自吸量下降至0.020 6 g,岩心自吸量下降幅度达98.85%。最大自吸速率从0.053 g/min下降至0.002 g/min;气润湿反转剂显著提高岩心内部液相渗流能力,增加气驱渗透率,岩心气驱渗透率恢复效果显著,在气驱盐水基础上提高了501.69%~673.91%,表明气润湿反转剂有利于致密砂岩储层解除液相伤害。     

鄂西渝东JZ1井志留系致密砂岩气层解释

四川盆地天然气资源丰富,是中国石化强力推进的五大增储上产区块之一。随着勘探工作的深入,在盆地东部鄂西渝东区,已有井在志留系非常规致密砂岩层中钻遇天然气显示,并获工业气流。其中JZ1井进入志留系后,发现多套非常规致密气层,完井后对其中显示最好的一层进行压裂改造获得了稳定工业产能。通过对JZ1井产气致密砂岩层研究后认为,气层基岩孔隙度低、渗透性差,但由于致密砂岩储层横向展布稳定,在地层裂缝较发育的区域布井开发,能够获得一定规模的非常规天然气产量。     

川中大安寨裂缝性油藏渗吸注水实验研究

渗吸注水是低渗透裂缝性油藏注水开采的重要机理，合理的注水方式与注水参数对改善低渗透裂缝性油藏水驱开发效果具有指导意义。通过大量的室内实验研究，获得了大安寨油藏基质岩块自然渗吸动态规律和脉冲渗吸动态规律，为制定合理的油藏渗吸注水开发方式提供了理论依据。