致密油储层渗吸驱油用纳米流体研究

针对致密油储层压裂后长时间注水开发效果逐渐变差,注入常规化学药剂难以有效提高采收率的问题,以阴-非离子型表面活性剂FS-3、助溶剂ZR-1和C₁₁—C₁₃直链烷烃为主要原料,研制了一种适合致密油储层渗吸驱油用的纳米流体Nan-FS,室内评价了其综合性能。结果表明：纳米流体Nan-FS的粒径范围在10～100 nm,具有良好的分散稳定性;纳米流体Nan-FS溶液具有良好的界面活性和润湿反转性能,当其质量分数为0.5%时,油水界面张力值降低至10^-2m N/m数量级,并且能使亲油石英片表面的接触角降低至64.5°。纳米流体Nan-FS溶液还具有良好的渗吸驱油效果,使用质量分数为0.5%的纳米流体作为渗吸液,可使天然岩心静态渗吸150 h后的采收率达到15%以上,而岩心水驱稳定后继续注入0.4 PV纳米流体溶液,可使岩心动态渗吸采收率继续提升25百分点。现场试验结果表明,M区块内5口采油井采取注纳米流体Nan-FS渗吸驱油措施后,平均日产油量明显提升,平均含水率明显降低,达到了良好的降水增油效果。     

高温高压下陆相致密油藏非稳态压裂液渗吸机理研究

渗吸提采（IEOR）是高效开发具有“三低”特性致密油资源的关键技术。在储层压裂、返排、后续开发等阶段，压裂液与油藏中的岩石、流体相互作用后产生渗吸效应，研究稳态及非稳态压裂液渗吸机理对现场开发具有重要指导意义。为此，首先提出了稳态及非稳态渗吸概念，在模拟高温高压环境的基础上，利用核磁共振技术与物理模拟实验结合，定量表征了不同条件的压裂液渗吸特征差异。结果表明：压裂液稳态渗吸作用尺度为0.01～51.52ms，非稳态渗吸作用尺度为0.01～27.75 ms，且在渗吸初期，二者的渗吸速率最快，渗吸作用优先在小孔（0.01～1.00 ms）中进行，随着反应时间的进行，再进入中孔（1.00～10.00 ms），最后为大孔（＞10.00 ms）；非稳态渗吸效率整体高于稳态渗吸，但是非稳态渗吸整体较早趋于稳定，小孔是压裂液渗吸效率的主要贡献者，并最先趋于稳定，其次为中孔，最后为大孔；双重介质的渗吸效率虽整体优于单一介质，但各孔喉的渗吸稳定时间相对滞后；非稳态渗吸的渗吸效率与储层渗透率、储层品质因子呈正相关性，且随着渗透率和储层品质的提升，中孔对渗吸的贡献逐步上升，由小孔主导型逐步变为中孔逼近型，最终为中孔主导型。     

核磁共振测井在致密油储层孔隙结构评价中的应用

准噶尔盆地准东北部平地泉组致密油储层岩性复杂,具有低孔隙度、低渗透率、非均质性极强、孔隙结构复杂的特点。为评价此类储层的有效性,从节省取心成本的角度考虑,首先采用分段非线性刻度转换方法由核磁共振测井T2谱构建伪毛管压力曲线及相关关系法连续计算孔隙结构参数。并在此基础上,优选孔隙结构敏感参数构建储层质量综合指数,结合产能建立适合致密油储层的产能评价标准。     

延长油田典型致密油储层渗吸-驱替采油机理定量分析

渗吸法驱油是致密油储层重要的采油方式之一,目前主要针对裂缝系统与基质系统之间的渗吸机理进行了较为深入的研究,但对于渗吸和驱替作用对渗流阶段采出程度的影响和贡献却未形成统一的认识。为此,基于延长油田水磨沟区长8致密油储层的孔隙结构分布特征以及裂缝系统和基质系统驱替压力特征分析,利用核磁共振技术定量表征驱替法和渗吸法对采出程度和可动流体分布的影响。实验结果表明:研究区致密油储层渗流能力的主控因素为喉道半径;裂缝性岩心样品基质系统的采出程度主要受控于渗吸作用,裂缝系统的采出程度主要受控于驱替作用;核磁共振定量分析驱替法和渗吸法的采收率分别为32.30%~39.32%和9.60%~19.49%;致密油储层岩心样品的微观孔隙结构复杂,且渗吸-驱替过程中流体流动方向受微观孔喉润湿性影响,因此渗吸法与驱替法的可动流体分布没有严格的孔隙尺寸界限。     

致密油气储层基质岩心静态渗吸实验及机理

致密油气藏已经成为非常规油气领域的开发重点。渗吸作用作为致密油气渗流机理的重要内容,可以有效地提高致密油气藏的采收率,但目前这方面的研究较少。选取中国典型致密油气储层基质岩心,进行不同条件下的渗吸实验。对实验现象与实验结果进行深入分析,提出新的致密油气储层基质岩心渗吸机理——层渗吸理论,即渗吸是从岩心表层开始逐层向岩心内部进行的。根据修正质量法计算渗吸效率的公式得到准确的室内渗吸实验数据,并将数据标定为实际地层尺度。结果表明,致密油气储层基质岩心在地层条件下的油水渗吸效率为12%~18%,渗吸速度数量级为1×10~(-4)cm/min。应用渗吸作用开发致密油气需要与其他开发方式相结合,才能提高致密油气产量的最终效果。     

大庆油田致密油储层压裂增能影响因素分析

为了明确不同因素对压裂增能效果的影响,对致密油藏压裂液注入、焖井、采出全过程进行了模拟。选取大庆外围致密油储层天然岩心开展实验研究,通过对采出程度、孔隙压力和含水率的监测,分析了岩心渗透率、润湿性、裂缝条数、注入量、焖井时间和泥质含量对致密油藏压裂增能动态响应特征的影响。研究结果表明,致密油储层压裂增能工艺可以有效改善致密油储层的采收率;储层物性越好、水湿性越强,压裂增能效果越好,渗透率1.68×10-3μm2岩心比渗透率0.39×10-3μm2岩心的采出程度高10.8%,强水湿岩心与弱水湿岩心的采出程度相差2.86%。此外,通过提高压裂液注入量、增加裂缝数量、优化焖井时间和加入防膨剂都能够显著提高致密油藏的采收率,为油田提供技术参考。     

致密油储层孔隙结构核磁共振测井评价方法

对吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层孔隙流体分布、微观润湿性和流体弛豫性质的分析认为,致密油储层的小孔隙主要含水且亲水,大孔隙主要含油且亲油。依据核磁共振测井T2谱评价孔径分布的公式、亲水孔隙表面弛豫率和亲油孔隙表面弛豫率的大小,将水弛豫信号和油弛豫信号分别转换为含油孔径和含水孔径分布,二者相加得到岩石总的孔径分布。通过对核磁共振测井资料的处理及其与岩心分析资料的对比分析,验证了本方法的有效性和可靠性。     

致密油充注过程中储层润湿性变化对含油性影响——以川中侏罗系致密油为例

以四川盆地川中侏罗系致密油储层岩心样品为例,开展了致密油微观充注物理模拟实验。实验模型采用砂岩薄片模型(尺寸为2.5 cm×2.5 cm,厚度约0.6 mm),将实验用油注入模型引槽中,压力由小到大逐步增加至每个模型出口端只出油不出水为止,观测渗流特征并计算含油饱和度。实验结果显示,充注前样品束缚水饱和度与充注后含油饱和度总和大于100%,基于核磁共振法对储层束缚水等流体饱和度与储层润湿性的分析,提出了充注前后储层润湿性的改变(水润湿转变为油润湿)使得最终含油饱和度高于被驱替的动水饱和度。致密油运聚过程中储层润湿性改变抵消了致密油储层高束缚水饱和度对致密油含油性的抑制作用,利于致密油运聚,是致密油成藏含油饱和度提高的重要原因。     

压裂液存留液对致密油储层渗吸替油效果的影响

统计长庆油田罗*区块2015年存地液量与油井一年累积产量的关系发现,存地液量越大,一年累积产量越高,与常规的返排率越高产量越高概念恰恰相反,可能与存地液的自发渗吸替油有关。核磁实验结果表明,渗吸替油不同于驱替作用,渗吸过程中小孔隙对采出程度贡献大,而驱替过程中大孔隙对采出程度贡献大,但从现场致密储层岩心孔隙度来看,储层驱替效果明显弱于渗吸效果。通过实验研究了影响自发渗吸效率因素,探索影响压裂液油水置换的关键影响因素,得出了最佳渗吸采出率及最大渗吸速度现场参数。结果表明,各参数对渗吸速度的影响顺序为:界面张力 > 渗透率 > 原油黏度 > 矿化度,岩心渗透率越大,渗吸采收率越大,但是增幅逐渐减小;原油黏度越小,渗吸采收率越大;渗吸液矿化度越大,渗吸采收率越大;当渗吸液中助排剂浓度在0.005%~5%,即界面张力在0.316~10.815 mN/m范围内时,浓度为0.5%（界面张力为0.869 mN/m）的渗吸液可以使渗吸采收率达到最大。静态渗吸结果表明:并不是界面张力越低,采收率越高,而是存在某一最佳界面张力,使地层中被绕流油的数量减少,渗吸采收率达到最高,为油田提高致密储层采收率提供实验指导。      

子长油区致密砂岩储层渗吸驱油主控因素分析研究

对于致密砂岩储层渗吸驱油的研究,多致力于各影响因素与岩心驱油效率、驱油速率等之间的关系,为进一步量化表征各影响因素对于致密砂岩储层渗吸驱油影响的强弱,以鄂尔多斯盆地子长油区天然致密砂岩样品为例,通过自发渗吸实验,研究了岩心尺寸、品质系数、界面张力、润湿性、矿化度、初始含水、原油黏度等因素对于渗吸驱油作用的影响,并通过实...     

The surface wettability of brine in a tight oil reservoir

Based on DSA100 instrumentation, the interactions between the chemical groups on the rock surface and brine were analyzed to study the abilities and microscopic mechanisms on reservoir characteristics of wettability controlled by Na⁺, Ca²⁺and Mn²⁺. The results show that that in the same solution, static and dynamic angle of each ions are consistent. When the concentration of CaCl₂ solution is more than 0.5 mol/L, the contact angle will change greatly. Ca²⁺, Mn²⁺ can change the structural characteristics of tight reservoirs. This provides a theoretical basis for our study of low salinity water flooding and recovery ratio.     

致密油藏混合润湿性测试新方法及其应用

致密油储层矿物成分的复杂性和分布的随机性决定了岩石孔隙表面的润湿性是不均匀的。将致密油藏物理模拟实验方法和核磁共振技术相结合,提出了致密油藏混合润湿性测试新方法。在此基础上,确定出混合润湿指数的分类界限,探讨了致密油藏岩心原始润湿性测量方法。研究表明:致密油岩心经过洗油后,所测试的混合润湿指数大多数位于0~0.4,处于弱亲水;而未洗油的新鲜岩样,同一块致密油岩心所测试初始状态下的混合润湿指数要大于原始状态下的混合润湿指数;所测试的致密油岩心在原始地层条件下大部分呈弱亲油,少部分呈弱亲水。这种测试新方法可以对致密油藏有效开发提供可靠的技术参数。     

压裂液对致密油储层人工裂缝渗透率的影响分析

对于致密油储层来说,目前国内外对其开采主要是通过压裂形成人工裂缝增加储层的渗流能力,提高原油产量。然而在压裂施工的过程中势必会造成压裂液对地层的伤害及对支撑裂缝导流能力的伤害。弄清压裂液对人工裂缝渗透率的影响因素,对于提高致密油储层压裂改造效果及提高原油产量有着重要的意义。本文是针对致密油储层的真实岩心人工裂缝,进行室内试验研究,主要从压裂液破胶液对人工裂缝的伤害出发,研究了破胶液对人工裂缝的伤害及对渗透率的影响,支撑剂的分布对人工裂缝渗透率的影响及破胶液对支撑剂分布的影响等几个方面进行了系统的研究。并得出了影响人工裂缝渗透率的主要因素是裂缝断面粗糙度、支撑剂的运移及裂缝表面的性质等。     

致密油储层大孔区间孔隙度计算渗透率方法

松辽盆地长垣南地区扶余致密油储层已经成为大庆油田持续稳产较为现实的勘探突破目标。 渗透率作为判断致密油“甜点”的重要参数,其准确计算已成为致密油“七性”（岩性、物性、含油性、电性、脆性、烃源岩特性和地应力各向异性）参数评价和勘探开发部署的关键技术。 通过分析几种常用的测井计算 渗透率方法在致密油储层中的不适用性,应用压汞和核磁共振实验资料,明确了不同大小孔径分布与渗透率的关系,利用大孔区间孔隙度对储层渗透率贡献较大的特点,形成了一种应用大孔区间孔隙度计算渗透率的方法,提高了致密油储层测井计算渗透率的精度,为致密油藏的准确评价奠定了基础。     

致密油藏孔喉分布特征对渗吸驱油规律的影响

自发渗吸是致密油藏中一种重要开发机理,构建准确的渗吸驱油数学模型对明确致密油藏渗吸驱油规律具有重要意义.基于毛管束模型,考虑束缚水和残余油饱和度,利用二维高斯分布函数拟合从高压压汞测量得到的致密砂岩孔喉分布,构建岩心尺度致密砂岩基质渗吸驱油数学模型,并通过致密砂岩渗吸实验对数学模型进行验证,开展渗吸规律影响因素分析,明...     

油藏岩石润湿性对气驱剩余油微观分布的影响机制

注气驱是目前油田进一步提高原油采收率的重要措施之一,油藏岩石润湿性对注气的效果有重要影响。基于三维孔隙级网络模型,运用孔隙级流动模拟方法,系统研究了6种不同润湿性油藏注气过程的油气水孔隙级分布和气驱效果。结果表明,水湿和MWS混合润湿(小孔隙为油湿)体系中的注气效果相对于另外4种润湿体系较差;这4种效果较好的润湿体系分别是油湿、中性润湿、MWL混合润湿(大孔隙为油湿)和部分润湿（其中30%孔隙水湿）体系。     

The wettability with Ca2+ brine in a tight oil reservoir with zeta potential

Abstract

Based on Zetasizer Nano ZS instrumentation, the zeta potential with Ca²⁺ and tight oil reservoir were analyzed to study the abilities and microscopic mechanisms on reservoir characteristics of wettability. The results show that in the CaCl₂ solution, Ca²⁺ can reduce the surface hydrophilicity of tight sandstone, thus change the reservoir wetting characteristics. While increasing pH can improve reservoir wettability and facilitate tight oil development. Ca²⁺ can change the structural characteristics of tight reservoirs and crude oil. This provides a theoretical basis for our study of low salinity water flooding and recovery ratio.     

致密砂岩气藏润湿性对液相圈闭损害的影响

致密砂岩储层易因外来工作液入侵造成严重的液相圈闭损害,岩石表面润湿性对于液相圈闭损害程度具有重要影响。使用氟碳表面活性剂Zonyl8740处理岩心,降低岩心表面能,制得不同润湿程度的岩心。通过岩心驱替和毛管自发渗吸实验分别研究了气湿岩心和液湿岩心的束缚水饱和度、自吸油水动态;建立初始含水饱和度岩心流动实验,对比了钻井液加入气湿反转剂前后液相圈闭损害率。实验表明,致密砂岩表面由液湿反转为优先气湿可大幅度减弱毛管自吸效应、降低自吸液量和最终滞留饱和度。气湿反转剂可有效减少钻井液对储层液相圈闭损害。对预防致密砂岩储层液相圈闭损害具有一定指导意义。     

考虑渗透率和流体黏度的致密油藏探测半径

探测半径是评价油藏控制程度和井控储量的重要参数。为了解决低渗透致密油藏探测半径计算方面存在的问题,建立了考虑渗透率和黏度的模型,推出了新的导压系数,得到了考虑流体和地层因素的微分方程。在此基础上,应用稳态依次替换法和质量守恒法推导出相应的探测半径方程,并用数值方法求解。研究结果表明:低渗透致密油藏地层中新的导压系数比经典理论中的导压系数小;探测半径与井的产量有关,同时也与渗透率和黏度的变形系数有关,渗透率的变形效应会减小探测半径,黏度的变形效应会增大探测半径。     

致密储层孔隙结构研究方法概述

对于致密储层,孔隙结构很大程度上决定了储层的性质,影响了流体流动机理,对储层的产能有很大影响,因此,储层孔隙结构表征一直是石油领域研究的热点问题。随着致密储层的油藏开发、煤层气及页岩气的开采,孔隙结构研究方法日益受到人们的重视。在参阅国内外相关文献的基础上,对目前致密储层孔隙结构表征方法进行归纳,分别介绍了每种方法的工作原理,并简单总结了各自的优缺点。