孔喉结构对CO2驱储层伤害程度的影响

在CO₂驱提高采收率的过程中,CO₂与原油、基质矿物的相互作用会对储层孔喉结构造成一定的伤害。为了揭示孔喉结构对CO₂驱储层伤害程度的影响,利用高压压汞、扫描电镜结合核磁共振技术,通过室内物理模拟实验确定岩心样品的孔喉堵塞程度,评价了不同孔喉结构的岩心样品在CO₂驱过程中的伤害程度,明确了CO₂驱储层伤害机理。实验结果表明：CO₂驱过程中产生的沥青质沉积及酸化作用对储层孔隙度的影响很小,实验岩心样品的孔隙度降幅为1%左右,而渗透率受到的伤害程度较高,Ⅲ类孔隙结构岩心的渗透率降幅达20.55%,且渗透率越低、孔喉结构越差,渗透率受到伤害的程度越高;孔喉堵塞程度与孔喉结构参数成正相关关系,孔喉结构越差,中值半径越小,越容易发生孔喉堵塞;Ⅰ类孔隙结构岩心的孔喉堵塞程度较低,Ⅲ类孔隙结构岩心的孔喉堵塞程度明显增高,最高可达到34.32%。该研究结果可为CO₂驱现场高效应用提供依据。     

徐深气田火山岩气藏水锁效应

徐深气田火山岩气藏储层复杂,开发难度较大。为制定合理的气藏开发方案,提高单井产量和经济效益,减少开发过程对气藏的伤害,研究了不同孔隙类型火山岩气藏的全直径岩心水锁伤害机理。利用核磁共振T_2谱给出了不同孔隙类型储层自吸水和气相反排后滞留水分布规律,从微观角度解释了不同孔隙类型储层水锁伤害恢复快慢差别的原因。研究认为:火山岩气藏储层岩心含水饱和度随渗吸时间的延长而增加;储层大孔隙越发育则渗透率越高,微孔隙占比越大则渗透率越小;储层孔喉连通性越差,非均质性越强,则自发渗吸时岩心吸水量越小;连通性较差的大孔隙是残余气分布的主要孔隙空间;储层水锁伤害随气体反排孔隙体积倍数的增加而减小。     

聚合物驱后储层物性参数的变化特征

通过室内实验，对聚合物驱后储层岩心孔渗参数、孔隙结构以及渗流特征进行了研究，总结了储层物性参数变化特征及对渗流特征的影响。研究结果表明，长期实施聚合物驱后，聚合物在岩心孔隙空间中的吸附和滞留作用对渗透率的影响要大于聚合物溶液对孔隙的冲刷所产生的影响。地层多孔介质中受聚合物对岩石的冲刷作用影响最大的是少数较大孔隙，聚合物对地层的影响作用是非均质的。相对渗透率曲线的变化显示了聚合物的选择作用，聚合物吸附对水相相对渗透率的影响要大于对油相相对渗透率的影响。     

双河油田聚合物驱后储层参数变化规律

油田经历聚合物驱开发后,储层物性参数发生改变,对油田后期开发有重要的影响。文中利用双河油田取心井室内化验分析资料,研究了聚合物驱后储层孔隙度、渗透率以及孔隙结构变化特征,探讨了储层参数变化机理。研究结果表明:聚合物驱后由于聚合物分子在地层的吸附滞留作用,造成储层渗透率下降,后续水驱阶段渗透率有一定恢复;聚合物驱后储层非均质性进一步加剧,物性和孔隙结构好的储层孔隙度和渗透率增大,而物性差的储层渗透率下降,孔喉半径减小,部分发生了堵塞现象。黏土矿物迁徙、运移,以及岩石骨架溶蚀、碎裂、运移是聚合物驱后储层参数发生变化的主要原因。     

二氧化碳注入对低渗透储层矿物及孔隙结构的影响*

注二氧化碳采油过程中,二氧化碳溶解于水形成碳酸,与储层矿物反应会改变岩心矿物组成和储层物性。 本文通过室内实验研究了二氧化碳驱、二氧化碳/水交替驱及二氧化碳吞吐3种不同注入方式下低渗透储层的矿 物、产出流体、储层微观结构以及渗透率的变化。研究结果表明：二氧化碳驱、二氧化碳水气交替驱、二氧化碳吞 吐3种注入方式均可使岩心渗透率增加,二氧化碳/水交替驱过程对岩心渗透率的影响最为明显;产出液中的钙 离子和钠离子浓度都明显上升,岩心矿物中方解石及长石含量下降,碳酸的溶蚀作用导致岩心中的斜长石和方 解石减少;在碳酸作用下岩心微观结构由致密、连通性差、粒间孔隙发育差状态变为疏松、连通性好、粒间孔隙发 育充分状态,溶蚀现象明显。     

致密储层不同二氧化碳注入方式下的沥青质沉积特征及其对渗透率的影响

注CO₂ 引起的原油沥青质沉积对致密储层造成的伤害严重影响其开发效果。为明确不同CO₂ 注入方式下 的沥青质沉积特征及其对储层渗透率的影响,对致密岩心分别进行了CO₂ 驱替和吞吐两种注入方式的实验,通 过核磁共振和扫描电镜等,分析了两种注入方式下的沥青质沉积特征、原油采出程度以及对致密岩心渗透率的影响。结果表明,两种CO₂ 注入方式下的致密岩心均会产生沥青质沉积,且主要以膜状吸附的方式沉积在孔隙表面。受CO₂ 与原油相互作用时间的影响,吞吐方式下的沥青质沉积量大于驱替方式,且吞吐方式下的沉积孔 径范围高于驱替方式。沥青质沉积对致密岩心渗透率的伤害程度与原油的产出方向有关。驱替方式下沥青质 沉积对岩心正向（CO₂ 注入方向）渗透率的伤害程度较大,而吞吐方式下沥青质沉积对岩心逆向渗透率的伤害程 度较大。在围压为10、5MPa时,CO₂ 驱替和吞吐方式下的沥青质沉积对岩心正向渗透率的伤害程度（正向渗透 率平均降幅）分别为7.05%和1.67%,对岩心逆向渗透率的伤害程度（逆向渗透率平均降幅）分别为0.41%和 2.66%。受注采模式和流动机制的影响,CO₂ 吞吐方式下的采出程度低于驱替方式。研究结果对于致密储层CO₂ 驱沥青质沉积不同方向上储层伤害程度的认识及注入方式的优选具有一定的指导意义。     

基于滩控岩溶型白云岩储层分类的渗透率建模方法研究——以川中磨溪—高石梯地区龙王庙组为例

川中磨溪—高石梯地区龙王庙组白云岩储层渗透率受岩溶作用的影响较大,现有渗透率计算模型的适用性较差。利用岩心照片、岩石薄片、高压压汞、核磁共振、物性分析、测井等资料,首先根据岩溶作用、储集空间、孔隙结构对储层进行分类,将非均质性极强的滩控岩溶型白云岩储层划分为溶洞型、溶孔型与基质孔隙型3种相对均质的储层类型,再运用全直径岩样与标准柱塞样物性分析结果,借助其表征尺度的差异,对各类型储层进行渗透率建模。全直径岩样表征尺度较大,用以建立溶洞型储层渗透率解释模型;标准柱塞样表征尺度较小,用以建立溶孔型与基质孔隙型储层渗透率解释模型。现场应用结果表明,相对于常规Timur公式与核磁Coates等模型,上述分储层类型计算的渗透率值与岩心分析结果更吻合,有效提高了碳酸盐岩滩控岩溶型白云岩储层渗透率计算结果的准确度。     

渤海B油田回注污水中乳化油对低渗储层堵塞实验研究

为确定海上低渗油田含油污水回注对低渗储层的影响,利用室内实验方法,取不同渗透率的人工岩心各两块分为两组,每组分别用乳化油含量为30 mg/L、50 mg/L的模拟乳化油进行驱替,再对岩心进行反驱、正驱和刷端面正驱,研究乳化油含量对储层的堵塞伤害规律。分析结果表明:乳化油浓度越大,对岩心的伤害越严重;对于同一浓度和粒径的乳化油,渗透率越大,岩心伤害率越高;通过反驱、正驱和刷端面正驱后,渗透率有所回升。     

注水倍数对储层微观孔隙结构影响实验研究

目前针对大庆油田某区块水驱倍数对储层微观孔隙结构特征的研究还不系统,缺少岩心微观孔隙结构参数、孔渗以及矿物含量等参数随不同水驱倍数变化规律的量化研究,严重制约了对储层水驱微观机理的揭示。基于核磁共振技术和压汞相结合的方法,建立了随岩石物性变化而变化的核磁共振转换系数C值的确定方法,充分克服压汞法不能重复利用相同位置样品而造成的误差,以及核磁法不能准确确定转换系数C值的弊端。利用该方法分析了岩心在不同水驱倍数下孔径大小及岩心矿物成分的变化规律。不同物性岩心的孔隙度和渗透率随水驱倍数增加均出现不同程度的增大;岩心原始孔隙度和渗透率越大,岩心孔径增加的幅度越大。水驱后黏土含量降低,高岭石的相对含量降低幅度最大,黏土矿物变化和微粒运移是导致岩石物性和孔径变化的主要原因。      

长期冲刷条件下的渗透率变化和微观模型研究

长期的注水开发,使储层的物性参数发生了较大变化,其非均质性较开发初期更加严重,开采难度增加。为了研究长期注水冲刷条件下储层物性参数的变化规律,利用室内岩心驱替实验,分析了在长期冲刷条件下岩心渗透率的变化。实验表明,在长期的注水、注白油驱替下,岩心渗透率降低。根据实验数据,建立了渗透率降低的微观动态模型,并对渗透率降低的原因进行了分析。     

渤海C油田馆陶组储层堵塞实验评价研究

为了分析明确渤海C油田导管架期间预钻井的12口生产井,在组块安装后投产产量达不到配产目标的原因,针对有机质沉积、原油乳化堵塞、流体配伍性、钻完井液漏失与返排等潜在储层伤害因素,开展了储层堵塞实验评价研究。实验结果表明：1)免破胶无固相钻开液(EZFLOW)漏失量越高渗透率伤害程度越大,同时考虑钻完井液漏失时,天然岩心的渗透率伤害程度为37%,伤害程度中等;2)有机质沉积对储层伤害较为明显,注入0.4 PV原油后渗透率伤害程度达到98%,且随有机质沉积量的增加,储层伤害越大;3)油包水型乳状液(W/O型)驱替对岩心渗透率伤害程度高达75.01%,水包油型乳状液(O/W型)驱替对岩心渗透率伤害程度为25.21%,低含水层受原油乳化堵塞影响较明显。综合分析认为,渤海C油田12口预钻井低产原因为导管架预钻井后待组块安装期间关井静置过程中有机质沉积和原油乳化伤害。同时,渤海C油田12口预钻井目的层馆陶组储层物性因子较小,产液指数较低是导致低产的原因之一。研究结论为后续增产措施以及方案提供了依据。     

四川盆地二叠系—三叠系碳酸盐岩核磁共振实验测量及分析

碳酸盐岩储层类型多样,基质孔隙度普遍偏低,储层缝洞发育,孔隙结构复杂。孔隙结构及物性是储层和含油气评价的关键因素。为了研究孔隙结构的特征,针对四川盆地三叠系雷口坡组白云岩、二叠系茅口组致密石灰岩两类碳酸盐岩岩心等共计45块柱塞样品开展了常规孔渗、岩电实验、核磁共振等测量,从多角度分析了岩心样品的孔隙类型及在储层中的孔隙结构分布规律。研究结果表明,对于雷口坡组白云岩储层,整体岩心核磁T2谱呈现明显的单峰、双峰、三峰特征,表明岩心存在三重孔隙介质(基质孔隙、裂缝、溶蚀孔洞),孔隙结构非均质性强,整体物性较差。致密石灰岩核磁共振测量表明,T2谱呈现显著的双峰形态,储集空间为基质晶间孔及溶蚀孔,且不同岩心T2谱左边峰值基本稳定0.1ms左右,表明孔隙尺寸比雷口坡组白云岩小。采用SDR模型反演的核磁共振渗透率与气测法测量的渗透率最大绝对误差为0.31mD,一致性较好。同时,核磁共振测量结果也可以在一定程度上反映泥质含量,泥质含量较高的岩心,核磁共振T2谱前端信号很强,分布宽度也较大,而且核磁共振孔隙度通常大于气测孔隙度。文章所提供的实验测量及分析方法对于四川盆地碳酸盐岩缝洞储层具有普遍适用性。     

克拉玛依油田八区佳木河上亚组储层孔隙结构特征及分类

孔隙结构是影响储层孔隙度、渗透率的重要因素,无论是在油气二次运移过程中油气驱替孔隙中的地层水时,还是油气在开发过程中从孔隙中被驱替出来时,都受孔隙结构所控制。采用薄片鉴定、压汞分析、扫描电镜等实验测试技术,对克拉玛依油田八区佳木河组储层微观孔隙结构特征进行了详细研究。研究结果表明,八区佳木河上亚组储层物性整体上属于中孔低渗~特低渗储层,孔隙以原生晶间孔、粒内溶孔、胶结物内溶孔为主,属于中小孔、微细喉道类型,喉道分选性差,均质性相对较差,连通性一般。通过对各类孔隙结构特征参数的相关性分析,选取有效孔隙度与渗透率作为孔隙结构主分类参数,对八区佳木河上亚组储层孔隙结构进行分类,共分为三大类、五个亚类。其中,I-1亚类储层孔隙结构最优,II类储层孔隙结构中等偏下和III类储层孔隙结构极差。     

致密轻质油藏不同CO2注入方式沥青质沉积及储层伤害特征

致密轻质油藏注CO₂会引发沥青质沉积现象。为厘清不同CO₂注入方式下沥青质沉积特征及其对储层的伤害机理,以鄂尔多斯盆地延长组7段储层轻质原油为例,在明确CO₂注入量和压力对沥青质沉淀量影响的基础上,通过开展不同注入压力下CO₂吞吐和驱替实验,辅以核磁共振在线扫描技术,研究了不同注气方式下沥青质在岩心中的沉积特征,定量评价了不同注气方式下沥青质沉积对储层物性、润湿性和孔隙结构的伤害程度,从微观孔隙尺度剖析了沥青质沉积对储层的伤害机理。研究结果表明,沥青质主要在岩心入口端大量沉积,且越接近岩心出口端沉积量越小,驱替方式下的沥青质沉淀量和沉积区域大于吞吐方式;两种注入方式下孔隙度变化率相差较小,但驱替方式下的渗透率伤害率远高于吞吐方式;沥青质沉积引发岩石润湿性向亲油反转,润湿反转指数随注入压力的升高而增大,且驱替方式下的润湿反转指数大于吞吐方式;微观尺度下沥青质主要在大孔隙中沉积,但吞吐方式下大孔隙（0.092 μm≤T₂<4.500 μm）堵塞率随注入压力的升高而增大,小孔隙（0.009 μm≤T₂<0.092 μm）堵塞率则先下降、后上升;驱替方式下小孔隙和大孔隙堵塞率均随注入压力的增加而增大。     

鄂尔多斯盆地南梁—华池地区长81致密储层微观孔喉结构及其对渗流的影响

鄂尔多斯盆地南梁华池长81油藏孔喉结构多样、渗流特征复杂,成藏及油水关系认识不清,制约了该区石油勘探突破及规模开发进程。通过铸体薄片、恒速压汞、核磁共振、油水相渗测试等方法,系统研究了南梁—华池地区长8₁储层微观孔隙结构,对比分析了该区不同物性样品微观孔喉结构差异及其对油水渗流特征的影响。结果表明:①储层物性越好,微观非均质性越强,可动流体饱和度越大,无水期驱油效率先增后减,最终水驱油效率越高。②当渗透率大于1.000 mD时,渗透率贡献率主要依靠少数半径大于6.00μm的连通喉道;当渗透率小于1.000 mD时,渗透率贡献率主要由喉道半径峰值区间的小喉道决定。③连通喉道半径小于0.10μm的孔隙流体为不可流动的束缚流体,储层物性越好,半径大于0.50μm喉道控制的孔隙体积越大,可动流体饱和度越高。④研究区油水相渗特征可以分为3类,其中Ⅰ类相渗物性最差、驱油效率最低;Ⅱ类相渗喉道半径为0.50~1.00μm,两相共渗范围较宽,无水期驱油效率和最终驱油效率均最高;Ⅲ类相渗喉道半径多大于1.50μm,含水上升较快,无水期驱油效率最低,但最终驱油效率只略低于Ⅱ类相渗最终驱油效率。喉道半径的分布、连通特征决定了储层渗透率和可动流体饱和度大小,影响油水两相渗流规律,对石油充注、成藏以及开发均有重要的影响,是该区油水关系复杂的重要因素之一。该研究成果对分析岩性油藏油水关系、预测有利储层分布具有一定指导意义。     

致密砂岩微观孔隙非均质性定量表征及储层意义——以鄂尔多斯盆地X地区山西组为例

以鄂尔多斯盆地东部X地区山西组致密砂岩储层为例,采用Matlab编程,提出铸体薄片图像面孔率提取的新方法,基于面孔率提出非均质系数U定量表征微观孔隙非均质性,并讨论非均质系数U和储层物性关系及微观孔隙非均质性的储层意义。结果表明,X地区致密砂岩储层微观非均质性强烈,微观孔隙分布十分不均匀;非均质系数U与孔隙度和渗透率均为负相关关系,非均质系数U越大,储层非均质性越强,储层物性越差,反之储层物性越好;致密砂岩储层微观非均质性控制着孔隙（储集空间和渗流空间）的微观发育特征,致密砂岩储层非均质系数定量评价有利于指导后期开发、开采中优质层位的圈定。      

原油沥青质沉积和吸附引起储层损害的机理及损害程度评价

原油沥青质沉积对储层孔喉的堵塞和沥青质吸附引起的油藏岩石润湿性改变是造成储层损害、导致油井产能下降的重要机理之一。首先,从热力学平衡和溶解度两个方面论述了原油沥青质发生絮凝和沉积的机理,并采用粘度法测定了沥青质絮凝初始点;然后利用岩心流动实验方法,定量评价了沥青质沉积对储层岩石渗透率的影响;并采用经改进的自吸速率法,研究了原油沥青质吸附所引起的润湿性改变及其对产能的影响。实验结果表明,储层岩心油相渗透率下降的程度与沥青质沉积量、储层岩心的原始渗透率、沉积颗粒粒径以及原油流速等因素有关。原油沥青质在油藏岩石上的吸附所引起的润湿性改变是导致储层油相渗透率降低,从而造成储层损害的一个重要原因。     

低渗透储层水锁伤害影响因素室内评价

针对低渗透储层因水锁引起的地层伤害问题,开展了水锁伤害影响因素室内评价。通过实验数据结果分析,随着地层含水饱和度的增加,则气相渗透率下降;岩心渗透率越低,作用时间越长,岩心水锁伤害越大;驱替压差越大,岩心水锁伤害越小;活性剂能够减轻岩心的水锁损害。     

相国寺储气库储层微粒运移伤害实验研究及应用

储气库强注强采、反复注采的生产特征决定了储层特征在不断变化,使用常规方法难以准确评价微粒运移对储层的伤害大小。为了给储气库注采方案的科学制定提供实验技术支持,以碳酸盐岩裂缝-孔隙型储气库储层为研究对象,针对储气库实际生产,建立了一套基于生产特征的实验方法;采用岩心伤害评价仪、扫描电镜及浊度仪开展微粒运移对储层伤害的实验研究,定量分析驱替压差递增、波动、正反向的变化引起微粒运移对储层的损害大小。研究结果表明:①基于生产特征建立的实验方法,驱替方式为压差递增、波动、正反向,驱替压差1.5～10 MPa,实现了模拟实际生产全特征的实验评价;②碳酸盐岩裂缝-孔隙型储气库储层微粒运移的第一临界压差4 MPa,第二临界压差8 MPa;③驱替压差波动更容易使前期堵塞孔喉的微粒发生进一步运移,产生自然解堵或新的堵塞,4～8 MPa的驱替压差产生解堵的效果,8～10 MPa的驱替压差产生新的堵塞;④驱替压差方向的变化,可使微粒在喉道及孔隙中来回振荡,使部分大微粒破碎成小微粒进而运移出,使储层渗透率在一定程度上得到改善,缓解储层的伤害。结论认为,碳酸盐岩裂缝-孔隙型储气库在注、采过程中控制一定的生产压差,不但能够满足生产需要,而且减小地面设备负荷,同时能有效缓解由于微粒运移导致的储层伤害。     

渗透率级差对聚合物驱产液指数的影响

储层层间物性差异是影响非均质油藏聚合物驱采收率的重要因素。为揭示由水驱转为聚合物驱过程中的产液指数的变化规律,通过物理模拟实验研究了岩心渗透率级差对聚合物驱产液指数的影响。结果表明,由水驱转为聚合物驱的过程中,产液指数变化整体上经历水驱上升段、聚合物驱速降段、聚合物驱缓降段以及聚合物驱回返段四个阶段;在非均质岩心实验中,储层渗透率级差变化对聚合物驱阶段的产液指数下降幅度具有明显影响,具体表现为聚合物注入后产液指数、采收率随渗透率级差的增大而减小。研究结果对于判定存在储层渗透率级差油藏的聚合物驱合理产液下降幅度、预测产液下降周期具有一定的指导意义。