基于自主研发微观驱油实验装置下低渗透储层水驱油渗流特征研究--以姬塬油田长61储层为例北大核心CSCD

针对低渗透储层具有低孔、低渗特性,且渗透特征复杂多变,应用真实砂岩微观模型和自主研发微观驱油驱替联测实验装置,开展了微观水驱油实验研究工作,并结合薄片鉴定、物性分析(孔径分析仪及渗透率测试仪)、恒速压汞、扫描电镜等资料对储层孔隙结构类型及其渗流特征进行深入分析,得出孔隙结构类型与水驱油微观渗流特征之间内在联系,探讨储层微观水驱油特征及驱油效率的影响因素。结果表明:储层孔隙类型主要为残余粒间孔、溶蚀孔、晶间孔等3类,不同孔隙类型驱油效率不同,储层孔隙类型以残余粒间孔、溶蚀孔为主时,水驱油实验中主要渗流路径为均匀驱替、网状驱替,驱油效率较高达到66.8%;储层孔隙类型以晶间孔为主时,水驱油实验中主要渗流路径为指状驱替,驱油效率相对较低,是37.15%;残余油类型分别为绕流残余油、角隅残余油、油膜及卡断残余油,80%以上残余油以绕流、膜状形态存在,角隅状、孤立状形态分布较少;亲水性储层与亲油性储层具有不同的渗流特征,且亲水储层驱替效果好于亲油储层,亲水性储层驱油效率较亲油性储层高出15.94%;注水倍数增大,驱油效率增高,储层注水强度达到3PV后对驱替效率影响变弱。综合分析表明,厘清储层水驱油渗流特征及其驱油效率影响因素可为油藏的"甜点"预测提供科学依据。     

页岩储层孔隙特征与结构的观察研究

页岩气储层孔隙特征与微观结构对页岩气勘探开发具有重要意义。以五峰组、龙马溪组样品为例,使用常规扫描电镜、氩离子抛光－场发射扫描电镜对孔隙特征、微观结构进行观测,识别出多种成因－形貌孔隙类型,对储层孔隙特征进行了刻画,认为页岩储层孔隙主体处于纳米级别,孔隙形态复杂,类型多样,微裂隙发育;微米级的孔隙与微观结构可以由常规扫描电镜直接观测,而氩离子抛光蚀刻处理有利于纳米级孔隙的定性观测。分析对比了常规扫描电镜、氩离子抛光－场发射扫描电镜试验方法的优势与不足,提出将定性与定量研究手段相综合,在利用扫描电镜系统观测页岩储层孔隙结构的基础上,结合使用高压压汞、气体吸附等定量化方法可以全面描述页岩孔隙特征,是目前对页岩储层孔隙特征进行综合表征的最佳手段。     

微型斯特林制冷机回热器的分形表征

为研究回热器中填充结构的微观结构特征,基于多孔介质分形理论,使用压汞法对回热器孔隙分布情况及分形维数进行研究.回热器是微型斯特林制冷机的关键部件,使用不锈钢网片或不锈钢毡填充制备的回热器是一种典型的多孔介质.采用压汞法对回热器进行微观结构测试,得出回热器内部孔隙分布范围.结合多孔介质分形分析的基础理论,计算得出回热器分...     

东营凹陷古近系沙四段页岩微观孔隙结构特征

页岩储层微观孔隙结构特征是储层物性特征评价的重要内容之一.本研究使用氩离子抛光-场发射环境扫描电镜技术对渤海湾盆地东营凹陷沙四段页岩中的微孔结构进行了观测,并运用图像处理软件JMicroVision对各类型微孔进行了定性和定量分析.结果表明:孔径介于100~801nm的粒内孔以及100~981nm的粒间孔对页岩总孔隙度贡献最大;粒间孔和粒内孔的大量发育与矿物含量高有关,其中含量最高的黏土矿物的粒间孔和粒内孔与微裂隙伴生,并在页岩中呈条带状分布.氩离子抛光-场发射环境扫描电镜结合JMicroVision定量分析技术精度可达纳米级,能够为页岩微孔隙研究提供直观可靠的资料.     

基于BP神经网络的剩余油形态识别

随着油田开发的不断深入,储集层孔喉内形成剩余油,这些剩余油在-定程度上影响驱油效率.目前,对剩余油的研究主要是通过可视化的玻璃刻蚀模型进行微观动态驱替实验.对于模型中的剩余油形态进行研究分析,可以为油田的二次采油以及三次采油提供重要参考依据.本文使用剩余油形态的几何特征参数作为BP 神经网络的输入对其进行分类识别.通过对该BP 神经网络的训练测试,其具有良好的识别率,能达到快速准确分类识别剩余油形态的目的.     

氩离子抛光－场发射扫描电镜在煤纳米孔研究中的应用

随着煤层气勘探开发与二氧化碳地下储存技术的发展,煤储层微观孔隙结构的研究逐渐向纳米级别深入。以太原组无烟煤为例,率先采用氩离子抛光－场发射扫描电镜技术直接观测煤纳米孔,为煤储层微观储渗结构的观测提出一种新的研究方法。结果表明,煤储层孔隙主体处于纳米级别,分别发育在炭质、颗粒矿物、粘土矿物内部及接触部位,类型多样,以炭质内部的纳米孔最为发育;孔径差异显著,孔径主体分布范围为10~700 nm,集中在50~100 nm;孔隙形貌特征复杂、连通性不均一。氩离子抛光－场发射扫描电镜在煤微观孔隙系统分类及微观结构辅助定性－定量表征两方面具有广阔运用前景。     

基于扫描电镜的砂岩储层分析:以白云凹陷珠江组三角洲前缘砂体为例

本文通过扫描电镜和铸体薄片观察并结合X射线衍射和压汞分析对珠江口盆地白云凹陷珠江组岩屑砂岩储层的孔隙结构、矿物组成进行了分析,结果表明:珠江组岩屑砂岩储层发育有原生孔隙和次生孔隙,储层平均孔隙度12.3%,属于物性良好的油气储层。储层中原生孔隙发育较差,孔隙组成以次生孔隙为主,次生孔隙中溶孔和铸模孔构成了储层主要孔容,为油气主要富集渗流场所。储层自生矿物包括粘土矿物、次生石英加大、黄铁矿和片沸石等,粘土矿物为主要自生矿物,其发育程度与储层孔隙度呈负相关性。     

靖安油田延长组低孔低渗储层的扫描电镜研究

本文以靖安油田延长组储层为研究对象，通过扫描电镜、X射线能谱及光学显微镜、X射线衍射等，对碎屑岩储层的岩性、孔隙及成岩作用进行了分析。储层岩石类型主要为岩屑质长石砂岩和长石砂岩组成。储层孔隙类型以原生粒间孔隙和次生溶蚀孔隙为主。成岩作用有压实作用、胶结作用和溶蚀作用。压实作用和胶结作用是导致储层低孔低渗的主要原因。溶解作用所形成的次生孔隙改善了储层的性能。     

黄棕色砒砂岩微结构特征及崩散微观特征研究

利用扫描电镜/能谱仪对榆林地区黄棕色砒砂岩的微观结构特征以及崩散微观特征进行观察研究,发现黄棕色砒砂岩具有三种胶结类型不同,胶结程度不一的典型结构面,其孔隙类型丰富,孔隙连通性较好,胶结物质以粘土矿物和方解石为主要组成.粘土矿物以水敏性的蒙脱石组矿物为主,蒙脱石形态主要以片状、丝片状和棉絮状为主,以孔隙衬垫和孔隙充填的...     

原子力显微镜在页岩微观孔隙结构研究中的应用

正确认识页岩微观孔隙结构特征是研究页岩气赋存状态、渗流机制和资源评价等问题的基础。运用原子力显微镜观察川东南地区志留系龙马溪组黑色页岩表面的微观孔隙形态,分析了页岩原子力显微镜成像的影响因素,确定了最佳实验条件,最终实现了页岩5种类型的表面形态图像。在此基础上,重构了页岩表面的三维图像,并定量分析了孔隙的大小和深度。与扫描电镜图像相比,原子力显微镜不受样品导电性的影响,图像呈现页岩有机质内部的结构信息更清晰。因此,原子力显微成像可作为扫描电镜成像的有力补充,在进行扫描电镜测试之前,先进行原子力显微成像能够获得更多的样品表面信息,使得研究页岩微观孔隙结构的手段更为丰富。     

数字岩心重建与孔隙参数分析

针对岩心物性实验周期长且难以复现等问题,利用数字岩心图像分析技术进行岩心物性研究。以岩心铸体薄片图像为训练图像,根据模拟退火算法进行三维重建,获得岩心三维重建图像。通过计算机断层扫描(CT)技术,获得同组岩心序列图像。在2种方式获得的图像中利用最大球模型提取岩心孔隙结构,计算孔隙与喉道尺寸及分布,将结果与压汞法测定的岩心毛管分布进行比较,分析了当前数字岩心技术与物性实验之间的区别与原因。结果表明,铸体薄片图像和CT图像可以有效表征岩心大尺寸孔隙特征,但物性实验方法可以测定微小孔隙尺寸,由于成像设备所限,数字岩心不能刻画该类孔隙特征。     

FCM聚类算法在岩石图像分析中的应用

岩石的孔隙、喉道等特征是地质人员进行判断储层特征的重要参数.因岩石图像具有较高的复杂度,图像纹理相似,因而对岩石图像进行分析时有一定的难度.人工进行分析时,容易因为各种原因出现误差.本文提出利用模糊C均值算法(FCM)对鄂尔多斯盆地岩石铸体薄片进行聚类分析,实验结果能很好的将岩石铸体薄片中孔隙与岩石背景区分出来,为后期的岩石自动识别与分类奠定了基础.FCM是基于划分的一种非监督聚类算法.     

纳米CT技术在水驱后微观剩余油分布形态及量化分析中的应用

水驱、化学驱后微观剩余油赋存状态和分布规律是继续挖潜的基础。目前分析微观剩余油普遍采用密闭取心磨制薄片的方法,这样就破坏了多孔介质中流体的原始状态。为此,本文选用大庆油田葡12组1000 mD左右的天然岩心,进行室内驱替实验。采用纳米CT技术,在不破坏岩心内部结构且保持孔隙中流体原始赋存状态的前提下,扫描驱替后岩心孔隙中不同流体的分布状态,通过计算机三维重建技术还原出孔隙中水和不同类型剩余油的三维形貌,再现了乳状、簇状、粒间吸附状、孔隙表面薄膜状、颗粒吸附状剩余油的三维形态。并初步认识了不同化学驱替手段对各类微观剩余油的动用程度。     

低压铝电解电容器用腐蚀化成箔构效关系研究

本文利用SEM表征了低压铝电解电容器用高比容腐蚀箔的结构,采用立方孔模型建立了低压腐蚀化成箔的结构-性能关系,并通过压汞仪测试对所建模型进行验证。SEM结果表明,低压腐蚀箔呈现海绵状结构,蚀坑保持立方型孔洞。在实用情况下,对于22. 4 V化成电压,最适孔径为0. 20~0. 24μm,最大比容为(185. 3~227. 6)×10^-6F·cm^-2。压汞仪测试结果表明,建立的立方孔洞模型可以反映低压腐蚀箔结构特征。     

早期高温强碱环境下转炉钢渣的长龄期水化特性

使用具有微弱自身水硬性的转炉钢渣制备了"无熟料"胶凝材料,改变早期水化环境,并通过压汞法和扫描电子显微镜测试了长龄期(10年)后钢渣体系硬化浆体的孔结构和微观形貌,研究了早期高温强碱环境对于钢渣长龄期水化的影响.结果显示:早期高温强碱环境对钢渣体系的后期孔结构产生不利影响;早期高温强碱环境并不影响凝胶产物的种类,产物都...     

数字岩心渗流路径的特征研究

岩心的渗流特征决定了油气的分布规律和储藏信息,利用数字岩心技术建立孔隙网络模型,对真实岩心孔隙结构进行驱替模拟和渗流分析具有重要意义。然而孔隙结构的宏观渗流特性由其微观特征所决定,因此研究渗流路径特征具有重要意义。为了从微观层面来分析孔隙结构的渗流特性,研究了连通路径和渗流路径的搜索算法;给出渗流路径特征相关参数的定义和计算公式;最后给出孔隙网络模型的路径搜索结果,以及渗流路径特征参数结果。     

基于PIC单片机超声波驱油系统的研究

随着油田产业的不断发展,我国地下可采石油也逐渐减少,各种油价不断上涨。因此各类提高产业效率、增加原油利用率等开采技术越来越多地获得了关注。设计以PIC系列单片机为控制核心,利用超声波的理论基础,制作了电路板,并通过实验深入探讨了超声波的驱油机理,优化了系统参数,通过实验数据获得了最佳的驱油效果。     

基于BSE-IA与XCT的水泥基泡沫混凝土孔结构多尺度研究

将背散射电子图像分析法(BSE-IA)与X射线断层扫描(XCT)相结合,研究了三种密度相近的超低密度水泥基泡沫混凝土(CBFC)的孔结构特征.研究发现,泡沫混凝土的孔隙孔径分布从纳米级至毫米级,其中主要为毫米级孔隙.XCT可从三维角度对其中大孔进行定量研究,可获得大孔的孔隙率、孔径分布、孔隙球度及孔壁厚度等信息;而基于...     

基于扫描电镜的豫西石炭—二叠系泥页岩高热演化低生烃潜量分析

根据烃源岩地球化学评价标准对豫西地区伊洛盆地煤系烃源岩进行地球化学分析,利用扫描电镜、岩心观察等手段分别对研究区石炭—二叠系烃源岩高热演化程度低的可能性因素进行微观和宏观方面的定性分析.研究结果表明豫西南华北盆地太原组、山西组烃源岩有机碳含量较高为中等—好烃源岩,整体有机质类型表现为Ⅲ型,有机显微组分中镜质组含量最高、壳质组其次,生烃潜量低热演化程度高,通过宏观岩心观察发现在岩心中存在大量裂缝,通过扫描电镜观察发现样品中存在大量的微裂缝和微孔隙,包括一些粒间孔、粒内孔、晶间孔、铸模孔、成岩收缩缝、微裂缝和有机孔等.这些裂隙和孔隙的存在是造成研究区烃源岩高热演化程度低生烃潜量的可能因素.     

超薄切片法研究多相催化剂孔结构

对多相催化反应,分子在催化剂中的扩散是需要研究的基本问题之一。这就涉及到催化剂孔结构(孔大小及其分布、孔形和孔容等)的测定。现有催化剂孔结构测定方法,如压汞法、气体吸附法等都乃是简接法,况且在应用时一般都须借助于假设孔模型来进行。事实上,实用催化剂的孔结构是十分复杂的。因此,至今对它的了解还是不够充分的。本文采用金钢石刀超薄切片制样(文内详细作了介绍)揭示了催化剂孔结构。根据实验结果进行了三方面的讨论:1.电镜制样方法的比较,说明超薄切片法使得能在显微图上完整地呈现试样的孔结构。若实现连续切片,则孔道在催化剂中的空间构型(三维分布)也可获得。2.关于催化剂孔的构成,可分成三种类型:①粒间孔(由带有微孔的粒子聚结可能构成双型孔)、②晶内孔、③腐蚀孔。3.关于孔度的测定问题。