电子显微镜在油田开发中的应用——以板桥合水地区长6储层为例

电子显微镜在油田开发中有着广泛地应用,能够解决普通显微镜不能解决的问题,并且能观察储层的储集空间和喉道类型,对油气的储运有更直观地了解.因此本文在前人对该区域宏观地质条件认识比较全面的基础上,以油田的生产现状为立足点,运用扫描电镜、铸体薄片,高压压汞等实验手段来划分研究区储层微观孔隙结构的类型.然后选取每个类型的代表样品来做真实砂岩微观模型水驱油实验,一方面验证前面储层微观孔隙结构分类是否正确,另一方面研究微观孔隙结构特征与驱油效率的相关性究竟如何.结果表明,研究区储层的储集空间主要是溶蚀孔和粒间孔,喉道类型以片状喉道为主.按照高压压汞曲线形态将研究区储层分为:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类.由于Ⅳ类属于无效储层,本文只讨论前三类,这三类不同孔隙结构的储层对应的驱油效率和驱油路径差异比较大.综合得之,孔喉半径是比孔隙度和渗透率更有效的参数去反映与驱油效率之间关系,应用孔隙结构特征来划分储层类型并研究与驱油效率的关系更科学.并且通过水驱油实验,作者发现在注水开发时,孔隙连通性不是越大越好,而是存在一个最佳值.     

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。     

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。     

基于超声波岩心驱油系统研究

油田油井开采过程中,油层因原油种类的繁多而产生堵塞,这是导致油井产量下降的重要因素,严重地制约了油井的开发。设计以超声波理论为基础,结合实验室模拟油井实验,深入地研究了超声波方式降低原油粘度、解决油井堵塞的机理。设计并制作了电子电路,分析了超声波各类参数对岩心驱油的影响。根据实验结果优化了驱油系统的工艺参数,得出了优化系统参数下的原油降粘率。     

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。     

双子表面活性剂14-3-14·2Br的表面活性与室内驱油实验

实验室合成了一种新型的双子表面活性剂14-3-14·2Br,并对其一系列表面性能进行了测定,在此基础上对不同浓度的表面活性剂驱油效率进行了室内研究。室内试验表明:14-3-14·2Br的临界胶束浓度为3.4×10-4mol·L-1,对应表面张力为22.7mN·m-1,具有较高的表面活性。通过对比,14-3-14·2Br的表面活性远远优于常用的表面活性剂。驱油实验研究表明,在水驱采收率很高的情况下仍可大幅度提高采收率,是一种性能良好的驱油剂。     

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.     

岩石孔隙结构及渗流性质分析计算的优化方法

介绍了用以分析储层岩石孔隙结构及渗流性质的若干函数,针对其在应用中所存在的计算规模过大的问题,提出了优化局部孔隙度分布模型、局部渗流概率模型的方法,改善了不同测量单元间大量子问题重复计算的情况。实验结果表明,该算法具有良好的可扩展性,改进后的算法在保证正确性的前提下,效率明显提升。     

氩离子抛光-环境扫描电镜在页岩纳米孔隙研究中的应用——以辽中凹陷JX地区沙一段为例

微观孔隙结构是页岩气储层研究的重点,但传统扫描电镜无法识别机械抛光中造成的不规则形貌。利用氩离子抛光—场发射环境扫描电镜方法对辽中凹陷JX1-1地区沙一段(E_3s^1)页岩储层孔隙进行了研究。结果表明,该页岩形成于裂谷裂陷后热沉降背景下的半深湖—深湖环境,黏土矿物含量高,有机质丰富,决定了其孔隙以矿物基质孔中黏土矿物片间孔、黏土集合体内矿片间孔和有机质孔发育最好,油气地质意义最大;黏土矿物片间孔是片状的黏土矿物通过边缘和面、边缘和边缘、面和面之间的定向—半定向接触搭接形成,呈狭长的菱形、蜂窝状和不规则状,大小在0.5~5μm之间;黏土集合体内矿片间孔为黏土矿物在自身转化及压实作用中形成的,一般为弯曲的缝状孔,宽度介于30~500 nm范围内,长度数可达2~50 nm;页岩在热演化过程中,有机质大量向烃类转化,形成了大量的有机质孔,多呈片麻状、不规则状、凹坑状、椭圆状,大小在0.2~2μm之间。该研究对该区页岩气勘探层位选取、资源潜力评价和勘探开发具有一定的指导的意义。     

泥页岩孔隙的扫描电子显微镜观察CSCD

通过氩离子抛光与场发射扫描电子显微镜相结合的方法观察了中国几个地区泥页岩中的粒间孔、粒内孔和有机质孔的形状大小等形貌学特征。结果表明,粒间孔主要呈不规则三角形状,大小在80～400 nm之间;粒内孔主要是溶蚀成因孔,其形状不规则,成群发育,孔隙壁呈曲线,大小在几十到几百纳米不等;有机质孔主要呈圆形、椭圆形或不规则状,大小一般在1μm以下,主要集中在几十纳米左右。泥页岩中有机质孔的发育程度不仅受热演化程度的控制,而且还可能和有机质的化学结构有关。