注水对轮南油田储层微观孔隙结构影响实验研究

在油田注水开发过程中,对于注入水对储层微观孔隙结构影响规律的研究,目前大多在室内常规条件下进行,且各油田研究未得出一致结论。本文采用高温高压岩心驱替实验装置,选取产层岩心,在产层压力、温度条件下,模拟不同水驱倍数对属于典型中孔中渗的轮南油田TI油组进行了多倍注水驱替实验。通过电镜扫描、压汞毛管压力测试等手段,结合实际生产情况分析表明:长期水驱会导致储层岩心内部孔喉网络发生变化,粘土矿物发生运移,孔喉半径变小,微观物性变差,储层产油能力降低,且随着水驱倍数不断增大,岩心微观物性变化越大,产油能力降低越明显。     

注水前后储层微观孔隙结构的分形表征

针对用分形分维方法研究储层的微观孔隙结构。提出获得微观孔隙结构分维的两种切实可行的途径，一是利用压汞曲线的分形特性，通过建立油藏条件下压汞曲线的分形模型。计算压汞曲线的分维值来获得；二是利用常规测井解释的孔隙度和渗透率，来预测微观孔隙结构分维。然后对注水开发中后期河流相储层的微观孔隙结构的分维进行了注水前后的计算和对比分析，并对微观孔隙结构参数用分维进行了定量表征，研究了水驱对微观孔隙结构变化的影响。研究表明，储层微观孔隙结构的复杂度在注水后较注水前增加，储层微观非均质性增强，且微观旋回性得到增强；并指出可据此开展流动单元的分类表征研究；储层岩石的束缚水饱和度随着微观孔隙结构分维的增加而增大，水驱时前缘推进越趋不均匀，无水期采收率越趋减小。     

鄂尔多斯盆地致密储层微观孔隙结构特征与分类

致密储层的微观孔隙结构特征是衡量致密储层油气渗流能力和产量的重要因素,也是目前致密油气藏的研究重点和热点。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长8致密储层为研究对象,通过开展恒速压汞实验和建立微观孔隙结构模型,分析了宏观储层物性参数与微观孔隙结构参数的关系,实现了对致密储层微观孔隙结构的精细划分。研究结果表明：喉道半径越大,总进汞饱和度、喉道进汞饱和度和孔隙进汞饱和度越大,残余的湿相饱和度越小;致密岩心喉道半径及孔隙半径均呈“两端分布少、中间多、左右不对称,粗(正)偏态”的正态分布特征,随着孔隙度和渗透率的增大,正态分布参数α和σ值有增大的趋势;以主流孔喉半径为判别特征参数,将致密岩心孔隙结构类型分为4类：Ⅰ类渗透率大于1×10^-3μm²,主流孔喉半径大于1μm;Ⅱ类渗透率为(0.5～1)×10^-3μm²,主流孔喉半径为0.7～1μm;Ⅲ类渗透率为(0.3～0.5)×10^-3μm²,主流孔喉半径为0.5～0.7μm;Ⅳ类渗透率小于0.3×10^-3     

三塘湖盆地牛圈湖区块微观孔隙结构对注水开发的影响

通过分析铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞、可视化岩心水驱油等实验资料,结合生产动态资料,研究了储层岩石学特征差异、成岩作用差异、孔隙类型差异及其连通程度、孔喉配置关系、孔喉比、微裂缝等储层微观因素对三塘湖盆地牛圈湖区块注水开发效果的影响。结果表明,研究区三个区块孔隙类型单一,均以大孔隙为主,而喉道类型差异大,喉道差异是导致区块之间注水效果差异大的主要原因。     

碳酸盐岩酸化储层微观孔隙结构研究

M油田为低孔、中低渗碳酸盐岩储层,油井必须经过酸化才能建产.本次通过铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射和CT扫描技术,定量分析M油田储层岩石矿物成分、含量和孔隙结构在酸蚀作用前、后的变化,研究盐酸与M油田不同储层岩石的反应规律,为酸化工艺方案优化提供依据.     

注水开发对孤岛油田储层微观结构的影响

该文在岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、物性及压汞等资料分析的基础上,对孤岛油田不同开发时期储层的岩性、物性、孔隙结构和含油性等进行了全面分析研究.研究表明,长期注水开发提高了储层的物性,改善了孔隙结构,降低了泥质含量和束缚水饱和度,一定程度地改善了储层微观结构.     

砂岩酸化微观孔隙结构研究

通过岩心恒速压汞技术可直观地观察出酸液对岩石微观孔隙结构特征的改变。酸化前后两块岩样的恒速压汞试验结果表明,酸化作用能够使岩石内部的喉道发育程度、孔隙发育程度大幅度提高,孔喉半径比大幅度减小,从而大幅度改善储层的微观孔隙结构特性,有利于原油采出。     

注水开发对砂岩储层孔隙结构的影响

以中国东部某油田为例,讨论了注水开发对砂岩储孔浊结构的影响,孔隙结构参数表明,注水后砂岩储层的喉道平均直径和喉道直径中值明显增加,孔喉分布的峰态表明,由于注水开发的影响,喉道的分选程度降低,注水后,砂岩储层的退出效率降低,最小可流动孔喉直径增大,这表示流动主孔喉向大孔喉方向移动,而且流动主孔喉控制的孔隙体积也增加了,从而导致渗透率提高,注水后砂岩储层的孔隙结构和非均质性均发生了极大的改变,这项研究结果对提高采收率,尤其是对制订三次采油方案具有十分重要的意义。     

核磁共振岩心实验研究储层孔隙结构

:核磁共振技术的应用,不仅能够提供准确的储层参数,还为测井解释研究孔隙结构提供了一种有效的方法。以商×井岩心实验分析为基础,深入探讨了从核磁共振T2分布转换毛管压力曲线的线性方法和非线性方法,优选出适合本地区的方法,并从转换后的毛管压力曲线中提取了孔喉半径均值、孔喉半径中值、分选系数等孔隙结构特征参数。对照压汞测量结果,发现两者吻合较好。不仅验证了构造方法的适用性,也说明了利用核磁共振T2分布定量分析研究孔隙结构的有效性。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层岩石微观孔隙结构表征

综合利用高压压汞、恒速压汞和扫描电镜技术对吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层岩石的微观孔隙结构进行研究。恒速压汞技术可以定量地区分样品的孔道和喉道,对大孔孔径测定准确,但是受限于较低的进汞压力,无法探测到较小的孔径。高压压汞技术因其较高的进汞压力可以准确地测定样品小孔隙的孔径。在共同的可测量区间内,通过插值计算方法求得两种测定技术的结合点,利用联合高压压汞与恒速压汞技术的方法计算获得了储层岩样的全尺度孔径分布曲线。结果表明:吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层岩石样品的孔隙类型主要为粒间孔隙、残余孔隙及晶间微孔隙。样品的毛管压力曲线均不存在中间平缓段,孔隙结构复杂,分选性较差。计算得到的吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层岩石孔径分布呈双峰态。根据LOUCKS等提出的孔分类法,样品孔径为0.07～1μm的纳米孔非常发育,中孔孔径为120～150μm,微孔不发育。高压压汞技术与恒速压汞技术具有物理模型一致性,两者的结合是一种准确求取致密砂岩储层岩石全尺度孔径分布的有效方法。     

基于孔隙网络模型的砂砾岩微观水驱油驱替特征

基于胜利油区砂砾岩油藏储层微观结构特征,采用双峰态曲线作为表征喉道半径的分布,结合储层微观孔隙结构参数(如孔喉比、配位数、形状因子等),建立反映砂砾岩岩石孔隙空间的三维孔隙网络模型。通过油水两相流模拟计算结果可知,与实测相渗曲线吻合较好,可用来计算油藏驱油效率和预测开发动态,尤其是对于新发现尚未进行取心实验的区块,开展砂砾岩三维孔隙网络模型计算无疑是一种有效的补充手段。     

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。     

WXS油藏长期水驱储层物性参数变化规律

吐哈WXS油藏经过24年注水开发,已经进入高含水阶段,注入水对储层的长期冲刷和浸泡导致储层敏感性发生变化。通过X射线衍射、全岩定量分析、高压压汞实验、扫描电镜等方法,在分析目标储层长期注水前后岩石矿物成分和黏土组成、渗透率和孔隙结构等变化的基础上,针对水淹层岩心和油层岩心分别进行储层敏感性评价实验。结果表明,长期注水冲刷容易造成目标储层黏土矿物含量下降,增强储层的非均质性,进而导致储层在长期水驱后敏感性发生不同程度的变化,其变化幅度与敏感类型及储层所属层位的不同而出现差异。在后期注水及储层改造中应针对不同部位储层的敏感性进行相应的调整,以改善油田开发效果。     

砾岩油藏水驱与聚合物驱微观渗流机理差异

砾岩油藏特殊的沉积环境导致储层孔隙结构呈现复模态特征,渗流系统以“稀网-非网状”流态为主,水驱与聚合物驱微观渗流机理及两者差异的研究成为油藏提高采收率的难点和关键。克拉玛依油田属于典型的砾岩油藏,选取实际岩心为研究对象,采用CT扫描技术研究了亲水和弱亲油岩石的水驱和聚合物驱微观驱替机理,并且在驱油效率影响因素分析的基础上,建立了2种驱替方式下砾岩油藏的最终采收率计算模型。实验结果表明：砾岩油藏亲水岩石水驱与聚合物驱渗流机理均以沿岩石表面“爬行”驱替为主,而弱亲油岩石则均以沿孔隙中部“突进”驱替为主,由于渗流机理的差异性,亲水岩石水驱后残余油主要在细喉道及孔隙交汇处赋存,聚合物溶液通过更强的剪切拖拽作用把这些残余油切割成许多小油滴,进而随着聚合物溶液顺利通过狭窄的喉道向前运动,以达到提高油藏采收率的目的;弱亲油岩石水驱后残余油主要以油膜形态及细孔道赋存为主,聚合物溶液以更强的剪切应力促使油膜通过桥接连通和形成油丝2种方式从颗粒表面被聚合物驱替带走。由于聚合物溶液与注入水溶液的性质存在本质差别,导致复模态的孔隙结构对聚合物溶液渗流和驱替的影响远小于水驱溶液。因此,针对2种不同润湿性的岩石,储层孔隙结构是水驱油效率的主控因素,物性和含油性的影响较小,而聚合物驱效果则与水驱后残余油饱和度具有较好的相关性,利用建立的模型可以有效地预测2个驱替阶段油藏的采收率。     

不同孔隙类型礁灰岩模型微观水驱渗流实验

为了更好地了解礁灰岩储层中的流体在微观渗流过程中的渗流规律和分布特征,文中以流花油田D5P1井为例,利用礁灰岩岩心制作了岩心薄片模型,采用可视化技术微观模拟水驱油过程,并选取具有代表性的4种孔隙类型进行对比分析研究。实验观察发现,裂缝方向与微观流体渗流和剩余油的分布密切相关,孔洞的存在有利于提高岩心采收率,在驱替结束时基质中普遍存在大量的剩余油。这些发现为该油田下一步进行注水开发提供了参考依据。     

长期注水开发砂岩油田储层渗透率变化规律及微观机理

大庆喇萨杏油田为典型的陆相非均质砂岩油田,其储层非均质性强,由于不同渗透率储层孔喉结构特征、黏土矿物构成等存在差异,水驱前后表现出各不相同的变化特征,进入特高含水开发阶段后,“三大矛盾”更加凸显。综合利用扫描电镜、铸体薄片、核磁共振、检查井分析、驱油实验和生产动态等资料,系统研究了不同渗透率储层水驱前后渗透率的变化规律,量化了不同渗透率储层水驱前后渗透率变化幅度,从储层黏土矿物、粒度中值、孔隙分布和孔喉特征等方面分析了导致渗透率变化差异的机理,阐述了不同渗透率储层参数变化对注水开发的影响,从而对特高含水期不同类型储层控水挖潜有一定的指导作用。     

长期注水开发油藏的孔隙结构变化规律

应用水驱油实验和岩心分析资料，研究东营凹陷胜坨油田二区沙二段8^3层三角洲前缘相储集层的孔隙结构随注水开发而发生变化的规律。孔隙特征明显变好，表现为孔隙形状因子变大，形状变得比较规整、平滑，颗粒磨圆度变好，平均比表面变小，孔隙连通性交好，均质程度增高。喉道特征变化复杂，总体上喉道半径有增大的趋势，分选性变好，喉道连通性和控流性变化复杂，孔渗性较低的储集层喉道非均质程度增强。图2表3参11     

Experimental studying of pore morphology and wettability effects on microscopic and macroscopic displacement efficiency of polymer flooding

Pore morphology and wettability of a porous medium have dominating effects on microscopic displacement efficiency, and consequently on the ultimate oil recovery. To provide a better understanding of the effects of these parameters on microscopic displacement mechanisms and macroscopic performance of a polymer flood process, a comprehensive experimental study was conducted using five two-dimensional glass micromodels. A combination of three wettability conditions and five different pore structures was used in this study. The selected scenarios include four homogeneous synthetic pore networks at water-, mixed- and oil-wet conditions. A random network that represents the pore space in Berea sandstone was also used for further investigation.Image processing technique was applied to analyze and compare displacement mechanisms and displacement process efficiency in each experiment. Microscopic mechanisms, such as oil and polymer solution trapping, configuration of wetting and non-wetting phases, flow of continuous and discontinuous strings of polymer solution, polymer solution snap-off, distorted flow of polymer solution, emulsion formation, and microscopic pore-to-pore sweep of oil phase were observed and monitored in conducted experiments. Experimental results showed that water- and mixed-wet media generally have comparable and higher recoveries in contrast with oil-wet media. Moreover, the results confirmed a significant dependency on the pore structure and wettability of the media on both displacement mechanisms as well as oil recoveries. This experimental study illustrates the successful application of glass micromodel techniques for studying enhanced oil recovery (EOR) processes in a five-spot pattern, and also provides a useful reference for understanding the displacement mechanisms involved in a polymer flood process at different pore morphologies and wettabilities of porous media.     

储层岩石微观孔隙结构研究方法与理论综述

储层的微观孔隙结构直接影响着储层的储集与渗流能力,因此,研究储层的微观孔隙结构特征有 利于对储层进行合理的分类评价,进而查明储层的分布规律, 提高油气产能及油气采收率。在调研大量 相关文献的基础上,对储层微观孔隙结构成因、实验方法、理论研究进展和综合评价等方面进行了系统 的总结和阐述,并对国内储层微观孔隙结构研究中存在的主要问题进行了分析,指出国内微观孔隙结构 的研究主要以传统的研究方法为主,存在与国内地质实际结合不够及定量化研究不足等问题。