基于砂岩微观孔隙模型的水驱油效果研究——以张天渠油田长2油层为例

应用砂岩微观孔隙模型驱替实验技术,首次研究了张天渠油田长2油层在注水开发过程中的水驱油微观机理、孔隙结构与水驱油效率的关系。通过不同驱替压力、注入水倍数下的水驱油效率驱替实验证明油层孔隙结构的非均质性直接影响水驱油效果。分析了不同渗透率砂岩模型的驱替压力、注入倍数与驱油效率之间的相互关系以及残余水、残余油的分布特征,认为非活塞式驱油、绕流、卡断是残余油形成的主要原因。该实验研究为科学、合理地制定油田注采方案、提高水驱油效率提供了可借鉴的理论依据。     

X-CT扫描成像技术在特低渗透储层微观孔隙结构及渗流机理研究中的应用--以西峰油田庄19井区长82储层为例

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组河流-湖泊三角洲相砂岩储层物性受沉积--埋藏--成岩等因素控制.特低渗透储层具有其独特的微观孔隙结构和渗流机理.应用X-CT扫描成像实验技术进行砂岩岩心微观孔隙结构水驱油驱替实验,通过CT扫描切片图像观察分析了注入水微观驱替渗流机理及不同注入压力下的水驱油效率变化分布规律(实验岩心的水驱油效率最高为62%,最低为42%,平均为51. 6%),定量评价了储层微观孔隙结构特征.实验表明低孔、低渗和储层微观双重孔隙结构是造成注入水启动压力、水驱油效率差异大的根本原因;而较强的微观孔隙结构非均质性,是造成注入水波及效率不高、水驱油效率较低的主要原因.     

西峰油田长8储层微观孔隙结构非均质性与渗流机理实验

为深入剖析超低渗储层微观孔隙结构非均质性对渗流机理的影响程度,选取鄂尔多斯盆地西峰油田长8储层有代表性的样品进行了真实砂岩微观模型水驱油和CT扫描水驱油驱替实验。通过真实砂岩微观模型水驱油实验发现,对于没有微裂缝存在的岩样,水驱油效果往往与渗透率成正比关系,而微裂缝的存在使得微观孔隙结构非均质性显得更加突出,渗流机理将完全改变,从而水驱油效果也表现出较大的差异。CT扫描水驱油驱替实验结果也表明,微裂缝的存在明显增加了孔喉微观非均质程度,使得水驱效果变差。而环压对具有双重孔隙介质储层的注水效果会产生较大影响。可见对于超低渗储层,微观孔隙结构非均质性是造成注入水波及效率不高、水驱油效果差的主要原因。     

鄂尔多斯盆地长7油层微观渗流特征及其影响因素研究——以胡尖山油田安83区为例

鄂尔多斯盆地长7油层是近期才发现的新层系,对长7的认识还很匮乏,关于鄂尔多斯盆地长7油层微观油水渗流特征及其影响因素认识仍是空白。以胡尖山油田安83区长7油藏为例,通过真实砂岩模型对长7储层进行了微观渗流特征实验研究,为油田有效开发提供科学依据。研究结果表明,研究区长7油层微观油水两相驱替类型主要为非均匀驱替,均匀驱替后的含油饱和度和水驱油效率高出非均匀驱替类型10%以上;两相驱替中的绕流是形成簇状束缚水和簇状残余油的主要原因;储层孔隙结构的非均质性和驱替压力是影响微观水驱油效率的主要因素。     

鄂尔多斯盆地西峰油田长81储层微观孔隙结构特征及其对水驱油特征的影响

针对鄂尔多斯盆地西峰油田长81储层孔隙结构非均质性强、含水上升快、注水压力较高等问题,应用粒度、物性、X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、真实砂岩微观水驱油模型等实验资料,探讨了储层微观孔隙结构特征及其与水驱油效率的关系。根据毛管压力曲线特征形态及相应参数的分析,将长81储层孔隙结构分为A类、B类、C类、D类4种类型。研究表明,4种类型的孔隙结构对应的储集空间不同,水驱油路径和驱油效率具有明显的差异。喉道半径大小及分布形态是影响水驱油效率的关键;渗透率和孔隙度越高驱油效率越高。同时,储层岩石孔隙结构越好,水驱油效率也越高。综合分析表明,应用微观孔隙结构特征与水驱油效率的关系为寻找相对优势储层和提高油藏认识提供了可靠依据。     

水敏性对水驱油效果的影响

利用真实砂岩模型设计单、双模型水驱油实验研究水敏性对水驱油效果的影响,并对水敏及速敏伤害进行评价。实验表明,有水敏时比无水敏时的水驱效果要差,水驱后孔道内有大量残余油膜存在,孔隙网络中水驱方式主要为非活塞式,残余油类型主要有簇状残余油、串珠状、孤立状残余油、膜状残余油及盲孔中的残余油。在油田开发中,建议通过控制注入水的水质标准,向地层中注入粘土稳定剂、铁离子稳定剂等方法,来减轻或预防储层的伤害。     

探讨无机垢对低渗/超低渗透岩性油藏影响——以华庆油田长81油藏为例

依据注水开发过程中的矛盾,探讨无机垢对低渗/超低渗透岩性油藏影响。在储层特征与水质实验分析研究的基础上,开展真实砂岩微观模型水驱油对比实验。华庆油田长81油藏孔喉结构的非均质性强弱是由喉道结构特征决定,地层水为CaCl2型,洛河层注入水为NaHCO3型;注水开发过程中产生的主要无机垢为CaCO3,少量的MgCO3、CaSO4、BaSO4与SrSO4混合无机垢;无机垢对油藏的伤害是一个动态变化过程,表现为相对较好的物性和孔隙组合类型驱油效率损失率大于相对较差的物性和孔隙组合类型、驱替压力与倍数增大驱油效率损失率增大。注水开发过程中配伍性差产生的无机垢引起孔隙结构非均质性、贾敏效应与压敏效应增强,降低驱油效率,影响开发效果。     

超低渗储层微观孔隙结构及剩余油分布特征——以吴起油田白豹地区长4+5为例

储层的微观孔隙结构定性定量表征可以为油藏后期高效开发奠定地质基础。本次研究利用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等实验手段,对吴起油田白豹地区长4+5超低渗储层的微观孔隙结构进行表征,并建立起研究区孔隙结构划分标准。在此基础上,制作真实砂岩模型,通过油水两相渗流实验反映孔隙结构好坏,通过微观可视化油水驱替实验对不同孔隙结构水驱后微观剩余油存在类型及成因进行分析。结果表明：Ⅰ类孔隙结构组合类型为粒间孔-溶孔,油水两相渗流特征最好,水驱后微观剩余油主要以小面积连片簇状形式存在,驱油效率为35%;Ⅱ类孔隙结构组合类型为溶孔-残余粒间孔,油水两相渗流特征接近Ⅰ类,储渗能力及水驱效果最好,驱油效率为43%,水驱后微观剩余油主要以簇状、环状形式存在;Ⅲ类孔隙结构组合类型为晶间孔-溶孔,其物性最差,油水两相渗流特征最差,驱油效率仅为21%,水驱后微观剩余油以连片簇状形式存在。研究区成岩作用及孔隙中的填隙物含量主要影响孔隙结构发育,从而影响不同孔隙结构在水驱过后的微观剩余油分布。     

合水地区长6油层微观渗流特征及驱油效率影响因素研究

对鄂尔多斯盆地合水地区长6油层组超低渗透储层的微观渗流特征及驱油效率影响因素进行深入研究,为提高采收率提供了科学依据。研究以真实砂岩微观模型渗流实验为主要手段,结合铸体薄片、扫描电镜、压汞等方法对孔隙结构、岩石类型等进行测试。研究表明,研究区长6油层的渗流特征以网状驱替和均匀驱替为主,指状驱替甚少;不同的驱替类型对应不同的最终驱油效率,均匀驱替模型最终驱油效率最高,指状驱替模型最低。储层物性中渗透率是影响驱油效率的主要因素,孔隙度次之;适当地提高驱替压力能够有效地提高驱油效率;提高注水体积倍数也能适当地提高驱油效率;非均质性对驱油效率也有一定的影响。     

特低-超低渗透砂岩储层微观水驱油特征及影响因素:以鄂尔多斯盆地马岭油田长8_1储层为例

为了更加深入地探究特低-超低渗透储层油水的微观流动特征及其表现出差异性的因素,以马岭油田长8_1储层为代表,对典型样品进行了微观渗流实验,并结合物性、铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞及核磁共振等多种实验测试结果对储层流体的微观驱替机理及导致驱油效率高低不同的因素进行了研究。结果表明:研究区块长8_1油藏按微观渗流通道类型可分为溶孔-粒间孔型、溶孔型、微孔型3类,其驱油效率逐类降低,不同微观渗流通道类型样品的渗流特征表现出较大的差异性,其中溶孔-粒间孔型样品平均驱油体积为0.010 cm~3,最终平均驱油效率高达45.60%,驱替效果最为理想。储层微观条件中,喉道半径大小及分布状况对驱油效率的大小起决定性的作用,物性和可动流体饱和度两者对驱油效率的大小均具有较低程度的控制作用;外部实验条件中,对驱油效率产生较大控制作用的为注入水体积倍数和驱替压力。因此,在油藏实际水驱采油过程中应当采用较为合理的注水压力和注入水体积倍数。     

苏北盆地沙埝油田阜三段储层微观特征及其与驱油效率的关系

在对沙埝油田阜三段储层微观特征进行研究的基础上,利用真实砂岩微观模型水驱油实验得到驱油效率,探讨了物性和孔隙结构特征对驱油效率的影响,解释实验中出现渗透率相近的样品驱油效率却相差较大的特殊现象,并对退汞效率作为驱油效率的准确性进行分析。结果表明,储层岩石碎屑颗粒粒度细、分选较差、填隙物含量高,且经历了较强的压实作用,是造成孔隙喉道细小、非均质性较强的主要原因;驱油效率随物性变好、喉道变大而提高,但其与喉道分选性的关系较为复杂,大喉道一方面加剧了喉道间的非均质性,另一方面则提供了孔隙间良好的连通通道,分选较好的小喉道则保证了注入水的均匀推进;驱油效率主要受物性与最大连通喉道控制;真实砂岩微观模型水驱油实验所得的驱油效率与压汞实验所得的退汞效率相关性较好,但在低值区存在一定差异。     

利用微观水驱油模型实验对储层进行流动单元的划分

采用微观水驱油模型实验测得西峰油田庄19井区长82储层26块样品的渗透率、水驱前含油饱和度以及在不同注入倍数、不同注入压力下的剩余油饱和度和驱油效率,以此参数为基础,应用统计分析软件SPSS将样品划分为E类、G类和M类3类流动单元。结合试验动态观察和数据分析,不同流动单元类型有着不同的渗流通道、驱替方式、驱油效率以及压力对驱油效率的作用。     

低渗透油藏微观渗流特征及影响因素研究:以鄂尔多斯盆地姬塬地区长6油层组为例

通过微观砂岩模型对鄂尔多斯盆地姬塬地区长6油层组微观渗流特征进行了研究,并结合铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞等对物性、孔喉等与驱油效率之间的关系进行了分析。结果表明,研究区长6油层组渗流分为指状渗流、网状渗流和均匀状渗流,研究区岩石可分为剩余粒间孔型、溶孔型和溶孔-剩余粒间孔型3种,不同类型岩石渗流特征不同,其驱油效率也不同。溶孔-剩余粒间孔型岩石驱油效率高,溶孔型岩石驱油效率低。非均质性是影响驱油效率的主要内部因素,物性、孔喉等对驱油效率的影响较弱。外部因素中注水压力和注入水倍数对驱油效率影响大,相比于注入水倍数,提高注水压力对提高驱油效率效果更好。     

高含水油藏微观剩余油渗流机理与孔喉动用特征

基于港东油田密闭取心分析化验,开展微观渗流机理特征、孔喉动用特征及水驱过程中不同孔径剩余油饱和度定量分布研究。数学物理推理表明,毛细管半径与渗流流速呈平方级数关系,这种关系得到压汞实验数据分析及微观渗流实验证实。通过核磁共振成像岩心微观驱替实验分析,认为水驱过程中不同岩样、不同驱替阶段、不同注水倍数水驱后剩余油分布情况不同。驱替20 PV以前,中、大孔喉水驱效果较好,小孔喉的油少量动用;驱替20 PV以后,主要是小孔喉的油被驱替出。小于0.01μm的微孔喉表现为先微幅升高后回落,最终回到原始状态。实验表明,水驱油主要发生在中、大孔喉及部分小孔喉中,对微孔喉中剩余油无明显效果。     

姬塬地区低渗砂岩储层微观非均质性表征

为表征鄂尔多斯盆地低渗储层的微观非均质性,采用铸体薄片、扫描电镜、压汞等测试手段,研究姬塬地区低渗砂岩储层微观非均质性特征及影响因素,并结合多参数模糊聚类分析,将储层微观非均质性划分为较弱、中等和较强3类.通过真实砂岩模型水驱油实验,刻画了3类不同非均质程度模型的流体运动及水驱前缘形态的差异性.室内测试分析研究、地质学定量统计分类及真实砂岩模型水驱油实验相结合的综合研究方法,真实反映低渗储层微观非均质性,对同类储层研究具借鉴意义.     

华庆油田长8超低渗透砂岩油藏水驱微观机理

为探讨超低渗透砂岩油藏水驱开发中不同级别孔隙的动用及残余油赋存等问题,对鄂尔多斯盆地华庆地区延长组长8段典型岩样开展水驱油核磁共振实验。定义区间驱油效率、驱油效率贡献,根据核磁共振T2谱形态,分弛豫时间＜10ms孔隙区间、弛豫时间＞10ms孔隙区间、总孔隙区间讨论饱和油状态和水驱最终状态各孔隙区间的含油饱和度、动用含油饱和度、残余油饱和度、驱油效率贡献、区间驱油效率及其与渗透率的相关关系。研究表明,渗透率＜0.07×10-3μm2,原油主要赋存在弛豫时间＜10ms孔隙区间;渗透率＞0.07×10-3μm2,原油主要赋存在弛豫时间＞10ms孔隙区间。弛豫时间＞10ms孔隙,油气富集程度对渗透率更敏感。渗透率越低,弛豫时间＞10ms孔隙的区间驱油效率越高,但其总体积偏低,故水驱开发早期产量高,产量递减快（弛豫时间＜10ms孔隙的区间驱油效率增加缓慢）,这与该类油藏水驱开发特征相吻合。无论渗透率如何低,弛豫时间＞10ms孔隙区间的动用含油饱和度、驱油效率贡献始终高于弛豫时间＜10ms孔隙区间。油藏水驱开发阶段,调整挖潜的对象始终在弛豫时间＞10ms孔隙部分。水驱结束后,渗透率大于0.48×10-3μm2的油藏,残余油主要集中在弛豫时间＞10ms孔隙;渗透率＜0.48×10-3μm2的油藏,残余油主要集中在弛豫时间＜10ms孔隙,这为油藏水驱开发后实施提高采收率技术指明方向。     

特低渗透砂岩油田开发贾敏效应探讨——以鄂尔多斯盆地中生界延长组为例

鄂尔多斯盆地中生界延长组储层是典型的特低渗透砂岩储层,属于细孔微喉型,非均质性强,注水开发中贾敏效应异常强烈.通过微观砂岩模型水驱油实验发现贾敏效应是油田注水开发中不可忽视的阻力.实验中贾敏效应主要表现为:①水驱油过程中注水压力不断变化;②贾敏效应的循环作用;③油滴受贾敏效应作用无法运移;④贾敏效应致使水驱中油相渗透率急剧下降,水相渗透率缓慢上升.通过注采系统提高注水压力无法消除贾敏效应,因此在注水开发中要以预防贾敏效应为主.     

倾斜层状油藏水驱效率预测模型

倾斜层状砂岩油藏具有倾角大、纵向非均质性强、厚度大等特点,而准确预测层状油藏的水驱效率可以为合理开发油田提供重要的依据。目前所研究的层状模型忽略了油藏倾角和重力的影响,为此针对层状油藏倾角大、受重力因素影响等情况,同时考虑油藏倾角、层内窜流及重力分异驱替条件,引入拟相对渗透率曲线,将物性按厚度进行加权平均,结合水驱油理论,建立了倾斜层状砂岩油藏水驱效率模型。计算结果表明,新模型计算结果与生产实际数据基本吻合,从而证明了新模型的可靠性和适用性。敏感性分析表明,当油藏倾角增大时,重力作用使得水沿油藏下部渗透率较小的油层流动,延缓了上部渗透率较大油层的见水时间,从而增大了驱替效率;流度比和渗透率变异系数越小,驱替效率越大。     

微凝胶颗粒水分散液体系在多孔介质中的驱替机理

储层孔隙结构的非均质性导致水驱不均,不同大小孔隙（喉）之间形成优势渗流流动.在水驱开发中后期,剩余油高度分散在储层孔渗系统中难以启动,如何对孔隙尺度的水驱优势流动进行抑制的同时又确保不堵塞油流通道,使剩余油被高效采出,是当前提高石油采收率技术基础研究的主要方向.制作微观仿真储层孔隙结构与尺度的非均质性物理模型,开展了连续相驱替流体（聚合物溶液、交联聚合物凝胶）和微纳米柔性微凝胶颗粒水分散体系驱油机理的对比实验.实验表明,作为连续相的传统聚合物溶液依靠粘度无区分地增加大小孔隙中的流动阻力,从而赋予低渗层区小孔隙中的剩余油以驱动力,将这些剩余油携带采出,当粘度过大时,甚至难以启动剩余油;微凝胶颗粒分散液作为低粘水分散流体,其中的凝胶颗粒优先进入大孔隙,暂堵在喉道处并抑制相对大孔隙中的流动,同时注入水转向进入相对小的孔隙,将其中的剩余油活塞式推出,该过程在空间和时间上是不断重复的.本文从流度调整的角度对实验结果进行了分析,结果表明传统的连续相驱替流体是依靠提升注入水的粘度实现流度的调整,而微凝胶颗粒水分散体系是通过降低注入水的相对渗透率,并相对提高油相渗透率,从而实现对流度的高效调整.      

基于灰色定权聚类的微观水驱油模型实验特低渗透储层流动单元划分及评价

为研究微观水驱油模型流动单元划分及评价的可行性和效果,应用灰色定权聚类方法,以吴起油田X井区特低渗透长63储层25块样品为例,采用真实砂岩微观水驱油模型实验,以测得的渗透率、水驱前含油饱和度、启动压力、1 PV驱油效率以及孔隙度5项参数为基础,将样品划分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类流动单元.Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类流动单元分别与水下分流...