GEOFLUIDS Geofluids 1468 - 8123 1468 - 8115 Hindawi 10.1155 / 2020/9742142 9742142 研究文章 实验调查的发展潜力在大庆油田低渗透性储层 周 Yazhou 1 2 https://orcid.org/0000 - 0002 - 8925 - 0692 阴 Daiyin 1 2 你 镇江 1 石油工程系 东北石油大学 大庆 中国 dqpi.edu.cn 2 重点实验室的采油(东北石油大学) 教育部 大庆 中国 meb.gov.tr 2020年 29日 5 2020年 2020年 29日 12 2019年 8 5 2020年 12 5 2020年 29日 5 2020年 2020年 版权©2020 Yazhou周和Daiyin阴。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

非常危险,很难开发低渗透性储层,但储层开发可以遵循不同的低渗透性储层的发展潜力。在这项研究中,天然岩心的大庆油田作为研究对象。喉道半径分布不同低渗透性的核心是由恒定速度压汞法、可动流体分布特征是由核磁共振,和非线性流体流动特性进行了分析通过流体流动实验。从这些数据,确定低渗透性储层的发展潜力。结果表明,当渗透率 1 × 10 − 3 μ 米 2 平均喉道半径只有大约0.9 μ与半径小于0.1 m和喉咙 μm占大约30%的喉咙。喉咙平均半径小于1 μ与半径小于0.1 m,尤其是喉咙 μ米,是主要的在这些核心因素限制流体流动。可动流体只有大约20%的液体在一个核心,和压力梯度阈值达到0.15 MPa / m当渗透率 1 × 10 − 3 μ 米 2 ,这表明它是更加困难与渗透率小于发展水库 1 × 10 − 3 μ 米 2 。

 东北石油大学 2017年qnjl-02 1。介绍

最大采油在储油层由于自然驱动机制只有20% -60%;因此,近 9.8 × 10 11 t 原油是由各种强化采油方法(目标 1]。化学驱主要采取了增加石油产量效果水库( 2, 3]。低渗透性储层的储量非常大,石油产量的主要来源( 4, 5]。利用中国作为一个例子,低渗透性储层的储量约占总储量的46% ( 6]。然而,它是非常危险的,很难发展低渗透性储层( 7- - - - - - 9]。以大庆油田的低渗透性储层为例,每个井的日均石油产量1.2吨/ d,和预测采收率只有大约15%。的主要因素导致穷人采收率低渗透性储层的复杂性相应的流体流动特征( 10]。由于非常小的毛孔和喉咙和复杂的低渗透性储层孔隙结构,流体流动特征是非线性( 11]。复杂的流动特性主要体现在以下三个方面:第一,低渗透性储层表现出微尺度效应。储层岩石紧,平均喉道半径分布范围从0.2到1 μ米( 12, 13)(远低于效果的水库 14, 15])。明效果可以清楚地观察到低渗透性储层由于小喉道半径的分布 16, 17),导致相当大的流体流动阻力( 18]。第二,有一个原油边界层在低渗透性储层岩石孔隙内表面( 19, 20.]。的组成和性质的原油边界层非常不同于在孔的中心 21, 22]。当孔隙和喉道半径越小,需要更多的压力的流体流动,水库更难发展( 23, 24]。第三,降低渗透率,阈值压力梯度大幅增加低渗透性储层( 25, 26]。原油需要更多压力流入小孔和小喉咙( 27]。最重要的是,低渗透性储层可动流体的饱和度很低,从25%到35%不等( 28, 29日],油水扩散区很小。经济复苏在低渗透性储层注水效率很低( 30., 31日]。目前,研究确定执行低渗透性储层的发展潜力,这限制了他们的发展。一些研究已经考虑在多孔介质流体力学和油藏工程原理( 32- - - - - - 34),但没有足够的实验数据来验证公式的准确性。发展的低渗透性储层低风险和更有效率,重要的是要确定低渗透性储层的发展潜力。摘要大庆油田天然岩心的拍摄为研究对象。喉道半径分布,可动流体分布特征,为不同的低渗透性和阈值压力梯度是决定核。这一信息,结合观察孔隙流体流动特性,用于确定低渗透性储层的发展潜力。研究结果可以为决策提供理论指导,是在低渗透性储层的开发。

 2。材料和方法 2.1。实验材料

自然的核心是大庆油田的选择从阜阳层。大庆石油在砂岩储层,河流相、三角洲平原相是主要的阜阳层的沉积相。一百一十年自然的核心来自阜阳层,具疏密度范围从12.40%到17.75%,渗透率从 0.36 × 10 − 3 μ 米 2 来 14.82 × 10 − 3 μ 米 2 。模拟油准备从井口原油和航空煤油粘度为6.0 mPa在45°C·s。注入水和地层水的离子成分如表所示 1。

注入水和地层水的离子组成。

模拟水 阳离子浓度(毫克·L1) 负离子浓度(毫克·L1) 盐度(mg·L1)
Na++ K+ Ca2 + 毫克2 + HCO3 - Cl- - - - - - 所以42 -
注入水 28.3 64.1 21.9 350.0 8.9 11.5 484.7
地层水 2013.9 116.2 19.5 1034.9 2559.5 14.4 5758.4
2.2。实验方法 2.2.1。喉道半径测量

一个ASPE730恒速压汞仪是用来测量喉道半径不同的低渗透性内核。进汞压力大约是6.89 MPa,进口水银的速度为0.00005毫升/分钟。水星的接触角为140°,界面张力的汞是485达因/厘米( 35]。

 2.2.2。阈值压力梯度测量

自然的核心与苯溶液清洗去除原油

核心与真空泵是真空的,至少24小时,然后饱和模拟地层水

模拟地层水被注入内核0.01毫升/分钟的速度和流量和压力都被记录下来

流量和压力之间的关系是通过逐渐增加注入水的流量

2.2.3。可动流体测量

一个•纽麦尔就这MINI-NMR乐器用作实验仪器。在实验中,磁体的温度设置为32°C,和电场强度为0.5 T。实验步骤如下:

自然的核心与苯溶液清洗去除原油

核心的渗透率测量使用透气性测试仪

核心是真空的真空泵至少24小时,他们饱和模拟地层水在10 MPa的压力。核心重量测量,孔隙度计算

核心是放置在一个核磁共振成像(MRI)和低磁场核磁共振分析仪 T 2 测试。的 T 2 弛豫时间谱进行了计算

3所示。低渗透性储层喉道半径 3.1。喉道半径分布特征

46为恒定速度选择自然具不同渗透率岩心压汞。DM4500P偏光显微镜和地产- 5600 llv扫描电子显微镜用于观察孔隙结构,如图 1。喉道半径分布不同的低渗透性核图所示 2。不同类型的喉咙的比例如图所示 3。

孔隙结构的图像采用偏光显微镜和扫描电子显微镜。

样本M125(深度:1828.96米)

SampleM138(深度:1837.70米)

晶间孔

残余粒间孔

管状喉

喉道半径分布不同的低渗透性内核。

分配比例的不同类型的喉咙在不同的低渗透性内核。

这些低渗透性的毛孔和喉咙非常小核心,降低渗透率,喉半径减小,使水库开发更加困难。当渗透率大于 10 × 10 − 3 μ 米 2 ,大多数的喉道半径大于1 μ米,占75.25%的喉咙。当渗透率小于 5 × 10 − 3 μ 米 2 ,大多数的喉道半径小于1 μm。当渗透率之间 1 × 10 − 3 μ 米 2 和 2 × 10 − 3 μ 米 2 ,喉道半径0.1之间 μ米和1 μ米,占61.05%的喉咙,喉咙半径小于0.1 μ占12.36%的喉咙。当渗透率小于 1 × 10 − 3 μ 米 2 ,喉咙的数量和半径小于0.1 μ人口增加,占32.52%的喉咙。

 3.2。平均喉道半径结果为不同的低渗透性内核

根据不同的喉道半径分布的结果低渗透性核心,平均喉道半径结果计算,平均喉道半径与渗透率之间的关系如图 4。

磁导率和平均喉道半径之间的关系。

如图所示,当渗透率大于 1.13 × 10 − 3 μ 米 2 平均喉道半径大于1 μ米,平均喉道半径的增加逐渐提高渗透率。当渗透率小于 1.13 × 10 − 3 μ 米 2 ,平均喉道半径小于1 μ米,平均喉道半径迅速减少,渗透率降低。这表明它是更加困难与渗透率小于发展水库 1.13 × 10 − 3 μ 米 2 。

 4所示。在低渗透性储层可动流体 4.1。可动流体特征

29自然具不同渗透率岩心选择从低渗透性储层和核磁共振方法被用来测量 T 2 光谱曲线。结果表明, T 2 光谱曲线通常分为三种类型:左边的峰值大于正确的峰值,两个高峰值几乎是相同的,或者正确的峰值比左边的大峰,如图 5。

T 2 弛豫时间谱不同的低渗透性内核。

核心T4-2 ( 1.37 × 10 − 3 μ米2)

核心Y4-2 ( 3.22 × 10 − 3 μ米2)

核心C4-2 ( 6.90 × 10 − 3 μ米2)

核心C4-3 ( 12.95 × 10 − 3 μ米2)

当渗透率小于 6.9 × 10 − 3 μ 米 2 ,左峰值随渗透率降低,可动流体百分数降低,水库的发展潜力明显减少。当渗透率约 6.9 × 10 − 3 μ 米 2 ,左派和右派高峰值几乎相同,和正确的峰值超过峰值随着渗透率进一步增加。这表明储层中的可动流体百分数高,水库的发展是可行的。

 4.2。可动流体百分数为不同的低渗透性内核

根据核磁共振测试的结果,可动流体百分数和渗透率之间的关系如图 6。

可动流体百分数和渗透率之间的关系。

可动流体百分数和渗透率之间的关系是半对数的,类似于磁导率和平均喉道半径之间的关系。当渗透率约 5.43 × 10 − 3 μ 米 2 ,可动流体比例大约是39.28%。当渗透率 1.04 × 10 − 3 μ 米 2 ,可动流体百分数为18.32%。当渗透率约 0.43 × 10 − 3 μ 米 2 ,可动流体百分数小于8.03%。这表明储层渗透率小于 1 × 10 − 3 μ 米 有发展潜力很低。当渗透率小于 1 × 10 − 3 μ 米 2 ,喉咙半径小于0.1 μm占大约30%的喉咙,而喉咙与半径0.1之间 μ米和1 μm占大约60%的喉咙。喉道半径小于1 μ米,尤其是喉咙小于0.1 μ米,在水库限制流体流动的主要因素。时的流动阻力更大更多的喉道半径小于1 μ米,为储层渗透率小于 1 × 10 − 3 μ 米 ,提高了流体通过水力压裂法应考虑( 36]。

 5。阈值低渗透性储层的压力梯度

35自然选择具不同渗透率岩心,及其阈值的压力梯度进行了测试。由此产生的流体流速和驱替压力梯度之间的关系如图 7。流体速度和压力梯度的交叉轴是阈值压力梯度。油井压力和水压力16在大庆低渗透性储层产油区域,和reservoir-scale压力梯度计算通过之间的压力差,油井和水井除以井距。阈值压力梯度和渗透率之间的关系如图 8。

非线性流动曲线不同的低渗透性内核。

核心T6-2 ( 1.27 × 10 − 3 μ米2)

核心Y6-9 ( 4.32 × 10 − 3 μ米2)

核心C7-8 ( 8.42 × 10 − 3 μ米2)

核心C7-11 ( 10.89 × 10 − 3 μ米2)

渗透率和阈值压力梯度之间的关系。

阈值压力梯度随渗透率降低。当渗透率大于 1 × 10 − 3 μ 米 2 ,阈值压力梯度随着渗透率的增加迅速降低。当渗透率 10.74 × 10 − 3 μ 米 2 ,压力梯度的阈值只有0.02 MPa / m。当渗透率小于 1 × 10 − 3 μ 米 2 迅速,阈值压力梯度增加渗透率降低。当渗透率 1.26 × 10 − 3 μ 米 2 ,压力梯度的阈值为0.15 MPa / m。这种趋势的主要原因是,喉咙半径小于0.1 μm占30%的喉咙,毛细力很大,限制流体流动。有一个交点的储层压力梯度曲线和阈值压力梯度曲线。在这个交点大约是渗透 1 × 10 − 3 μ 米 2 ,这表明水库可以成功开发注水油藏渗透率大于 1 × 10 − 3 μ 米 2 。此外,与注水采油是储层渗透率小于时非常低 1 × 10 − 3 μ 米 2 。

 6。结论

喉咙的存在与半径小于1 μ米,特别是那些与半径小于0.1 μ米,是在内核限制流体流动的主要因素。当渗透率小于 1.13 × 10 − 3 μ 米 2 ,平均喉道半径小于1 μm,喉咙的半径小于0.1 μm迅速增加,渗透率降低

没有什么发展潜力与渗透率小于水库 1 × 10 − 3 μ 米 2 。当渗透率 1.04 × 10 − 3 μ 米 2 ,可动流体百分数为18.32%,当渗透率约 0.43 × 10 − 3 μ 米 2 ,可动流体百分数小于8.03%。

当渗透率小于 1 × 10 − 3 μ 米 2 迅速,阈值压力梯度增加而降低渗透率。当渗透率 1 × 10 − 3 μ 米 2 ,阈值压力梯度增加到0.15 MPa / m。根据储层压力梯度和阈值压力梯度数据,与注水采油是储层渗透率小于时非常低 1 × 10 − 3 μ 米 2

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在手稿中。的数据图 1图 8数据被用来支持本研究的发现。

 的利益冲突

无利益冲突存在于提交的手稿。

 确认

这项工作是支持下的东北石油大学青年科学基金项目批准号2017 qnjl-02。

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