文摘
根据储层特征和有限公司的现状2利用在热回收重油疏松的砂岩储层,孔隙度和渗透率变化的机制和法律在一个疏松的砂岩重油油藏有限公司2+蒸汽和有限公司2+蒸汽+ alpha-olefin磺酸钠(代谢)注射相结合研究了静态单矿物水岩反应和动态多矿物填砂模型驱替实验。在静态水岩反应之间的有限公司2储集岩的单矿物,单矿物的溶解程度在200°C大于100°C和300°C,矿物溶解的顺序是伊利石,蒙脱石、高岭石和石英。此外,单一的岩石矿物的溶解速率显著降低系统的有限公司2与代谢。在多矿物砂包位移实验中,孔隙度逐渐减少有限公司2多组分热流体,渗透率首先增加然后减少有限公司2多组分热流体,但渗透率变化是只有大约0.5%的公司2+蒸汽+先进,主要归因于横穿在岩石表面的吸附,并证实了红外光谱的松散砂后位移。这也表明,有限公司2+蒸汽+市场能够稳定的岩石骨架结构的异质性的水库,防止恶化的后续发展重油油藏热回收;因此,有限公司2多元热流体与化学制剂可以提高单个公司的伤害2热储层流体。
1。介绍
目前,日益严重的气候危机是另一个严峻的考验在全人类面前,世界需要所有部门的共同努力来处理它,化石能源的燃烧导致了全球近67%的温室气体(1]。重油,这是最主要的化石能源的供应,有限公司2多组分热流体注入方法将减少二氧化碳排放的一个主要技术(2,3]。二氧化碳注入不仅是减少碳排放也增加原油产量,这将是公司的最终目标2多元热流体注入法在重油油藏(4,5]。在热回收,石英等矿物的溶解和转换和粘土在井筒附近发生的12 MPa的压力和温度下300°C (6]。
相比之下,在矿物腐蚀温度和pH值的影响比在动态条件下,离子强度和压力的coinjection有限公司2和蒸汽会引起储层石英的解散和粘土矿物的变换7,8]。储集岩的结构和成分的化学变化引起的胶结强度弱胶结的岩石再次削弱,因此储层框架罚款可以迁移一个剪切作用下9,10]。随着公司的增加2和蒸汽注入体积,骨骼罚款继续剥离,迁移,流出,扩展了储层的孔喉半径,进一步导致蒸汽引入。如图1,形成网状的蒸汽小偷地区会影响生产和制造有限公司2存储和利用率低于预期。之前的研究表明,有限公司2泡沫可以减少层间和intralayer干扰和提高异构水库的蒸汽驱效果(11- - - - - -13]。和泡沫可以减慢公司的快速突破2达到的目的热有限公司2洪水。尽管研究储层岩石的物理性质之间的相互作用引起的蒸汽+有限公司2与储层岩石已报告,这项研究没有提到热载荷的影响,化学剂,气体在储层岩石骨架。尤其重要,研究储层孔隙度和渗透率的变化规律在多组分热流体注入(14,15]。
的有限公司2多组分热流体注入方法是一种强化采油技术单注蒸汽后弱胶结砂岩储层。与应用程序的公司2多组分热流体注入方法,蒸汽将加剧,出砂油井附近区域是严重的16,17]。此外,水关闭的时间效应和控制配置文件是短期间控制蒸汽将18]。因此,我们需要了解疏松的砂岩的孔隙度和渗透率使用有限公司2多组分热流体注入方法。然后,我们应该进一步研究有限公司之间的交互2多组分热流体和储层岩石矿物分析机制导致的结果。根据物理性质和岩石组成的郑364年胜利油田储层,储层物理性质的变化规律在有限公司2多元热流体通过单矿物的水岩实验,研究和储层物理性质变化的机理2多组分热流体分析补充强化采油的机理的有限公司2多组分热流体注入方法。
2。材料和方法
高温高压实验仪器是一个反应堆,QBZY-2界面张力计,蔡司σ500场发射扫描电子显微镜,力量V70傅里叶变换红外光谱仪,MS603TS / 02电子天平和ISCO泵、位移和其他设备。
实验中使用的表面活性剂是一种阴离子表面活性剂,钠α烯基磺酸盐(代谢)提供的分析纯化学试剂国药控股有限公司有限公司的独立矿物石英、蒙脱石、伊利石、高岭石和河北提供的都是矿物粉加工厂提供块岩石和矿石粉,其中包括80网格石英和200网格的蒙脱石、伊利石和高岭石。
研究区域的地层水是CaCl的2类型和Ca2 +浓度为288 mg / L;Mg2 +浓度为75 mg / L。实验的初始参数如表所示1。
2.1。确定最佳表面活性剂的浓度
油水界面张力的测定采用QBZY-2界面张力计稳定在25°C的室温20分钟,和先进的发泡体积在观察不同浓度综合最优浓度测定。
2.2。单片矿热液反应
单片表面的矿物岩石与砂轮块抛光,然后用蒸馏水冲洗;然后,岩石的块干在干燥箱在80°C,然后四块岩石矿物的地层水浸泡24小时。取出岩石块,把它们放在反应釜和填满整个室蒸馏水,然后调整反应釜的压力为4.2 MPa,设置温度为100°C, 200°C,和300°C,分别和报答加热和冷却的循环,引入有限公司2。72小时的反应后,岩石块取出,用蒸馏水冲洗,干在80°C,称重,计算质量变化的百分比,是记录为解散。同样,蒸馏水代替先进解决方案在上述操作的最佳浓度。
2.3。动态反应评价
岩石骨架体积计算储层的孔隙度。石英密度是用来估计石英砂的质量要达到这个要求,孔隙度,最后,填砂模型模型直径16毫米和50毫米的长度是由混合和充填粘土含量控制。安装仪器如图2、干砂充填模型,权衡,真空饱和模拟地层水为8小时,再重来计算孔隙度和孔隙体积。不同温度下蒸汽+有限公司2和蒸汽+有限公司2+表面活性剂横穿洪水实验0.1 mL / min,注入200 PV体积倍数。然后,打开氮气去除空气的管道,通风5分钟的空气和蒸汽冷凝水排放填砂模型,选择进口和出口压力值满足达西定律的条件,然后通过皂膜流量计记录大气。最后,透气性的达西公式计算;孔隙度仍以饱和重量。洪水后,收集沙子样本进行扫描电子显微镜。
3所示。结果与讨论
3.1。表面活性剂浓度的主要选择
阴离子型表面活性剂市场具有良好的耐盐性,耐酸碱,耐温度特性和是一个很好的材料辅助热回收的化学药剂。为了表达实验效果,等参数与不同浓度的水溶液的发泡效果市场和油水界面张力的评估。十个质量浓度为0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%,0.8%,0.9%,和1%的人选择评价,结果如图所示3。
随着浓度的增加,先进的发泡效果越来越好,和泡沫体积逐渐增加,但油水界面张力的变化趋势是先下降,然后上升,从0.1%上升到0.3%;迅速的油水界面张力降低。根据表面活性剂降低油水界面张力的机制,先进分子吸附在油水界面的数量也会增加随着浓度的增加和扩散界面,界面张力的降低(19]。达到临界胶束浓度时,分子分布在界面,以及先进的浓度的增加,分子的数目也开始增加。在相同的温度下,先进分子继续与先进分子在界面吸附,导致界面传播形态的改变。这影响了界面能,所以油水界面张力增加,当浓度超过0.3% (20.]。所以,代谢的最佳浓度为0.3%。
3.2。静态单一岩石水岩反应
如图4(一)在100°C,伊利石的质量损失有限2和蒸馏水中是最大的,其次是蒙脱石和高岭石和石英是最少的。尽管公司2是一种酸性气体,这种矿物的表面反应非常慢。然而,每个矿物的溶解程度降低添加代谢之后,这表明热的影响和有限公司2减少。如图4 (b)当温度达到200°C,腐蚀的伊利石和蒙脱石明显高于在100°C,和蒙脱石的溶解程度高于伊利石。这可能是由于蒙脱石向伊利石混合层的转换程度高于200°C的伊利石。相比之下,高岭土对温度的反应并不强烈,和市场对矿物溶解有抑制作用21- - - - - -24]。如图4 (c)、腐蚀的蒙脱石和伊利石也是最高的,但是石英和高岭石的腐蚀量略有增加。矿物溶解的温度是鬼屋方面,但响应速度非常慢。一般来说,腐蚀温度响应的矿产有限公司2很明显,尤其是粘土矿物和石英是较弱的。公司的拐点2高温腐蚀和代谢抑制矿物溶解出现在200°C,这可能与矿物表面吸附能的温度响应25,26]。
(一)溶解速度100°C
(b)溶解速度200°C
(c)溶解速度300°c
3.3。动态热液作用
图5展示了分散砂后的红外光谱位移以不同的方式。
有一个弱C = O吸收振动峰值为1870厘米1附近的吸收峰,1082厘米1是和硅氧键的伸缩振动aluminium-oxygen债券。吸收峰约600 - 800厘米1是Al-O的对称伸缩振动和Si-O债券,460厘米1的振动和弯曲Si-O债券平面。然而,Si-O-Al的弯曲振动峰,出现近500厘米1,没有出现,所以得出结论,债券的双重作用下断裂发生高温和有限公司2。亚甲基的反对称伸缩振动出现近2900厘米1后的红外光谱有限公司2+蒸汽+先进的。这表明有有机物吸附在分散砂,即。假如是吸附在分散的沙滩上。
方法测量孔隙度是称重法,这个方法的好处是,它可以直接反映生产罚款和罚款的数量生产。如图6增加,孔隙度随温度增加。孔隙度的增加表明,框架的体积减少。罚款的损失随着温度的增加而减小,这可能是由于这一事实的孔隙岩石在高温下被压缩,和孔隙大小减少,因此,一些迁移罚款不能流出(27,28]。代谢增加,孔隙度变化是不明显的反应温度。此外,在有限温差对孔隙度变化的反应2+蒸汽注入平均是0.63%,而温差对孔隙度变化的反应在有限公司2+蒸汽+先进的注射平均是0.315%。可以看出,温度对孔隙度变化的反应市场注入后减少一半。
3.3.1。渗透率变化
如图7填砂模型的渗透率模型在不同的温度下先降低,然后增加,并提高速度逐渐降低。随着温度的增加,迁移堵塞程度增加,渗透率复苏变得缓慢。注入体积内的渗透率降低40 PV,这可能是由于位移引起的罚款流体剪切力或孔隙半径的减少由于粘土由于吸水膨胀;这种效应大于罚款的生产,从而降低渗透率。它可以从公司的石英电子显微镜照片2治疗200°C,当地出现点蚀,学历不高,但它足以降低粒子之间的相互作用力。流体阻力的作用下,罚款很容易迁移。在一般情况下,渗透率结果减少40 PV,注入体积内的渗透率会恢复,继续增加时,流体不断注入。可能是因为罚款生产效应大于内部罚款迁移和粘土的扩张。此外,这渗透“复苏”不仅是-但也意味着将注入的液体,它甚至可以加重附近出砂程度。渗透“复苏”变得慢随着温度增加,这可能是由于流体粘度下降,阻力随着温度的降低29日]。
如图8增加代谢后,迁移的迁移阶段的程度显著降低,和整体渗透率变化小;渗透率的变化约0.5%,因此表面活性剂市场在储层的保护作用是显而易见的。尽管迁移的程度随温度的增加,这是改善相比,当市场不添加,也可以看到从石英电子显微镜图片处理有限公司2在200°C +先进的腐蚀的程度要小得多。从图和罚款的数量生产,也可以表明,化学试剂的稳定性有一定影响岩石颗粒。从红外光谱图5可以看出,阴离子型表面活性剂氖是储层岩石表面的吸附,它显示了稳定的孔隙度和渗透率岩石物理性质如图8,而岩石的孔隙度和渗透率不吸附代谢变化极大,如图7的角色,表明三次采油机理的化学试剂有限公司2多组分热流体作用于流体一方面和另一方面稳定岩石骨架。其机制是如图9。岩石矿物离子和阳离子之间的离子交换在地层水使矿物表面吸收大量的阳离子,阴离子表面活性剂形成提供条件“保护层”。
4所示。结论
不同的矿物有不同温度反应有限公司2。对公司是很困难的2高温溶解石英在很短的时间内,和溶解率只有0.1%,但粘土很强的解散。溶解的程度从大到小是伊利石、蒙脱石、高岭石,溶解率在1%以上。当横穿补充说,这种交互是慢了下来,溶解率变得越来越小。
在公司期间2+蒸汽喷射,填砂模型的孔隙度温度成反比。代谢降低的温度响应不同孔隙度与公司相比的一半2+蒸汽,使储层孔隙度可以保证过热蒸汽注入过程中变化不大。渗透率的变化显示了先降低,然后增加的趋势,这反映了两种框架迁移阶段罚款水库中。解散和迁移的主要因素或迁移泄出砂生产成为主要因素。先进的吸附在岩石表面显著降低公司的损失2岩石在高温蒸汽,从而提高渗透率的突然改变。尽管仍有腐蚀蒸汽+有限公司2+先进的,这可以确保公司的一部分2存储在储层,达到降低公司的目的为何2排放。
的有限公司2多元热流体注入方法是可行的在后续开发油藏热回收。流体作用机理的基础上,有限公司2多组分热流体注入方法是提高原油采收率的补充机制。特别是,蒸汽+有限公司2+先进的复合方法可以有效地减轻疏松的砂岩的渗透率非均质性和有效降低蒸汽引入的程度。
数据可用性
原始数据用来支持本研究的结论可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称他们没有利益冲突的报告对于本研究。
确认
这项工作是由中国国家自然科学基金资助(U20B6003)。