砾岩储层不同润湿性水驱油微观仿真实验研究.pdf

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1、第12卷第36期2012年12月科学技术与工程V01．12No．36Dee．20121671—1815(2012)36—9928—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2012Sci．Tech．Engrg．化学砾岩储层不同润湿性水驱油微观仿真实验研究段宝江熊伟’。高树生’胡志明。薛惠聂超飞(中国科学院渗流流体力学研究所，廊坊065007；中国油勘探开发研究院廊坊分院，廊坊065007；北京大学地球与空间科学学院，北京100087；中国石油大学，北京100087)摘要根据砾岩油藏岩石的复杂孔隙结构，在玻璃片上

2、制作透明的微观玻璃平面模型，并对其作不同润湿性的处理后进行水驱油实验，来分析油层内油水界面的状态、剩余油的分布规律以及水驱油规律。实验表明：(1)油湿与水湿的模型在油水分布平衡条件下，其微观孔隙内油水分界面凹凸方向相反；(2)微观孔隙结构中，细小孔道、流向垂直孔道、大孔道的壁面、盲孔这四种典型的孔隙结构极易形成剩余油；(3)亲油性油层的驱油效率比亲水性油层的低。关键词水驱油微观模型油水界面剩余油水驱规律中图法分类号0647．5；文献标志码B随着数字化岩心技术的发展，将逐步实现岩心的蓝图。根据此图按岩石粒径和沉积韵律设计成数据在计算机中的

3、存储。利用微观模拟模型可以微观模型图版，再采用光化学刻蚀技术，精密光刻模拟岩心中的孔隙大小分布、孔隙的网络拓扑结到平面玻璃(如图2)上，最后经高温烧结制成。构、相对渗透率曲线，毛管压力曲线等。通过油水微观模型的流动孔道组合上具有储层岩石孔隙系两相微观模拟，实现了将宏观问题转化为微观问统的真实标配性以及相似的集合形状和形态分布题，使宏观参数的求取可以通过微观对象的研究而的特点。标准模型大小为24mlTI×34mm，孔隙孔得到解决，这也为获取宏观参数提供一个新的途径为50Ixm到几百微米，孔道截面为椭圆形。模型径。近年来，有不少科研工作者通

4、过电竞、CT扫描孔喉表面的润湿性在高温烧制后都表现强的亲水驱替完的岩心，研究微观孔隙结构的变化¨_4。本性，实验中所用模型为两块微观非均质模型。一块实验通过光化学刻蚀工艺，把油田提供的铸体薄片为亲水性模型，另一块经表面活性剂处理后，其孔的真实孔隙系统精密光刻到平面玻璃上，再通过显隙表面表现为油性，为亲油性模型。微镜帮助，可视化而又更清晰地观察水驱油渗流机理及微观孔隙结构中油水的状态。1微观模型的制备实验用的微观仿真玻璃模型是由渗流所自主开发研制的一种透明的二维玻璃模型，将油田提供的天然岩心铸体薄片(如图1)。经图像处理获得岩石骨架和孔隙

5、二值化图，再经过处理制成均质模型2012年8月1日收到，8月27日修改第一作者简介：段宝江(1987一)，男，中国科学院渗流流体力学研究图1铸体薄片1：1所硕士研究生。研究方向：油气藏开发。E-mail：jiangfeng9913@126．(30111。36J9J段1，等：砾“ii，l~．“i小¨水汕微脱仿实验研究9929摄像头厂]一I冬13微观模喇水-'}l*ifth实验流I到及界面形状2微观玻璃懊，l：1通过实验结果表明，孔隙表而润湿性不同，7lli水界面所呈现的状态完令不同(如图4、图5)。2微观仿真模型实验流程及实验过程‘允，微

6、观模实验准备两块制作好的微观模一，块为康水卡Il，一块为亲油模型，分别抽真一，允分饱平1l几色水(分缚水‘驱幸孥水)。然后，将饱干¨好水的模均允分饱和20CP的红色模拟{lIl，使J1j染色fllI之i~i}lJ滤纸进行过滤，以免杂质塞微／b-fglD；t。接{1{实验流}冬{(如3)将微模接入火持(为十Il拟I城)，枪实验流程，准备Jl：始验、4康fIff卡Il，实验IlI'jIJ染料将错水染成色，照片就_『以消晰地别⋯fIfj不11水，}冬{像分析时就f

7、以确定¨j流体十¨念验常孙下进行，¨jII力为大气J，以0．0Iml／min的

8、速度进行水驱ffl1实验，ili；~1]卡I!J⋯fl⋯液含水牢达剑98％则实验结实验均将微模)于微镜下，观察油水衡状念下帧J{!JfL隙lIlfIIi水分情况，jlj数摄像机扪搬水I的过，山壶实验过刻求剑C1)+RW光舭I，以矫j9J分析、研究之川I实验过的【殳l像rtJ‘以通过像分析系统求人剑汁钾：机llI×鸺i进行汁算，义f1J‘以对实验过5水模J进求像进行动念分析通过这像的定分析和定ff‘钎：，lIJ以细r解刮水驱汕的微观渗(1)康filiaL隙介质。孔隙介质亲油时，其油水流机川l水剩余fl{I特fII，从ln为fIfi⋯汪水J

9、l：发研In『会『IJI油体。这足为油水两个非混相流体究提供r段、毛细箭，}】肜成r稳定弯【l{1界面两侧的压力差，即毛僻力，弯Iil1界足汕优先润毛管壁的结3实验果分析果。汕一水一孔道体系巾，?f}I润湿