水驱后剩余油分布微观实验与模拟

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1、水驱后剩余油分布微观实验与模拟(申请中国石油大学工学博士学位论文)‘华东学科专业：研究方向：博士生：指导教师：协助指导教师：油气田开发工程油气田开发理论与系统工程张顺康陈月明(教授)侯健(副教授)摘要目前，我围绝人多数油田主力区块都已进入高含水阶段，虽然某些区块进行了聚合物驱等三次采油方法提高原油采收率，但仍面I临着如何进一步提高采收率的严峻问题。高含水期剩余油高度分散，形成的内因在于储层的宏观非均质与微观非均质性。传统的渗流研究足宏观研究(如油藏数值模拟)，但通过宏观研究不知道或不确切知道多孔介质内部的物理、化学

2、和生物学的细节，微观研究可弥补宏观研究的不足。宏观研究和微观研究相辅相成可使渗流研究进一步深化，使渗流应用有更扎实的理论基础。因此，对反映岩石微观非均质的孔喉结构进行三维表征，研究水驱甚至聚合物驱微观渗流机理，建立剩余油成洲与孔喉结构、流体参数、岩石表面性质参数等的关系，对于剩余油挖潜、改善开发效果具有重要意义，它可为水驱以后如何进一步提高原油采收率提供理论支持。因此，本论文的研究内容是借助CT技术，进行岩石三维孔喉结构的构建，以此形成网络模型。通过微观模拟技术模拟水驱／聚合物驱过程，并且同CT实验结果对比验证建立

3、的网络模拟模型的有效性。以此为基础，研究剩余油分布特征和影响规律，探讨剩余油成因与微观孔喉结构之间的关系。论文首先进行了CT实验研究，获取了相关岩心模型的二维CT切片图像，并进行了图像处理，计算出相应的参数；同时，通过常规物性实验研究，获取了渗透率、孔隙度、毛细管压力曲线、相对渗透率曲线等数据。在获取二二维CT图像的基础上，利用j维图像重建技术建立岩石三维孔隙结构分布以及不同驱替阶段剩余油分布的三维图像，并对模型的非均质性和宏观特性进行了界定。进一步利用孔隙结构构建技术建立了相应的描述水驱／聚合物驱过程的二维网络模

4、型，并结合微观实验验证模型的有效性。最后，研究了储层微观参数对剩余油微观分布的影响，并且结合模糊综合评判方法建立了剩余油微观分布预测方法。研究结果表明：孔喉ff勺涧湿性、孔隙半径、形状因子、配位数、孔喉比等微观参数对微观剩余油分布均有重要的影响。对于混合润湿n勺岩石，水湿孔隙的驱替效果比油=；_显孔隙好。对于不同润湿性的孔隙，基于孔隙半径、形状因子、配位数、孔喉比等微明参数能够埘网络模掣巾各孔隙中剩余油的存存实现较为准II『11地预测．正判半达到750o以卜-，对微观剩余油成吲的认识具千】

5、指号意义。关键词：CT，

6、剩余l肌4LI：jj(，咿道，嗍络愤’皑TheMicroscopicExperimentsandMo．aelingforResidualOilDistributionafterWate]’FloodingPhDCandidate：Zhang，Shunkang(PetroleumEngineering)Advisor：Chen,Yueming(Unk’ersityofPetroleum，China)AbstractPresentlymostoilfieldsinChinahavebeenatthestageofhig

7、hwater-cut，whichmeanstheseriousprobleminimprovingoilrecoveryfurtherlyeventhoughtakingsomemeasuresoftertiaryoilrecoverysuch∞polymerflooding．Residualoildistributesverydispersivelyatthestageofhighwater-cutduetomacroscopicanisotropyandmicroscopicanisotropy．Traditi

8、onalseepageresearcheswerefocusedondescribingandstudyingthemacroscopicanisotropyofreservoh's，fromwhichwedonotknowordonotexactlyknowthephysicalandchemicaldetailsMicrocosmicstudycanmakecompensationforthedefeatsinmacroscopicresearchWecandeepenthestudyofflowmechani

9、smbycombiningmacroscopicresearchandmicrocosmicresearch,whichcanprovidesturdytheoreticalfoundationfortheapplicationofflowmechanism．Therefore，conducting3-Dcharacterizationofpore-thro