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1、第80卷第5期Vol.80No.5地质学报ACTAGEOLOGICASINICA2006年5月May2006X-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1)1,2)1,2)3)孙卫,史成恩,赵惊蛰,赵蕾1)西北大学大陆动力学国家重点实验室,西北大学地质学系,西安,710069;2)长庆油田公司勘探开发研究院,西安,710021;3)新疆油田公司勘探开发研究院,克拉玛依,834000内容提要:鄂尔多斯盆地上三叠统延长组河流2湖泊三角洲相砂岩储层物性受沉积—埋藏—
2、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X2CT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。关键词:X2CT成像;特低渗
3、储层;微观孔隙结构;渗流机理;非均质性;启动压力;水驱油效率真空条件下饱和地层水,由于研究区储层物性较差,1X2CT扫描实验技术与方法所以岩心完全饱和水需要3～5d,待岩心与饱和水X2CT扫描成像技术可以通过岩石内部各成像达到化学平衡后,开始油驱水至束缚水状态。然后,单元的岩石密度差异以256个灰度等级可视化地将岩心用油老化5d,使油、水、岩石三者界面达到平岩石内部的微观结构特征(如裂缝、孔隙、微裂缝、次衡。岩心注水驱替实验均是从低压到高压,以便观察生溶蚀孔及均质、非均质性等)真实地反映出来。并和测定各个压力点下的剩余油
4、饱和度值变化通过对岩心水驱油驱替实验过程的CT断层扫描,(Durlofskyetal.,1996;朱玉双等,2004)。清晰、动态地观察测定随驱替压力升高,岩心中剩余1.2X-CT扫描驱替实验方法油饱和度变化分布范围(Sunetal.,2004;SchembreX2CT驱替实验是将岩心水平固定在CT断层etal.,2004;刘池洋等,2005)。然后计算出各个岩心扫描仪的扫描腔中,岩心夹持器水平位移由计算机截面孔隙度和不同压力下的含水饱和度值,做出控制,精度为0.01mm,纵向位移处于锁定状态。CTCT扫描三维图像切片以
5、供观察分析研究。X2CT岩扫描是沿着岩心的径向,从注入端向出口端,每次扫心扫描切片水驱油实验技术与常规的驱替方法相比描11个点,平均5.5mm一个点。扫描截面厚度为不但可清晰直观地定量了解储层微观孔隙结构的非5mm。由此,11个扫描点几乎将岩心所有长度都包均质变化程度,而且可动态观察不同驱替压力下注括在内。在两相驱替实验中,使用耳癸烷(炭10)为油入水在不同微观孔隙介质中的渗流分布特征。相,8.0%KBr水溶液为水相(沈平平等,2004)。油1.1X-CT扫描实验技术水两相的CT值相差846,气水两相的CT值相差近应用X
6、2CT图像扫描实验技术对西峰油田庄191565。实验表明,两相CT值相差越大,测得的孔隙井区庄58222井三叠系延长组长82油层的3块具有不度及含水饱和度越精确。同孔隙结构和孔、渗特征的岩心进行了微观孔隙结实验中先对3块岩心样品进行了孔隙度和渗透构和注入水驱替扫描实验研究。实验中先将岩心在率测定(表1)。注:本文为国家重大基础研究发展规划“973”项目(编号2003CB214600),长江学者和创新团队发展计划(编号IRT0559)资助的成果。收稿日期:2005201225;改回日期:2005203210;责任编辑:周健
7、。作者简介:孙卫,男,1952年生。教授,博士生导师。从事油气藏地质、油气田开发地质学和石油天然气开发研究。通讯地址:710069,西安市,西北大学地质学系。776地质学报2006年表1岩心孔隙度和渗透率Table1Porosityandpermeability原岩心样品孔隙度水相渗透率新编号编号(%)(×10-3Lm2)402413A岩心2114.10.38145484A岩心229.10.091181103A岩心2313.50.241452X2CT断层扫描技术的应用CT断层扫描技术是建立在BEER'S定理之上的,当一束
8、X2射线穿透一个物体时,部分X2射线会被吸收或反射掉,但大部分能穿透物体。透过物体后图1干岩样的CT断层扫描结果的X2射线的强度与该物体的密度有关,所以检测器Fig.1TheCTscaningresultofcoresample检测到的X2射线强度与物体的密度有一线性关系。I-Lh=exp(1)后,可以用公式(1)来
