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《2017第4章油气层损害的评价实验课件.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第四章油气层损害的室内评价石油大学石油工程学院教学目标:了解油气层损害室内评价实验的目的;掌握五敏实验的主要实验程序、评价表征、分析方法;了解应力敏感性实验的主要内容和实验目的。教学重点难点:五敏实验的实验程序、评价方法和分析方法。第一节评价实验的目的、程序及方法一、评价实验的目的分析的目的是,准确地认识油气层的初始状态及油气层的潜在损害类型及程度。1、弄清楚油气层潜在的损害因素(例如:分析岩石中敏感性矿物的类型、产状、含量及分布特点)。2、弄清楚外来条件(如流体、压力、温度等)对油气层损害的影响。3、弄清在油气层潜在的损害因素和外来条件的影响下,油气层损害类型及损害程
2、度。4、筛选合理的防治措施。二、评价程序图4-1油气层敏感性评价工作程序三、评价方法图4-2油气层敏感性系统评价实验的项目和程序第二节岩心流动实验实验要有明确的实验方案,制定实验方案应考虑下列条件:(1)岩心数量;(2)敏感性矿物特征及主要的潜在危害;(3)岩心在油气层部位(纵向、平面)的代表性;(4)岩性的代表性;(5)节约费用。一、基本实验程序1.岩样的准备(1)选择岩心实验用岩样应选择本油气层未受到污染和破坏的天然岩心,并具有较好的代表性。二、实验前的准备在取样前,应将岩心表面的滤饼刮净,并切去被污染环,制成圆柱状岩塞。在取样时,为使岩样中粘土不受破坏,应采用煤油
3、或高矿化度盐水作润滑剂和冷却剂;若岩石胶结极差,应采用液氮作润滑剂和冷却剂进行低温冷冻加工,并用钻套或筛网/端盖/热缩套〈CST〉包封法进行人工包封,以保证岩石结构不受破坏。(二)岩样制备图4-13最佳取样方案示意图1-膨胀实验;2-阳离子交换实验;3-薄片分析;4-扫描电镜;5-岩心流动实验;6-浸泡实验;7-X射线衍射;8-酸溶蚀量(三)岩样的清洗与烘干实验前,必须将岩样中的烃类和束缚水清洗干净。清洗的方法:溶剂抽提法、二氧化碳溶剂驱替法、加压溶剂清洗法和热解法。溶剂的选择:对亲油岩心,选用汽油、四氯化碳(岩心内不含水)或石油醚(岩心内含水);对亲水岩心,常用1:3
4、的酒精、苯溶液;抽提沥青质原油,可选用甲苯。图4-14索氏抽提仪清洗:烘干:清洗干净得样品需保持温度在60-65℃,相对湿度40%-45%条降下烘干后才能使用,此条件可使岩样中粘土矿物不受到破坏。2.流体的准备评价实验中所用的流体有模拟地层水、模拟注入水、酸液和钻井液等工作液。标准盐水配方为:氯化钠(NaCl):70000ppm氯化钙(CaCl2):6000ppm氯化镁(MaCl2·6H20):4000ppm3.仪器的准备岩心流动实验主要在岩心流动实验仪上进行。图4-15岩心流动实验仪结构示意图评价油气层损害时,最常用的测定项目有:速敏性评价实验酸敏性评价实验碱敏性评价
5、实验水敏性评价实验盐敏评价实验体积流量评价实验正反向流动实验系列流体评价实验钻井(完井)液污染评价实验等。五敏实验(一)速敏性评价实验1、实验目的(1)了解流体流速的变化引起岩石颗粒运移时对油气层渗透率的影响,测定临界流速,并把它作为评估油气层速敏性程度的指标。(2)为其它实验提供合理的实验流速提供依据。流体流动开始阶段,参与运动的微粒小而少,且是一些未被胶结的微粒,对岩心渗透率没有什么影响;随着流速逐渐增大,参与运动的微粒逐渐增多。当流速增大到某一数值时,微粒在孔喉处形成较稳定的“桥堵”,使岩心渗透率明显下降。2.临界流速:维持渗透率平稳的最大流速。如图中所示的Qi-
6、1对应的流速,当流速大于此值,岩石孔道中运移的微粒就会产生堵塞。3.速敏性评价指标临界流速vc:vc越小,岩石中微粒运移越容易发生。如果流量Qi-1对应的渗透率Ki-1与流量Qi对应的渗透率Ki之间满足下述关系,说明已发生速敏,并且流量Qi-1即为临界流量Qc,QC对应的流速为临界流速VC(2)损害程度SY/T5358-2002《储层敏感性流动实验评价方法》:由速敏引起的渗透率损害率由下式计算:式中:Dk1——速敏引起的渗透率损害程度——临界流速前岩样渗透率的算术平均值,μm2——临界流速后岩样渗透率的最小值,μm2从各级流量的渗透率Ki(i=1,2,3………,n)中找
7、出最大渗透率Kmax和最小渗透率Kmin,按下式计算损害程度:5<Dk1≤55~3030~5050~70>70速敏程度无弱中等偏弱中等偏强强(二)水敏性实验1、水敏指与油气层不配伍的外来流体进入油气层后引起粘土膨胀、分散、运移,使孔隙和喉道减小或堵塞,降低油气层渗透率的现象。2、实验目的了解发生水敏的过程,综合评价油气层水敏性程度,并测定最终使油气层渗透率降低的程度。用三种不同盐度但成系列的流体----地层水、次地层水(即地层水与蒸馏水的等体积混合物)和蒸馏水流过岩样,分别测定不同盐度的流体流过岩样时的液相渗透率。3.实验方法4.水敏性评