碳酸水对岩石润湿性及渗吸采收率的影响实验.pdf

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1、2010年3月西安石油大学学报(自然科学版)Mal"．2010第25卷第2期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．25No．2文章编号：1673-064X(2010)024)048-03碳酸水对岩石润湿性及渗吸采收率的影响实验王锐，吕成远，岳湘安，伦增氓，陈亚强。(1．中国石化石油勘探开发研究院采收率所，北京100083；2．中国石油大学(北京)提高采收率研究中心，北京102249；3．中国石油勘探开发研究院，北京100083)摘要：渗吸作用是油藏基质原油开采的关键，CO：溶入地层水将对渗

2、吸作用产生影响．进行了亲水岩心的润湿性转变实验，测试了亲油岩心在碳酸水浸泡前后润湿接触角的变化，比较了亲油性岩心在碳酸水和盐水中的渗吸效果．研究结果表明，模拟油浸泡法使得岩心润湿性变为油湿性；油湿性岩心经过碳酸水浸泡可使润湿性向水湿性转变；碳酸水有利于改善油湿性岩心渗吸效果，促进渗吸过程的进行．关键词：渗吸；岩心润湿性；接触角；碳酸水中图分类号：TE31l文献标识码：A在水驱油藏中，注入水将会沿着天然裂缝流动，了主导作用．当水驱效果较差，利用渗吸效应，采用而不会进入油藏基质，除非毛管渗吸力足够大，才能周期性间歇注水能够起到较好的效果j．促使注入水进入基质，使得油

3、藏裂缝与基质之间发润湿性作为油藏物性之一，对于渗吸过程产生生质量交换，将基质中的原油置换出来．这种由于毛较大影响．研究表明，润湿性为油湿的油藏渗吸作用管力的作用使得润湿相流体自发渗吸进入多孔介质远远弱于强水湿油藏．有学者通过加人表面活性剂，将非润湿相驱替出来的物理化学过程称为渗吸过改变油藏润湿性，进而改善油藏渗吸作用J．随着程．CO驱在低渗油藏中的广泛应用，在实施CO驱国内外学者对水驱油藏中的渗吸效应做了大量后，油藏物性的改变正受到越来越多的关注，但其对研究．研究表明，油藏渗吸作用是一个复杂的综合过油藏渗吸作用的影响研究比较少【1．本文从碳酸水程，它除了与毛管力

4、有关外，还与油藏渗透率、孔隙对油藏润湿性的改变出发，进行了碳酸水对岩心的结构、喉道与孔隙尺寸的比值、界面张力、流体饱和润湿性和渗吸采收率的影响实验．度等因素有关¨引．为了研究这些因素对渗吸的影1实验过程及结果响规律，有人借助CT扫描等手段监测到了渗吸前缘的推进，并得出了渗吸相流体饱和度剖面及渗吸1．1岩心润湿性转变实验作用的发展过程．在室内实验和数值模拟的基选用实验室自制砂岩岩心，通过切割机切下粗础之上，许多学者运用数学方法对渗吸过程进行了糙的薄片，再用砂纸进行人工细磨，直至磨出直角．理论描述，建立了渗吸作用的理论模型_6J．另外，薄片要求岩心表面保持原有的颗粒

5、状态．薄片呈正裂缝性油藏中，渗吸作用对基质中原油的开采起到方形，长度2．2cm左右，厚度约2mm，如图1所示．收稿日期：2009—12-20基金项目：国家863计划“二氧化碳驱油提高石油采收率与封存关键技术研究”(编号：SQ2009AA06zx1483630)；国家973计划“CO驱替过程中多相多组分非线性渗流机理和规律”(编号：2006CB705805)部分研究内容作者简介：王锐(1981一)，男，博士，主要从事低渗油藏提高采收率方法方面的研究．E-mail：wangrui2009@pepfis．oonl王锐等：碳酸水对岩石润湿性及渗吸采收率的影响实验一49一

6、心润湿接触角均减小，且前进角变化较小，后退角下降较大，平均接触角明显变小．润湿接触角下降幅度与岩心在模拟油中浸泡的时间相关．模拟油浸泡时间较短的岩心，润湿接触角下降幅度较大；浸泡时间较长的岩心，润湿接触角变化较小．润湿接触角减小表明岩心润湿性部分向水湿性方向转移，即碳酸水的浸泡可以使岩心的润湿性向水湿性方向转化．另外，碳酸水／原油间的界面张力值为31．915mN／m，图1岩心薄片示意图地层水／原油间的界面张力值为18．0mN／m，即界面将岩心片分别放入模拟油中浸泡不同时间，然张力值降低43．6％．表明CO溶解进盐水中使得油后取出岩心片自然晾干．用HAAKE公司生

7、产的水界面张力降低，有利于驱替岩心中的剩余油．DCAT21型表面／界面张力仪测量岩心处理前后的120润湿接触角．模拟油为4：1的长庆原油与煤油复配而成，在45℃时黏度为8．297mPa·S．—80图2中横坐标表示岩心片在模拟油中的浸泡时暇间．从线中可以看到，在放人模拟油中浸泡之前，墓鲻40岩心片润湿接触角的前进角和后退角均为0。，表明砂岩岩心具有强水湿性．经过模拟油浸泡处理后，润O湿接触角有显著增大，且前进角增大到90。一110。，浸泡时间，h后退角也增大到47。～56。．表明模拟油浸泡后，岩囱处理前．前进角图处理后前进角叨处理前．后退角目处理后后退角心润湿性由

8、强水湿性转变为中性或油湿