稠油蒸汽驱中温度对岩石润湿性的影响研究
稠油蒸汽吞吐后期水淹层孔隙度界限研究

国 外 测 井 技 术
21 年 l 月 01 2
淹之 后 除饱 和度 变化 明显 之 外 , 一个 变 化 特征 就 另
是孑 隙度。 L
图2 是研究工区测井资料处理解释的弱水淹和
中水淹储层的累积频数图。图 中看 出, 稠油储层发 生水淹的孔隙度界限大体在 2%, 4 也就是储层孔隙 度 在 2 %以上 就 容 易发 生 水 淹 。大 多数 砂 岩 、 砂 4 细 岩 的孑 隙度在 2 %以上 , L 4 砂岩 、 细砂岩等分选好 、 颗 粒均匀 的储层在蒸汽吞 吐开采过程 中极易发生水
小 、 隙结 构 、 土成 分和含 量 、 结形 式 、 缝等 因 孔 粘 胶 裂
2 理 论 基 础
目前 克拉 玛依油 田主要运 用蒸 汽吞 吐技术 对 稠 油藏 进行 开采 。蒸 汽吞 吐往往 选择 进行 过蒸 汽驱 开 采 的井 , 当蒸汽 驱效果 下 降 , 油 降低 时转 为蒸 汽吞 产 吐 。吞 吐前 期注 入 高温蒸 汽随 即 闷井 3 天 , ~5 开井
淹 。图 3 X 是 X区调 整 井 总 的岩 心 分 析 饱 和度 与 累
计孔 隙度的关系 , 孔隙度 的界限也是在大约 2%。 4
图4水淹层 的孔 隙度划分界限
图2水淹层 的孔 隙度分布界限
图 5 调 整 井 高含 水 饱 和 度 的 累 计 孔 隙 度 关 系
冷凝水 不易进 人地层孔 隙中 , 储层也不 易发生 水
同的实 验 流体 , 立工 作 , 不影 响 。操 作 时 , 独 互 岩芯 流动 实 验流 体注 人量 受 到高 压容 器本 身 容积 的 限制 , 在 实验 过程 中容 易产生 波动 。
大港油 田勘探开发研究院科研人员发明了岩芯渗透率损害流动实验装置。该装置改变 了过去若干高 压容 器 并联 的连 接方 式 , 由高压 驱替 泵 、 环压 泵 以及 三通 球 阀等 连 接而 成 , 既可 把每 个 高压 容器 并联 连接 , 注入不同实验流体单独工作 , 又可将多个装有 同样实验流体的高压容器串联起来 , 组成一个单元 , 或者将几 个装有不同实验流体 的串联单元并联起来 , 成倍增加实验流体 的体积 , 满足不同注入量岩芯流动实验要 求。 ( 丽 董萍 王正 海 ) 丛
页岩润湿性及影响因素研究

资源与环境化 工 设 计 通 讯Resources and EnvironmentChemical Engineering Design Communications·241·第46卷第1期2020年1月1 页岩润湿性的形成机制润湿性描述了不同相之间的界面张力,在油藏工程中指示了油藏页岩表面优先被某种流体相铺展的趋势。
页岩油藏的润湿性也具有较强的非均质性,但大体可按水在页岩表面接触角划分以下三种类型:水湿型油藏、中性润湿型油藏以及油湿型油藏,分别对应接触角:0°~75°、75°~105°、105°~180°这些区域。
中性润湿油藏对油水的亲和力差别不大,一部分表面具有较强的亲水性,其余部分具有较强的亲油性,且这些区域通常随机分布。
这与混合润湿概念有所区别,混合润湿是指油藏的具有油湿性质的岩石表面形成连续路径且占据大孔,小孔内仍然是水湿的。
油藏岩石的润湿性是不断变化的。
围绕油藏润湿性的形成机制已经开展大量研究,但尚未形成统一的结论。
油藏岩石在水环境中形成,组成岩石的各类矿物也是亲水的,因此认为在油藏形成的初始岩石表面具有亲水性质,且会形成一层水膜覆盖岩石表面,但随着油气的生成和运移,水膜被破坏,油藏也从亲水性转向亲油性。
造成这一现象和结果的原因归纳出两种主要观点:①岩石表面的润湿性转变过程受酸的影响较大,水湿性随酸值的增大而减小,含有杂原子如S 、N 、O 的极性有机化合物的化学活性较非极性的烃类强,具有优先吸附的能力;②原油中的石油沥青质、非烃化合物及蒸馏后的残渣等大分子量组分的富集沉积对润湿性产生巨大影响。
沥青质可以在方解石、石英、白云石以及云母岩石表面形成纳米尺度单分子层,其中在云母岩石表面吸附量最大。
除了上述油藏自身随着漫长地质年代发生的润湿变化外,在油藏开发过程中,受到钻井液以及各种驱油剂(水驱、化学驱、CO 2驱等)的影响,油藏润湿性也会发生变化,从而改变地层流体在孔隙网络中的分布以及赋存。
岩石润湿性测定实验

中国石油大学 渗流物理 实验报告实验日期:成绩:班级: 学号: 姓名: 教师:同组者:岩石润湿性测定实验一.实验目的1.了解光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法; 2.了解界面张力的测定原理及方法; 3.加深对岩石润湿性、界面张力的认识。
二.实验原理1.光学投影法测定岩石润湿角液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。
将待测矿物磨成光面,浸入油(或水)中,如图1所示,在矿物光面上滴一滴水(或油),直径约1~2mm ,然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上,将液滴放大、投影到屏幕上,直接测出润湿角,或测量液滴的高度h 和它与岩石接触处的长度D ,按下式计算接触角θ:D htg22=θ式中, θ—润湿角,°;h —液滴高度,mm ;D —液滴和固体表面接触的弦长,mm 。
图1 投影法润湿角示意图 2.悬滴法测定液滴界面张力悬滴法适用于密度差较大的测定液-液或气-液之间的界面张力,测量范围为10-1~10-2 mN/m 。
液体自管口滴落时,当液滴接近最大直径时,用光学设备记录下液滴图像。
测量液滴的相关参数,利用下式计算界面张力:, 21ρρρ-=Δ, esn n d d S =式中,σ—界面张力,mN/m ;2egd Hρσ∆=21ρρ、—待测两相流体的密度,g/cm3;ρ∆—两相待测试样的密度差,g/cm3;e d —实际液滴的最大水平直径,cm ;sn d —从液滴底部算起,高度为e d n10高度处液滴的直径,cm ;n S —液滴e d n10高度处的直径与最大直径的比值;H —液滴形态的修正值,由n S 查表得到。
a )烧杯中气泡或液滴形状 (b ) 气泡或液滴放大图图2 悬滴法测界面张力示意图三.实验仪器图3 HARKE-SPCA 接触角测定仪器四.实验步骤1.将直流电源的插头一端插入接线板内另一端插入仪器后面的电源插座内。
2.将通讯线连接主机与计算机COM2通讯口。
稠油黏度与温度之间的相关性

稠油黏度与温度之间的相关性初杰中国石化胜利油田分公司地质科学研究院【摘要】根据国内某油田24口稠油井的实验数据,绘制各井在不同温度下原油黏度与含水量的关系曲线及不同含水量下的原油黏温关系曲线。
测定了5—11井的不同温度下对应的原油黏度,并利用黏温实验数据回归出相应的经验关系方程。
计算结果表明,相应点的黏度数据相对误差很小,平均值为2.927 6%。
通过测定某稠油油田24口井的原油黏度、温度、含水率数据并进行回归分析,得到了通用回归方程,用于计算某稠油油田相应井在不同温度和含水量下的黏度,其结果相对误差小,精度较高。
【期刊名称】油气田地面工程【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2【关键词】稠油;泵上掺水;黏度;温度;含水量;回归方程某稠油油田经过10余年的高速开发,高品位易动的石油储量逐渐减少,目前的储采比仅为4.95,作为产量接替的稠油油藏,其开采地位和作用显得越来越重要。
该区稠油主要分布在某稠油油田四区边部、八区边部、九区、红柳油区、KD521块、KD53块和外围部分单元,原油密度0.98~0.99 g/cm3,25℃时原油黏度3 504~8 640 mPa·s,黏温曲线上拐点值一般为50~55℃。
现场实践表明:将掺水点改在泵上,不仅简单方便,成本低廉,还可以克服泵下掺水工艺的弊端[1-2]。
在实际应用中取得了较好的效果;但是泵上掺水时,水温应不低于黏温曲线拐点值,防止由于温度太低,黏度突变(也可以对掺入水进行加热)。
因此,研究原油黏度与温度的规律性对于提高掺水降黏效率至关重要,以便确定掺水量,根据掺水量的大小和井口回压来确定掺水压力[3]。
1 实验部分1.1 原油黏温关系实验方法与设备实验设备:逆式毛细管黏度计、恒温水浴、温度计等。
测试数据:温度、原油通过上球运动时间和下球运动时间。
计算方法为式中μo为原油黏度(mPa·s);ρo为原油密度(kg/m3);T1为原油通过上球运动时间(s);T2为原油通过下球运动时间(s);C为上球常数;J为下球常数。
纳米材料改变岩石矿物润湿性的研究进展

纳米材料改变岩石矿物润湿性的研究进展摘要在油气开采过程中,储层岩石润湿性变化能显著提高油气产量,因而改变润湿性技术具有很大的发展潜力。
将储集层岩石润湿状态转变为亲水状态的新方法和新化学剂引起了石油研究人员的高度重视。
纳米材料在其他科学领域已经有较广泛的应用,但其在石油开采中仍处在探索发展阶段。
综述不同种类纳米材料在改变油气藏岩石矿物润湿性方面的研究进展,同时讨论两种岩石矿物类型(灰岩和砂岩),总结纳米粒子的种类、尺寸等因素对纳米材料性能的影响。
重点介绍测量润湿性变化的两种方法,即动态测量法和静态测量法。
通过将纳米材料和其他化学剂相组合,讨论不同类型流体和不同注入过程的岩心驱替试验。
展望纳米材料在提高油气最终采收率方面的应用前景。
关键词润湿性变化; 纳米粒子; 接触角; 动态试验随着大多数地区的高品质石油资源逐渐被开采,越来越多的油田进入了开采的中后期[1],据预测,到2030年,全球能源需求将增长50%[2],与此相反,石油资源却在逐渐减少。
对于低渗透油藏,由于水质不合格和油藏堵塞等问题,长期注水将导致注入压力不断升高,注水量无法满足需求(即高压欠注)。
由于传统的提高采收率技术存在问题,如化学试剂成本昂贵、化学试剂还会导致地层损害和环保问题等。
石油开采领域的研究转向纳米材料[3]。
纳米材料为尚未解决的技术问题提供了一种新途径。
油藏岩石润湿性是岩石物理的重要特征,润湿性变化对渗透率和采收率等参数评价具有重要作用[4-5]。
以纳米材料作为介质注入地下,与传统的提高采收率(enhanced oil recovery, EOR)工艺中所使用的气驱、水驱和化学驱相比,纳米材料显示出一些不同寻常的优势性能,可以改变岩石的润湿性,提高采收率[6]。
石油工业的润湿性变化是指储集层岩石的润湿性恢复到原始状态的过程,即亲水性变好。
大多数油气藏在原油从烃源岩运移之前表现为亲水性。
当岩石与盐水界面或盐水与油界面之间的引力超过斥力时,岩石的润湿性会发生变化。
中国石油大学(北京)远程教育油层物理期末复习题

《油层物理》期末复习题一、选择题1、根据苏林分类方法,下列不属于地层水的水型是___A.硫酸钠水型B.碳酸钠水型C.氯化镁水型D.氯化钙水型2、粒度组成分布曲线的说法不正确的A 曲线的尖峰越高,表明岩石的粒度组成越均匀B 曲线的尖峰越高,表明岩石的粒度组成越不均匀C 曲线的尖峰越靠左,表明岩石中的细颗粒越多D 曲线的尖峰越靠右,表明岩石中的粗颗粒越多3、关于双组分相图的说法不正确的是A 混合物的临界压力都高于各组分的临界压力.B 两组分的浓度比例越接近,两相区的面积越大C 混合物中哪一组分的含量占优,露点线或泡点线就靠近哪一组分的饱和蒸汽压曲线D 随着混合物中较重组分比例的增加,临界点向左迁移4、天然气的组成的表示方法不包括A. 摩尔组成B. 体积组成C. 组分组成D. 质量组成5、下列关于界面张力的说法中错误的是___A、只有存在不互溶的两相时自由界面能才存在。
B、自由界面能的大小与两相分子的性质有关系,还与两相的相态有关。
C、在两相系统表面层上既存在比界面能又存在界面张力,界面张力是真实存在的张力。
D、比界面能是单位面积具有的自由界面能,,单位是焦耳/米2,1焦耳/米2=1牛顿/米,从因次上看,比界面能等于单位长度上的力,所以习惯上把比界面能称为界面张力。
6、根据苏林分类方法,重碳酸钠型地层水的沉积环境是A. 大陆冲刷环境B. 陆相沉积环境C. 海相沉积环境D. 深层封闭环境7、下列关于单组分体系相图的说法不正确的是___A、单组分物质的饱和蒸气压曲线是该物质的露点与泡点的共同轨迹线。
B、单组分物质体积的临界点是该体积两相共存的最高压力点和最高温度点。
C、饱和蒸气压曲线的左上侧是气相区,右下侧是液相区。
D、混相驱提高采收率技术选择二氧化碳和丙烷做混相剂的主要原因是,二氧化碳和丙烷的临界点落在正常油藏温度范围内。
8、如图所示是根据实验测得的某砂岩的相对渗透率数据所绘出的油、水相对渗透率曲线,试判断该砂岩的润湿性为___A、水湿B、油湿C、中性润湿D、无法确定9、饱和度的测定方法不包括A 溶剂抽提法B 常压干馏法C 色谱法D 离心法10、关于自由界面能的说法不正确的是A 只有存在不相溶的两相时自由界面能才存在B 界面越大,自由表面能越大C 自由界面能与两相的相态无关D 表面或界面是具有一定的厚度11、影响岩石渗透率的因素不包括A 岩石的成分B 沉积作用C 成岩作用D 构造作用12、关于毛管压力曲线的说法错误的是A 岩石孔道的大小分布越集中,毛管压力曲线的中间平缓段越长,越接近水平线B 孔道半径越大,中间平缓段越接近横轴C 岩石的渗透性越好,则排驱压力越大D 大孔道越多,则毛管压力曲线越靠近左下方二、判断正误1.润湿相总是附着于颗粒表面,并力图占据较窄小的粒隙角隅,而把非润湿相推向更通畅的孔隙中间。
(3---)通过改变岩石润湿性增加气井产能的室内研究
通过改变岩石润湿性增加气井产能的室内研究 编译:周加佳 刘晓娟(西安石油大学石油工程学院)任艳子(辽河油田分公司欢喜岭采油厂)审校:闫健(中国石油大学(北京))DOI:1013969/j.iss n.10022641X120091121011 1 引言目前在美国,大约有400个地下天然气储层正在开发,它们主要是衰竭的天然气田和油田,以及含有含水层和盐岩溶洞的储层。
对于整个行业而言,大部分天然气储层平均每年约损失掉5%的产能,约为30×108ft3/d(1ft3=281317dm3) (Yeager等人,1997年)。
气井产能的逐步降低是多种原因造成的,其主要原因是由于储层基岩中毛管力对水的滞留作用,尤其是在近井地带,由于岩石的强亲水性,这种作用就更加明显。
圣148cm),底1822~此次研究所使AA以及岩心。
213 化学试剂研究人员提供了7种能够有效改变砂岩岩石表面强亲水性的水溶性化学表面活性剂:S300、WL1276、WN1298、FC4430、FC4432、FC4434和TN24。
214 步骤通过毛细管上升法初步筛选化学试剂。
两个有效的表面活性剂被选定用于进一步的岩心试验。
自吸试验用来检测岩心的润湿性改变情况,岩心驱替试验用于评价在经过表面活性剂处理前后的天然气产能的变化情况。
215 化学试剂的筛选对7种水溶性化学试剂进行了测试。
对于每一种化学试剂,按照质量百分比调配成三种不同的浓度(0101%、011%和1%)。
直径为011cm的圆柱形毛细管,首先用适用于玻璃的洗涤剂进行清洗,然后用自来水和蒸馏水彻底冲洗,浸泡在含有30%H2O2和20%N H4O H(比例9∶1)的混合溶液中,在超声波槽中搅动30min并浸泡超过一夜,然后用蒸馏水彻底地冲洗干净。
在被清洗以及被浸泡在合成地层水中超过24h之后,这些毛细管被视为具有强烈的亲水性。
其中一个管子放在地层水中,其余的管子浸泡在不同浓度的表面活性剂溶液中1h,并用地层水冲洗。
油层矿物对蒸汽作用下稠油组成与粘度变化的影响_范洪富
第18卷第4期油 田 化 学Vol.18 No.4 2001年12月25日Oilfield Chemistry25Dec,2001文章编号:100024092(2001)0420299203油层矿物对蒸汽作用下稠油组成与粘度变化的影响Ξ范洪富,刘永建,钟立国(大庆石油学院石油工程系,黑龙江安达151400)摘要:实验考察了辽河油田曙光采油厂的两种稠油在有和无油层岩心存在时水热裂解反应产物的差别。
裂解反应温度240℃,反应时间24小时,油层岩心岩石矿物和粘土矿物组成已知。
作为对照,还考察了相同条件下的热裂解反应产物。
实验结果表明该油层矿物对低含硫稠油的水热裂解有催化作用。
与单纯水热裂解结果相比,有油层矿物参与的水热裂解使两种稠油的饱和烃和芳香烃组分含量增加,胶质、沥青质组分含量减少,稠油平均相对分子质量略有下降,沥青质组分的平均相对分子质量有较大幅度下降,气体(H2、C1C3烷烃、CO2及H2S)生成量增加。
两种稠油的粘度(初始值88.5和124.3Pa・s)在水热裂解后分别下降13.4%和10.6%,在油层矿物参与下水热裂解后则分别下降25.6%和23.4%。
这一实验研究结果有助于研制高效的稠油水热裂解催化剂。
关键词:低含硫稠油;水热裂解;油层矿物;催化作用;注蒸汽采油中图分类号:TE624.4:TE345:TE357:4 文献标识码:A 热力采油是最有效的开采稠油的方法。
注入的蒸汽除了依靠热力降低稠油粘度外,还常常使稠油发生化学反应。
Hyne等人把稠油与蒸汽之间所发生的一系列反应称之为“水热裂解”反应(aquathermolysis)[1]。
稠油发生水热裂解反应导致稠油中饱和烃、芳香烃含量增加,胶质、沥青质含量减少,杂原子如S、O和N含量降低,稠油的平均分子量降低,粘度降低,品质提高。
在利用油层矿物的作用加速稠油水热裂解反应,就地催化降粘开采稠油方面,国内外学者进行了较为深入的研究。
Belgrave等人在研究稠油水热裂解反应动力学时指出,油层矿物在CO2和H2S的产生中起重要作用[2]。
胜利稠油渗流机理研究与应用
胜利稠油渗流机理研究与应用X刘冬青,王善堂,白艳丽,邹 斌,于田田(中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院,山东东营 257000) 摘 要:稠油渗流机理的研究对稠油开采工艺优化具有非常重要的指导意义,本文主要从稠油流变特性、地下渗流特征、相渗曲线三个方面开展了胜利油田稠油渗流机理的研究。
温度对稠油的流变性具有决定性影响,当其高于一定值时,稠油均可转变成牛顿流体。
不同稠油流型转变温度差异很大。
稠油在地下渗流时存在初始压力梯度,初始压力梯度不但与稠油本身的性质有关,而且与油藏孔隙度及渗透率有关,降低初始压力梯度,显著改善热采开发效果。
相渗曲线是两相渗流时渗流规律的体现,开展了油-热水、油-蒸汽相渗曲线的研究及加入化学剂后对相渗曲线的影响,并且建立了相渗曲线的数学方程。
通过稠油渗流机理的研究,为稠油的开采工艺优化提供了理论基础。
关键词:胜利稠油;流变性;渗流特征;相渗曲线;热采 中图分类号:T E312 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)09—0114—04 稠油粘度高,渗流阻力大,导致开发难度大。
稠油渗流特征普遍不符合达西定律,因此在稠油的开采过程中,若能建立相应的稠油渗流数学模型,就能更加准确地描述采油全过程中采油系统的动态特性,实现系统参数的优化,建立合理工作制度、增产降耗、提高开发水平。
1 稠油流变特性研究1.1 原理及方法利用旋转粘温流变仪对原油的屈服应力和流变性进行测定。
其工作原理是:样品的粘度正比于剪切应力,也就是在确定的转速或剪切速率下的流动阻力。
流变曲线的测定方法是在一定的温度下,采用不同的剪切速率,测定流体剪切应力与剪切速率的关系曲线。
其公式为:L =S /C式中:L-流体的粘度,Pa s;S -剪切应力,Pa ;C -剪切速率,s -1。
对于宾汉流体,可以得到如下关系式:S =S 0+G p du dr式中,S 0为屈服应力,G p 为结构粘度,上式称为宾汉方程,符合宾汉方程的流体称为宾汉流体。
浅议欢喜岭某稠油油藏蒸汽吞吐周期及影响因素
浅议欢喜岭某稠油油藏蒸汽吞吐周期及影响因素本文对辽河油田欢喜岭采油厂某稠油油藏的蒸汽吞吐周期进行分析,并总结影响蒸汽吞吐效果的主要因素。
标签:欢喜岭;稠油油藏;蒸汽吞吐;周期1 蒸汽吞吐的主要原理蒸汽吞吐过程中的传热介质包含物理的、化学的、热动力学的各种现象,是一个十分复杂的综合作用过程,同时也是一个具有不同流动梯度的非稳定渗流过程。
吞吐的采油原理主要包括:1.1 稠油的突出特性是对温度非常敏感,随温度的增加粘度急剧下降,流动阻力大大减小。
粘温敏感性是稠油热采的主要机理1.2对于压力高的油层,油层的弹性能量在加热油层后充分释放出来,成为驱动能量。
而且受热后原油产生膨胀,如果原来油层中存在少量的游离气,也将溶解于热原油中。
加热后的容器驱的作用也很大,这也是重要的增产机理。
但对饱和油藏降压开采后,在加热过程中,有利于溶解气的析出,相应还会产生溶解气驱的效果。
1.3解堵作用。
注入蒸汽加热油层及原油大幅度降粘后在开井回采时改变了液流方向,油、蒸汽及凝结水在放大压差条件下高速流入井筒,将近井眼地的堵塞物排出,大大的改善了油井的渗流条件。
高温蒸汽对岩石的冲刷可以解除近井地带的污染,尤其是第1周期,解堵起到了非常重要的作用。
1.4 降低界面张力,改善液阻和气阻效应(贾敏效应),低流动阻力。
1.5 流体和岩石的热膨胀作用(例如回采过程中,蒸汽的膨胀,以及部分高压凝结水由于突然降压闪蒸为蒸汽),使得孔隙体积减小,增加产出量。
1.6开井生产后,带走大量热量,但油层、盖顶层及夹层中蓄留一定的余热,对下一周期的吞吐起到预热作用;加热带附近的冷油缓慢补充进入降压的加热带过程中,余热将降低冷油的粘度,使原油向井底的流动可以延续很长时间,尤其是对于普通稠油(粘度小于10000 mPas),在原始油层条件下本来就具有一定的流动性,当加热温度大于原始油层温度时,在一定压力梯度下,流向井底的速度加快。
1.7吞吐降压后,地层的压实作用也是一种不可忽视的驱油机理,在委内瑞拉马拉开波湖岸重油区(压实作用驱出的油量高达15%左右)和美国加州重油区(增产的油量约5%~7%来自压实作用)该作用明显,中国尚未作系统观测和研究。
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稠油蒸汽驱中温度对岩石润湿性的影响研究
【摘要】在油藏岩石中,润湿性是决定和控制油水微观分布的重要因素,是油藏评价的一个重要参数,它描述的是一种流体在另一种不相溶流体存在时对固体的相对吸引力,无论是油田开发动态计算、驱油机理研究还是提高采收率等研究,都必须掌握油层岩石的润湿性。
而相对渗透率曲线是影响流体在岩石孔道内渗流多种因素的综合反映,它主要取决于岩石孔隙结构、岩石表面润湿性、流体的分布、饱和顺序、毛细管力等。
油藏岩石润湿性在很大程度上决定了束缚水饱和度、终期驱油效率以及油水两相的流动能力,是油水相对渗透的主要影响因素,不同润湿性的相渗曲线有其特有的形态及特征值,目前国内外有许多种测定岩石表面润湿性的方法,如接触法、Amott法(自吸法)、离心机法、液滴实验法、染料吸附法、核磁松驰法等。
但目前应用较多的评价方法主要有Amott法和相对渗透率曲线法。
【关键词】相对渗透率曲线法润湿性
相对渗透率曲线法是实验室科研人员在大量实验的基础上提出的评定润湿性的方法。
即用相对渗透率曲线特征值评定润湿性,用残余油饱和度下的水相渗透率与束缚水饱和度下油相渗透率的比值变化评定储层岩石润湿性,因此本文采用相渗曲线法来评定稠油油藏蒸汽驱过程中温度对储层岩石润湿性的影响。
1 主要研究内容
由于目前有关温度对润湿性影响的研究还不多,而相对渗透率法是实验室科研人员在大量实验基础上提出的评定润湿性又一重要方法。
因此本文采用相对渗透率曲线特征值法来评定稠油油藏在蒸汽驱油过程中温度是否对油藏岩石的润湿性产生影响,具体采用非稳态恒压法测定油水相对渗透率,以蒸汽驱油机理为出发点,按照模拟条件的要求在油藏岩样上进行恒压蒸汽驱油实验,在岩样出口端记录油水两种流体的产量和岩样两端的压力差随时间的变化,利用岩样蒸汽驱油的实验资料,经数学方法处理,求得相对渗透率,绘制油水相对渗透率与含水饱和度的关系曲线,从而得出蒸汽驱油过程中合理的蒸汽温度,进而提高蒸汽驱油效果。
2 实验研究2.1 实验原理
以一维两相水驱油基本理论为出发点,描述稠油油藏的松散岩心在蒸汽驱油过程中水、油饱和度在多孔介质中的分布随距离和时间而变化的函数关系。
按照模拟条件的要求,在油藏岩心模型上进行恒速度蒸汽驱油实验,在模型的出口端记录两相流体的产量和模型两端的压力差随时间的变化。
用最优化历史拟合的数值模拟方法整理实验数据得到相对渗透率。
绘制出油水相对渗透率与含水(液相)饱和度的关系曲线。
2.2 实验流程及装置图
2.3 蒸汽驱油实验步骤
(1)将填装模型接入驱替流程中,启泵将锅炉内压力提高,当压力升至5MPa 以上后开始烧锅炉,直到温度和压力恒定时,切入模型,开始驱油。
(2)出油后开始记录时间并称出量筒的质量和每一个接完油后的总质量,并记录下该时刻的压力差、加热量,过热蒸汽温度以及饱和蒸汽温度。
2.4 数据处理
对于水湿砂岩石渗吸过程的油水相对渗透率,Prison提出的相关经验公式为:——分别是油相和水相的相对渗透率;
Sw—含水饱和度;
Swi—是束缚水饮和度;Sor—残余油饱和度;
2.5 评价标准(表1)2.6 实验结果与分析
从图2可以看出在温度相同渗透率不同的情况下,通过计算Kw(Sor)/Ko (Swe)比值表2,参照表1可以得出,在相同温度下,亲水岩石随渗透率的增大,相渗曲线右移,且变化明显,岩石润湿性由强亲水变为亲水。
由此可以得出,相渗曲线形态的变化与岩石渗透率有着密切关系。
因此研究温度对储层岩石润湿性的影响,前提必需保证岩石渗透率基本相同。
由图3可以看出在渗透率相同情况下,通过改变蒸汽驱温度,相对渗透率曲线发生变化,通过计算Kw(Sor)/Ko(Swe)比值表2,参照表1可以得出岩石润湿性随着温度的升高由亲水逐渐变为亲油。
由此可以得出温度对储层岩石润湿性能够产生影响,亲水岩石随着蒸汽驱温度的升高,逐渐由亲水变为亲油。
(1)相渗曲线形态的变化决定岩石润湿性的变化。
在汽驱温度相同情况下,渗透率越高,岩石润湿性变化越大。
(2)温度能够对储层岩石润湿性产生影响,在保证渗透率相同情况下,随着蒸汽温度的增加,岩石润湿性由亲水变为亲油。
(3)在蒸汽驱油过程中,当蒸汽温度达到临界温度时,岩石润湿性将发生改变,从而影响驱油效果。