亲油岩石壁面残余油膜的微观驱替机理
缝洞型油藏微观驱替规律可视化实验研究
新疆地质XINJIANG GEOLOGY 2021年3月Mar.2021第39卷第1期V ol.39No.1中图分类号:TE341；TE344文献标识码:A 文章编号：1000-8845(2021)01-167-04缝洞型油藏微观驱替规律可视化实验研究孙瑞仪，付美龙，徐传奇，李雪娇（长江大学石油工程学院，湖北武汉430100）摘要：针对缝洞型油藏出水规律不明确的问题，结合塔河油田缝洞型油藏储集体特征设计制作了单向连通缝洞储集体与多向连通缝洞储集体两种可视化物理模型，并借助基于微观可视化技术的缝洞型油藏微观驱替可视化装置，从微观上探究了缝洞型油藏微观驱替规律。
结果表明,裂缝中，水相主要“优宽”驱进，并会在水流优势通道形成后对非优势通道产生“屏蔽效应”。
从驱替形态与效果来看，水驱油方式可分为“活塞式”驱替与“非活塞式”驱替两种。
当裂缝中的水相进入大溶洞，一定条件下大溶洞内的油相可“逆流”进入裂缝，导致油水两相“卡断”、“互驱”。
当水相进入大溶洞后，一般会先向洞底移动、汇聚，之后以“类活塞”的形式纵向驱替上方原油。
驱替结束，剩余油除油膜外，还包括储集体顶部的楼顶油、大溶洞顶部未被完全驱出的洞顶油以及裂缝中的缝间油等。
该研究对理解缝洞型油藏底水抬升过程、油藏出水规律以及指导油井堵水、剩余油挖潜等均有积极意义。
关键词：缝洞型油藏；屏蔽效应；逆流；卡断；剩余油塔河油田缝洞型碳酸盐岩油气藏由于储层地质条件复杂、非均质性强、油水赋存形式多样、渗流机理特殊等，具有初期产量高但递减快，见水早、含水上升快，原油采收率较低等开发特征[1]。
当前，明确缝洞型油藏出水规律，制定有针对性的堵水方案，是提高缝洞型油藏油井产量与原油采收率的重要手段。
为明确缝洞型油藏出水规律，国内众多学者进行了大量物理模拟研究[2-5]，从宏观上探究了储集体类型、注水速度、注入压力等因素对含水率、原油采收率的影响规律[6-12]，但甚少从微观角度就缝洞型油藏微观驱替规律进行可视化研究。
残余油滴微观机理说明1
残余油的形成原因及对策残余油是指在驱油过程中驱油剂波及区域内残留在孔隙中的那部分原油，其分布一般是离散的。
残余油形成的主要影响因素有油层的微观非均质性、油层岩石表面的润湿性、原油和水之间的界面张力等。
储层微观非均质性是指砂体的孔隙、喉道大小及均匀程度，孔隙喉道的配置关系和连通程度直接影响着注入水的微观驱替效率，从而控制着孔隙中残余油的微观分布。
大量的微观水驱油实验发现, 微观孔隙中的水驱油方式主要分为两种, 即活塞式和非活塞式。
所谓活塞式水驱油就是指注入水在孔道中驱油时, 驱替水的前缘. 油水接触面# 以较均匀的速度向前推进。
注入水就象活塞一样将油驱走, 驱油效率较高。
在注入水驱过的孔隙中,残余油较少。
非活塞式水驱油就是指注入水在孔道中驱油时, 驱替水的前缘。
油水接触面以不均匀的速度向前推进, 注入水沿着孔道边缘的细小夹缝向前突进。
往往观察不到注入水象活塞式的整体推进过程, 水驱之后的孔隙中部, 滞留了大量的油。
在微观水驱油过程中, 孔道中发生何种水驱油方式, 受多种因素控制。
影响微观水驱油方式的主要因素有：1、润湿性2、孔隙形态与孔隙尺寸3、水驱油的速度4、水驱油流度比。
不同的水驱油方式, 残余油的形成过程是不相同的。
亲水润湿条件的孔隙模型, 在进行水驱油实验时, 由于孔道两侧夹缝的自吸水作用, 注入水极易进入到夹缝中, 并迅速向前突进, 形成非活塞式水驱油。
实际孔隙模型或实际储集层的孔隙结构是由无数个大小孔道组成的。
因此, 当大孔道中的非活塞式水驱油过程推进到小孔道或喉道处时, 由于孔径的变小, 沿孔道两边夹缝向前突进的注入水极易向孔道中部侧向迁移（原因可能是由于孔径的变小, 两边夹缝中的自吸水作用相对减弱）, 将孔道中部的油相“卡断”形成残余油, 小孔道或喉道处形成活塞式水驱油。
以非活塞式驱油方式为主的油藏中, 被驱替的油相大多占据在孔道中部, 一旦遇到细孔道或喉道后, 由于“卡断”作用, 使连续的油相被“卡断” , 在大孔道中形成残余油。
基于微观驱替实验的剩余油表征方法研究
基于微观驱替实验的剩余油表征方法研究
吴聃;鞠斌山;陈常红;李晨
【期刊名称】《中国科技论文》
【年(卷),期】2015(010)023
【摘要】为了弄清楚水驱油藏微观剩余油的形成和分布机理及剩余油挖潜的方向,采用毛细管模型研究了微观剩余油形成机理;利用玻璃刻蚀模型进行了室内水驱实验,研究了微观水驱渗流机理。
结果表明,在驱替初期,原油沿着微观模型主对角线流动,当形成有利渗流通道时,驱替液将通过有利孔道流向出口端导致驱替效率降低。
根据微观水驱剩余油特征建立了剩余油微观判识定量分类标准,将剩余油分为滴状、柱状、油膜型、分枝状和连片型五种类型。
定量分析了水驱结束后不同类型剩余油的比例,分枝状剩余油的比例远远超过了其他几种剩余油的比例,这为进一步进行剩
余油挖潜工作提供指导。
【总页数】5页(P2707-2710,2715)
【作者】吴聃;鞠斌山;陈常红;李晨
【作者单位】中国地质大学（北京）能源学院,北京100083
【正文语种】中文
【中图分类】TE358
【相关文献】
1.高含水期油藏微观剩余油赋存状态定量描述方法研究 [J], 范菲;马炳杰
2.基于微观驱替实验的剩余油表征方法研究 [J], 吴聃;鞠斌山;陈常红;李晨
3.基于微米CT扫描驱替实验的稠油油藏剩余油特征分析新方法 [J], 谢明英;戴宗;罗东红;李海龙;唐放;涂志勇;朱健;王晨晨
4.基于微米CT扫描驱替实验的稠油油藏剩余油特征分析新方法 [J], 谢明英;戴宗;罗东红;李海龙;唐放;涂志勇;朱健;王晨晨
5.剩余油分布的微观特征及其可动用程度的定量表征 [J], 王立辉;夏惠芬;韩培慧;曹瑞波;孙先达;张思琪
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
微观物理模拟水驱油实验及残余油分布分形特征研究
收稿日期:2005-08-27基金项目:国家“973”重点基础研究发展规划项目(G 1999022509)作者简介:李中锋(1976-),男(汉族),河南遂平人,博士研究生,从事油气田开发及油气藏工程研究。
文章编号:167325005(2006)0320067205微观物理模拟水驱油实验及残余油分布分形特征研究李中锋1,何顺利1,杨文新2,门成全1(1.中国石油大学石油天然气工程学院,北京102249;2.中国石化江汉油田分公司,湖北潜江433000)摘要:研究制作了能真实反映岩石孔隙结构的微观仿真孔隙模型,应用微观渗流物理实验模拟技术和图像分析技术,开展了微观模型水驱油物理模拟实验,对水驱油过程及微观物理模型中残余油的形成和分布进行了观察,模拟了不同驱替速度、孔隙结构、粘度比等条件下的水驱过程。
应用分形几何学的基本理论,给出了数盒子法和R/S 分析法定量研究微观残余油分形特征的关系式,结合水驱油残余油分布图像,建立了用分形维数定量表征残余油及空间分布的测定方法。
研究结果表明,随驱替速度增大,形成的残余油量减少;随原油粘度增大,形成的残余油量增多。
容量维数表征了残余油的多少,它与残余油饱和度、孔隙结构有关;分形维数则表征了残余油空间分布的非均质性,分形维数越大,残余油空间分布的非均质性越强。
关键词:微观孔隙模型;水驱油;残余油;驱替速度;分形特征;容量维数;分形维数中图分类号:TE 319;TE 112 文献标识码:APhysical simulation experiment of w ater driving by micro 2model andfractal features of residual oil distributionL I Zhong 2feng 1,HE Shun 2li 1,YAN G Wen 2xin 2,M EN Cheng 2quan 1(1.Faculty of Pet roleum Engineering in China U niversity of Pet roleum ,Beijing 102249,China ;2.Jianghan Oilf ield ,China Pet rochemical Corporation ,Qianjiang 433000,Hubei Province ,China )Abstract :By manufacturing an emulation porous micro 2model and applying the simulation technology of micro 2flow physical experiment and image analysis technology ,the physical simulation experiment of water driving micro 2flow was developed.The process of water driving as well as the form and distribution of residual oil in thephysical micro 2model was investigated ,and water driving processes under different dis placement rate ,porous structure and viscosity ratio were simulated.With the help of the basic theory of fractal geometry ,the box algorithm and R/S analysis relationship formula were deduced ,which are used to quantitatively study residual oil microscopic fractal bined with the figures of water driving residual oil distribution ,the quantitatively measuring method of figuring the size and spatial distribution of the residual oil saturation was established.The results show that the residual oil decreases with the enhancement of dis p lacement rate ,and the residual oil increases with the increase of viscosity of crude oil.The volume dimension figures the quantity of residual oil and is related to the residual oil saturation and pore structure ,while fractal dimension shows the homogeneity degree of the residual oil spatial distribution which becomes strong when the fractal dimension ex pands.K ey w ords :porous micro 2model ;water driving ;residual oil ;dis placement rate ;fractal features ;volume dimension ;fractaldimension 储层微观非均质性是指砂体的孔隙、喉道大小及均匀程度,孔隙喉道的配置关系和连通程度直接影响着注入水的微观驱替效率,从而控制着孔隙中残余油的微观分布。
微观物理模拟水驱油实验及残余油分布分形特征研究
（ ， ａ ｕｔ ｌ ｅ ｏｅ ｍ Ｅ ｇ ｎｅ ｉ ｈ ｎ ｉｅｓ ｙｏ ｅｒｌ ｍ ， ｅ ｉｇ １ ２ ４ ，Ｃ ｉａ； １ Ｆ ｃ ｌ ｏ ’ ｔ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ｉ Ｃ ｉａ Ｕｎｖ ｒ ｔ ｙ Ｐ ｒ ｕ ｎ ｎ ｉ ｆＰ ｔ ｅ ｏｕ Ｂ ｉ ｎ ０ ２ ９ ｈｎ ｊ ２ Ｊ ｎ ｈ ｎ Ｏ （ｉ ｄ，Ｃ ｉａＰ ｔｏ ｅ ｃ ｌ ｏ ｐ ｒ ｔ ｎ，Ｑｉｎｉｎ ３ ０ ０ ，ｉ ｇ ａ ｉｆ ｌ ａ ｅ ｋ ｎ ｅ ｃ ｍｉ ｒ ｏａ ｉ ｒｈ ａＣ ｏ ａ ｊ ｇ ４ ３ ０ ，Ｈｕ ｅ Ｐ ｏ ｉｃ ，Ｃ ｎ ） ａ ｂｉ ｒ ｖｎｅ ￣ｉａ
中图 分 类 号 ： １ ； Ｅ １２ ＴＥ３ ９ Ｔ １ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｐｈｙ ｉ ａ ｉ ｕｌ ｔｏ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔｏ ｔ ｒ ｄ ｉ ｉ ｇ ｂ ｉ ｒ － ｏ ｌａ ｓｃ ｌｓｍ ａ ｉ ｎ ｅ ｐ ｒ ｍ ｎ ｆ ｗａ ｅ ｒ ｖ ｎ ｙ ｍ ｃ ｏ ｍ ｄｅ ｎｄ
摘要 ： 研究制作 了能真实反映岩石孑 隙结 构 的微观仿 真孑 隙模 型 ， 用微 观渗 流物理 实验 模拟技 术 和图像 分析技 Ｌ Ｌ 应 术， 开展了微观模型水驱油物理模拟实验 ， 对水驱 油过程及 微观物 理模型 中残余 油的形成 和分 布进行 了观察 ， 模拟 了不 同驱替速度 、 孔隙结构 、 粘度 比等 条件 下的水驱 过程。应 用分 形几何学 的基本理论 ， 出了数盒子 法和 Ｒ／ 给 ｓ分 析法定量研究微观残余 油分形特征 的关 系式 ， 结合水驱油残余油分 布图像 ， 建立 了用分 形维数定 量表征残 余油及空 间分布的测定方法 。研究结果 表 明， 随驱 替速度 增大 ， 成的 残余油 量减少 ； 形 随原 油粘度增 大 ， 形成 的残 余油 量增 多 。容量维数表征 了残余 油的多少 ， 它与残余 油饱和 度 、Ｌ 孑 隙结构有 关 ； 分形维 数则 表征 了残 余油空 间分 布的非均 质性 ， 分形维 数越大 ， 残余 油空 间分 布的非均质性 越强。 关键词 ： 微观孑 隙模型 ； Ｌ 水驱油 ；残余油 ； 替速度 ； 驱 分形特征 ；容量维 数 ； 分形维数
表面活性剂剥离岩石表面原油的微观作用机理
表面活性剂剥离岩石表面原油的微观作用机理
表面活性剂是一种在水和油之间起到介质作用的物质，它能够
降低油的表面张力，并将其分散在水中形成乳状液体。
在岩石表面
原油的微观作用机理方面，表面活性剂通过以下机制起作用：
1. 渗透作用：表面活性剂通过渗透作用进入岩石孔隙中，将原
油从岩石孔隙中分离出来。
2. 亲油性作用：表面活性剂拥有亲油性，可以与原油中的烃类
相互作用，并形成亲油性复合物。
这些复合物可以使原油分散在水中，便于分离和处理。
3. 电化学作用：表面活性剂也可以通过电化学作用与岩石表面
发生相互作用，并改变岩石表面的电性质。
这种改变将导致岩石表
面产生电双层，使原油从岩石表面脱离。
总之，表面活性剂通过渗透、亲油性和电化学作用等多种机制，可以有效地剥离岩石表面的原油。
微观水驱油实验及剩余油形成机理研究
摘 要 针 对 高 中低 不 同渗透 率的真 实岩 心 平 面模 型 ，采 用最 新研 制 的彩 色可视 化 图像 分析 系统
有 明 显 的选 择 性 ， 主要 发 生在 千枚 岩 屑 、 泥岩 屑 、 岩 片
本不 出油 ，统计 计算 每 个模 型 的最终 采 收率及 低渗 模
型不 同驱替 速度 下 的采 收率 。
表 １ 岩 心 物 性 和 平 面 模 型 参 数
屑及 石英 岩 屑 内部及 其边缘 ， 要 为粒 内溶孑 ， 量 为 主 Ｌ少
收 稿 日期 ：０ ７ ０ — ７ ２０—３ ２。 作者 简介 ： 苏娜 ， ， ８ 年生 ， 女 １ １ ９ 开发 地质 学专业 在读硕 士研究
生， 主要 从 事 油 藏 描 述 及 数 值 模 拟 研 究 。Ｅ ｍ ｉ ａ ｇｌ． ｅ＠１３ － ａｌ ｎｅａ ｕ ： ｓ ６．
（ ） ３个模 型抽真 空并 饱 和水 ， １将 确定每 一个 模 型
维普资讯
断
块
油
气
田
２０ ０ ７年 １ １月
Ｆ Ｕ Ｂ Ｏ Ｋ Ｏ Ｌ＆ Ｇ ＳＦＥ Ｄ Ａ 工 Ｌ Ｃ Ｉ Ａ ＩＬ
第 １ 第 ６期 ４卷
微观水驱油实验及剩余 油形成机理研 究
苏 娜 黄 健 全 韩 国辉 于 春 生
型 依 次 以 ０ ， ．，． ｍＬ・ 的驱 替 速 度 至 出 口端 基 ． ０３ ０４ ２ ｈ
ｍｍ或 小 于 ０２ ｍ 属砾 屑及 细砂 屑 。经薄 片观察 ， ． ｍ ５ 黏 土杂基 数 量在 １ 一２ 常与塑 性变形 的 千枚 岩屑 、 ％ ％， 泥 岩 屑共 同充 填孑 隙 。 蚀 作用及 次生 溶孑 常 可见及 ， Ｌ 溶 Ｌ 具
三采驱油剂性能比较与应用研究
三采驱油剂性能比较与应用研究摘要：随着石油资源的不断开发，开发难度愈来愈难，三次采油作为二次采油以后提高采收率的重要手段，已经被逐渐的应用推广。
本文对三次采油的多种驱油剂的驱油机理、性能、结构进行了可行性对比分析，对应用与发展前景进行了探讨。
关键词：油田；三次采油；驱油剂；性能；应用前言石油是一种不可再生的资源，也是经济发展和现代化进程中必不可少的能源，并在能源结构中占有绝对的优势地位。
由于地层结构的复杂性和流体组成的复杂性，在各种矿物中石油的采收率比较低，世界范围内，石油的采收率低于40%。
因此如何提高石油的采收率就成了世界各国的石油工程师及相关人员一直致力研究的问题。
石油的开采分为三个阶段：一次采油、二次采油和三次采油。
一次采油是利用地层天然能量开采，采收率一般在5%～20%；二次采油是利用注入流体，如注气或注水维持地层能量进行开采，二次采油采收率仍然低于40%，大部分的原油仍然残留在地下。
三次采油是指通过注入不同类型的化学剂，采用物理、化学、热量、生物等方法改变油藏岩石及流体性质，提高水驱后油藏的采收率。
1 化学驱概述及研究进展三次采油最常用的方法是化学驱，即向油层中注入化学剂来改变驱替相性质及驱替流体与原油之间的界面性质来提高原油采出程度的方法。
化学驱通常包括碱水驱、表面活性剂驱（微乳液驱、活性水驱）、聚合物驱以及复合驱化学驱方法。
（1）碱驱。
碱驱是向油层注入浓度不同的NaOH、Na2CO3等碱性水溶液，在油层内碱性水溶液与油层内的有机酸反应生成表面活性剂从而降低油水界面张力、提高采收率的三次采油方法，适用于原油中有机酸含量高的油藏。
（2）表面活性剂驱。
离子表面活性剂溶液在形成胶束的浓度范围内及形成乳液的浓度范围内有两个性质发生突变的区域，表面活性剂溶液与普通的原油体系在这两个浓度范围内能够形成超低界面张力，并有较好的驱油效果，继而发展成了低界面张力驱油体系和微乳液驱油体系两种不同类型的技术。
《提高采收率》--面试问答题--前沿内容
一简述二氧化碳混相驱的机理混相驱的基本机理是驱替剂(注入的混相气体)和被驱剂(地层原油)在油藏条件下形成混相，消除界面，使多孔介质中的毛细管力降至零，从而降低因毛细管效应产生毛细管滞留所圈闭的石油，原则上可以使微观驱油效率达到百分之百。
根据不同注入气体及其与原油系统的特性，混相驱可分为:一次接触混相(FCM)、多级接触混相(MCM)和非混相(IMM)几种方式。
而CO2混相驱一般属于多级接触混相驱。
通过适合CO2驱的油藏筛选标准可知稀油油藏主要采用CO2混相驱,而稠油油藏主要采用CO2非混相驱。
在稀油油藏条件下CO2易与原油发生混相,在混相压力下，处于超临界状态的CO2可以降低所波及油水的界面张力，CO2注入浓度越大，油水相界面张力越小，原油越易被驱替。
水、气交替注入时，水对混相有不利的影响。
通过调整注入气体的段塞使CO2形成混相，可以提高原油采收率。
混相驱油是在地层高温条件下，原油中轻质烃类分子被CO2：析取到气相中，形成富含烃类的气相和溶解CO2的液相(原油)两种状态。
其驱油机理主要包括以下三个方面：(1)当压力足够高时，CO2析取原油中轻质组分后，原油溶解沥青、石蜡的能力下降，重质成分从原油中析出，原油黏度大幅度下降，提高了油的流动能力达到混相驱油的目的。
在适合的储层压力、温度及原油组分等条件下，临界CO2：与原油混合，形成一种简单的流体相。
(2) CO2在地层油中具有较高的溶解能力，从而有助于地层油膨胀，充分发挥地层油的弹性膨胀能，推动流体流人井底。
(3)油气相互作用的结果可以使原油表面张力减小。
随着压力的增加，原油一空气系统的表面张力减小不大，这是由于氮气(空气的主要成分)在油中的溶解度极低，因此，系统的表面张力随压力变化缓慢。
对于原油一CO2系统，由于CO2的饱和蒸汽压很小，在原油中的溶解度大于甲烷在原油中的溶解度，因此原油一CO2系统的界面张力随着压力增加而快速下降。
对于原油一天然气系统而言，天然气中甲烷以及少量的乙烷、丙烷、丁烷等使得天然气在油中的溶解度要远大于氮气的溶解度，故界面张力随压力增加而急剧降低。
致密储层表活剂微观驱油毕业论文终版.docx
致密储层表活剂微观驱油特征实验研究摘要：表活剂驱油技术是提高石油采收率的重要方法之一。
为了研究出在致密储层中不同化学物质的驱油效率的不同特征，通过对比找出最有效的驱油的化学物质，并研究其驱油特征。
本文中通过真实砂岩模型研究了表活剂驱油与水驱油的特征，实验中包括单相驱替、水测、油驱水、水驱油、表活剂驱油5种驱替实验，经过统计数据，计算其渗透率，做出渗透率曲线，通过对比曲线分布特征判断出了表活剂的驱油效率最好。
同时，研究表活剂微观驱油特征是通过在显微镜下观察不同时刻.的驱油面积来确定其的残余油分布特征，从而进一步计算其对应的含油面积和流度比，确定其驱油特征。
实验结果表明，随着驱替压力的增大，表活剂驱油和水驱油的含油面积逐渐增大，岩石中的渗透率也逐渐增大，含油饱和度逐渐减小。
同时实验证明了表活剂驱油效率大于水驱油效率。
关键词：表活剂；低渗致密储层；微观驱油特征；真实砂岩模型Experimental study on microscopic displacement characteristicsof surfactant in tight reservoirAbstract:Surfactant flooding technology is one of the important methods to improve oil recovery.In order to study the reservoir in different chemical oil displacement efficiency of different characteristics, chemical flooding through comparison to find out the most effective, and to study the oil displacement characteristics. Through the real sandstone model of surfactant flooding and water flooding characteristics, including single-phase displacement experiment water, test, oil flooding, water flooding, surfactant flooding 5 displacement experiments, through statistical data, calculate the permeability, make the permeability curve by comparing the distribution curve to determine the displacement efficiency of surfactant is the best. At the same time, study of surfactant flooding is micro characteristics through the observation of different time in the area of oil flooding under the microscope to determine the The residual oil distribution, so as to further calculate the corresponding oil-bearing area and mobility ratio, determine the flooding characteristics. The experimental results show that with the increase of pressure for flooding, surfactant flooding and water flooding oil area gradually increases, the rock permeability increases, oil saturation decreases gradually. At the same time experiment proved that the surfactant oil displacement efficiency is higher than the efficiency of water flooding.Key words:surfactant; low permeability tight reservoir; microscopic oil displacement characteristics; true sandstone model目录1 绪论 (1)1.1 研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 主要研究内容 (5)2 表面活性剂驱油机理和影响因素 (6)2.1 表面活性剂的驱油机理 (6)2.1.1 表面活性剂的驱油的条件 (6)2.1.2 表面活性剂驱的驱油原理 (6)2.2 表面活性剂驱油的微观特征 (7)2.2.1 表面活性剂体系对水驱后盲端类残余油的作用特征 (8)2.2.2 表面活性剂体系对水驱后膜状类残余油的作用特征 (8)2.2.3 表面活性剂体系对水驱后柱类残余油的作用特征 (9)2.2.4 二元复合体系微观驱油特征 (10)2.2.5 不同孔隙类型对应微观水驱油特征 (10)2.2.6 储层剩余油微观分布特征 (13)2.3 表面活性剂微观驱油的影响因素 (14)2.3.1 储层剩余油微观分布控制因素 (14)2.3.2 低渗透砂岩储层渗透率的影响因素 (14)2.3.3 低渗透砂岩储层驱油效率的影响因素 (15)2.3.4 表面活性剂驱油效率的影响因素 (18)2.4 微观驱油的实验方法 (19)3 实验方法 (21)3.1 实验模型 (21)3.2 实验流体 (21)3.3 实验流程 (22)3.4 实验步骤 (22)3.5 实验数据处理及误差分析 (23)3.5.1 实验数据处理的方法 (23)3.5.2 实验数据误差分析 (25)4 实验结果及分析 (26)4.1 油驱水微观特征 (26)4.2 水驱油微观特征 (29)4.3 表活剂驱油微观特征 (31)4.4 渗透率对比 (35)5 结论 (38)参考文献 (39)致谢 (42)1绪论1.1 研究的目的和意义目前,我国已探明的低渗透油田石油地质储量50多亿吨,大多数低渗透油田渗透率为0. 3× 10- 3～15× 10- 3μm2,孔隙度为5%～20%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
壁 面 油膜 是原 油 通过 吸附作 用 、 散 作用 和胶 扩
收 稿 日期 ２０ ０６一ｌ ０—１ ； 回 日期 ２０ ０改 ０ ６—１ ０ 。 ２－ １ 作者简介 ： 张立娟 ， 讲师 ，０ ４年毕业于中国 油大学 （ 女． ２０ 北京） 油气 田开发 工程 专业并获博， 学位 ， 卜 主要从 事提高采收率理 论 技 术毋 ｊ ｆ 究 。联 系 电 话 ： ００）９ ３５ ２ Ｅ—ｍ ｉ Ｚ ａｇ ｂ２０ ＠ ｓｎ．ｏｌ （ １ ８ ７ ３５ 。 ａｌ ｈ ｎｌｊ０ １ ｉａ ｃｎ。 ： ｊ 基金项 目： 国家 自然科学基金项 目“ 聚合物溶液微尺度 流动探索研究” ５ ５４ ６ 的部分成果 （ ０７ ００）
油 膜 中 的各种 组 分 在孔 隙 中有 序 分布 ， 靠近 越
孔 壁， 油 中的极性 物 质 和重 质组分 含量 越高。 原
流变性 和界 面特 性对 油膜 驱替 的影响 等方面 的研究
很少 。对此 ， 者从 理 论 上 分析 了粘 弹性 驱 油剂 对 笔 壁 面油 膜 的驱 替 特性 。
维普资讯
油
２０ ０７年 １月
气
地
质
与
采
收
率
第 ｌ ４卷 第１ 期
Ｐ Ｔ ＯＬ ＵＭ ＯＬ ＧＹ Ａ ＥＣ Ｅ Ｒ Ｅ ＧＥ Ｏ ＮＤ Ｒ ＯＶＥ Ｙ Ｅ Ｆ Ｃ Ｅ Ｙ Ｒ Ｆ Ｉ Ｉ ＮＣ
・
油气 采收率 ・
亲 油 岩 石壁 面 残 余油 膜 的 微观 驱 替 机 理
加人质 量浓度 为 ０ １ ～１ Ｏ 的表 面活 性剂 ， 在 ．％ ．％ 均
ａ 袖 附 Ｊ 侧 孔 ｌ ｌ的 汕膜 一 簪
图 １ 简 化 的油 膜 驱 替 模 型
ｌ ｙ＝＾ ） ｆ： Ｚ （ 为驱油剂与原油界面 的形状 函数 ， Ｄ ｍ； 。为孔隙 的直 径， 其值 为 ２倍 的孔隙 半径 ，ｔ Ｄ为 油膜 中心 处 的孔隙直 Ｉ ， ｍ； 径 ，， 为油 膜 中心 厚 度 与 Ｄ 之 比 Ｉ ｔ ｍ；
中图 分 类 号 ：Ｅ ５ Ｔ ３７ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ９ ０ （ ０７ ０ 一０７ ｏ １ ９— ６ ３ ２ ０ ） ｌ ０９一 ４ ０
在 注水开 发 油藏 中 ， 驱 后 的 亲 油岩 石孔 壁 上 水 仍滞 留大量 的原 油 吸 附层 ， 为 一类 主要 的残 余 油 成
结 作用 等方式粘 附 于孔隙 壁 面上 形成 的 。由于孔隙 结 构特 征和 表面润 湿 性 的不 同 ， 膜 主要 有 ２种存 油
在形态 ： 连续 油膜 和 不 连续 的分 散 油膜 。笔 者 针对
存在形式——残余油膜（ 简称油膜） 前苏联学者 马 ， 尔哈辛 将 其 称 为 原 油 边 界 层 … 。 降低 原 油 边 界 层
Ｓｈ ａ ｃｗ ｒ ｋ等 通过对 天然 含 油 岩心 的萃 取 物进 行实 验 分析 发现 ， 吸附层 原 油 与 体相 原 油 相 比含有 较 高 的氮 、 、 硫 氧极 性化合 物 和较低 的饱 和烃组分 。对 于
体相（ 可动层） 原油 ， 脂肪族含量为 ６ ％ ～ ０ 芳 ０ ７ ％，
厚度 不仅 能够增 加 原 油 的 可采 储 量 ， 而且 能 够增 加
后 者展 开研究 ， 建立 了其 驱替模 型 （ １ 。 图 ）
油层的渗透率 ， 改善原油在孔隙中的渗流特性 ， 降低 驱动 能量 。马 尔哈 辛等 ¨ 对 油膜 驱替进 行 了早 期
探索 研究 ， 并利 用 面平 行 圆盘 法在 指 定 的负 荷 下 测
１ 油膜 的存在形态及其 力学特性
１ １ 油膜 的存 在形 态及 其简化模 型 ．
香 族 为 １％ ～２ ％ ， 质 为 １％ ， 青 质 为 ５ 。 ５ ５ 胶 ０ 沥 ％ 对 于 紧靠体相 的吸附层 ， 脂肪 族 含 量 为 ８ ， 香 族 ％ 芳 为 １％ ， 质为 ７％ ， ３ 胶 ０ 沥青 质 为 １％ 。分 析认 为油 ９ 膜 组 分 的这 种变 化是 由以下 原 因造 成 的 ： 地 质 因 ①
不 同程 度上 降低 了原油 边界层 厚 度 。中国学者 已对
化学复合体 系驱 替残余 油的问题进行 了大量的研 究 Ｊ在 油膜驱 替 的实 验研 究 方 面 取 得 了很 大 的 ，
进展 。然 而 有关 油 膜 成 因 、 成 、 学性 质 、 油剂 组 力 驱
１ ２ 油 膜的组 成及 其分布特 点 ．
量了圆盘之间间隙液 的总厚度和残余 液厚度， 发现 升 高温 度 或 加 人 表 面 活 性剂 能 够 减 少原 油 边
界层 厚 度 ， 阿勒 拉 油 田 ， 在 当温 度 由 ２℃ 升 至 ６ ℃ ４ Ｏ 时 ， 油边界层 厚 度减 少 了 ５ ％ ～ ３ ； ２ ℃ 时 ， 原 ｌ ５％ 在 ４
张立娟， 岳湘安
（ 中国石油大学（ 北京 ）石油工程教育部重点实验室 ， 北京 昌平 １２４ ） ０ ２ ９ 摘要 ： 以亲油岩石孔壁上 ２类残余油膜 为例 ， 从理 论上研 究 了粘 弹性驱油剂驱替 油膜 的微观机理 。根 据对壁 面油 膜 组成及分布 特征的分析， 采用变参数修正的宾汉模 型描述其流 变性 ； 考虑 油／ 水相界面 物理 化学特性和 力学平衡 关系， 建立 了驱替壁 面油膜 的数学模型。对这 类界 面化 学与力学耦合 问题进行 了探 索性 的简化理论分析 和数值计 算。研 究结果表 明 ， 在所考察 的驱替条件下， 分散油膜的驱替 效率与驱 油剂的流变性、 油水界面张力 、 驱替速度、 油 膜厚度、 隙尺度及 油膜存在方式 等因素有关。在 同等原 油性质条 件下， 孔 油膜 越薄 ， 越难被驱替 ； 界面张 力越低 ， 驱 油剂 的粘弹性越大 ， 驱替 速度 越大， 越有利于油膜 的驱替。 关键词 ： 油膜 ； 边界 层； 粘弹性流体 ； 润湿性； 驱油机理； 聚合物驱