一種描述水驅後微觀剩餘油分布規律的方法
2023-11-30 22:56:51
專利名稱：一種描述水驅後微觀剩餘油分布規律的方法
技術領域：
本發明涉及油田開發室內實驗技術領域，具體地說是描述水驅後微觀剩餘油分布規律的方法。
背景技術：
油藏水驅後，在水驅波及到的區域內，還有大量的剩餘油存留於油層中，成為剩餘油，準確描述水驅後油層微觀剩餘油分布規律對於分析水驅過程中的油水運動規律及選擇提高採收率的技術具有重要意義。以往實驗室內用於描述水驅後微觀剩餘油的實驗方法主要有以下幾種，一是應用微觀模型(包括微觀仿真模型、微觀填砂模型以及真實砂巖模型) 進行水驅油實驗，通過錄取實驗結束後的圖像資料，分析水驅剩餘油的分布特徵；二是通過加入固化劑或冷凍處理取自油層的含油薄片，然後通過圖像分析或螢光照相的方法分析微觀剩餘油的分布特徵。這些方法雖然一定程度上能夠描述水驅後微觀剩餘油分布形式，但也存在一定的局限性，其中，應用微觀模型的實驗所採用的模型都是二維的物理模型，不能完全準確的刻畫出三維油藏條件下水驅油過程，同時，製作模型時，需要用玻璃板包夾巖心片或油層砂巖顆粒而成為流動邊界的一部分，玻璃板的性質與油藏巖石的性質又存在較大差別，所以對剩餘油的分布形式和數量也具有一定的影響；而通過固化含油薄片的實驗方法，在含油砂巖由地下提取到地面的過程中由於溫度、壓力等條件的變化，砂巖孔隙內的油水分布已很難保持油層條件小的油水分布形式，同時，在巖心切片和磨片的過程中，溫度或壓力的變化，也會使油水分布狀態發生改變。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠準確、直觀描述水驅後微觀剩餘油分布規律的實驗方法。為實現上述發明目的，本申請採用的技術方案是一種描述水驅後微觀剩餘油的實驗方法，包括如下步驟
1、巖心的選取與處理選取工作目的層的天然巖心，並進行清洗和烘乾；
2、配製實驗用注入劑取環氧樹脂，根據實驗需求的粘度，加入丙酮稀釋，攪拌均勻後加入乙二胺固化劑，再次攪拌均勻，取兩份混合後的環氧樹脂溶液，分別加入顏色不同的染色劑至全部溶解；
3、抽空飽和對巖心進行抽空飽和，抽空飽和過程中加入其中一種顏色的環氧樹脂溶
液；
4、水驅配製4000mg/L的NaCl溶液，按照巖心滲透率及實驗需要速度進行水驅至含水 98%，至殘餘油狀態；
5、固化將驅替後的巖心放入恆溫箱內恆溫，至巖心內的環氧樹脂固化完全，然後烘
幹；
6、再次抽空飽和對烘乾後的巖心進行抽空飽和，抽空飽和過程中加入另外一種顏色的環氧樹脂溶液；
7、再次固化將再次抽空飽和後的巖心放入恆溫箱內恆溫，至環氧樹脂固化形成鑄
體；
8、切片並磨片製作巖心縱向或橫向的切片，並磨製成0.3mm厚度的鑄體薄片。本發明實驗方法的原理說明本申請的描述水驅後微觀剩餘油的實驗方法，選取與油層巖石作用效果相近的且帶有顏色的環氧樹脂溶液代替實驗中的原油，模擬油層水驅油過程，進行水驅油實驗，實驗結束後進行固化，那麼固化殘存在巖心內的此種顏色環氧樹脂可以推定為水驅後的微觀剩餘油；需要重點強調的是，因為以上操作是對現場施工過程進行的模擬，且模擬過程中選用的環氧樹脂預先加工到與實驗用原油的參數接近，所以剩餘油的分布規律應該是真實的。用另一種顏色的環氧樹脂溶液替換水驅過程中的水，再進行固化，那麼巖心內另一種顏色的環氧樹脂可以推定為水驅後的水；經過兩次環氧樹脂固化後的巖心整體形成為鑄體結構，此時根據分析的需要切取縱向或橫向的切片，做成鑄體薄片，薄片上不同的顏色代表著不同的物質，最後通過圖像分析的方法分析各種剩餘油的分布形態及數量。本發明的有益效果本實驗方法首先是對現場施工過程的一次模擬，所以該方法所顯示的剩餘油的分布規律是真實可信的；又因為模擬剩餘油用環氧樹脂及替換水驅用的環氧樹脂分別採用了不同的顏色，所以製作的鑄體薄片顏色非常鮮明且直觀；再有實驗過程中不會受到溫度或壓力等外部環境的影響，所以該實驗方法所描述的油水分布狀態是準確的。
圖1是經過放大後各種形式剩餘油的具體分布形態。
具體實施例方式大慶油田勘探開發研究院利用該方法進行了中國石油天然氣股份有限公司科學研究與技術開發項目「高含水油田提高採收率關鍵技術——大慶油田原油4000萬噸持續穩產關鍵技術研究」的研究工作，實驗研究了油層水驅後微觀剩餘油分布，分析了油層水驅後微觀剩餘油的分布形態及數量。其具體的實驗過程如下
1、巖心的選取與處理選取工作目的層的天然巖心，巖心的清洗和烘乾按 SY/5336-2006的規定執行；
2、配製實驗用注入劑取定量的環氧樹脂，本次實驗選用的環氧樹脂型號為鳳凰 WSR6101，按環氧樹脂重量的40%加入丙酮(分析純)稀釋至約IOmPa · s，攪拌均勻後按環氧樹脂重量的10%加入乙二胺(分析純)並攪拌均勻所以取兩份混合後的環氧樹脂溶液，分別加入0. 5%的次甲基藍指示劑及至紅色油紅生物染色劑至全部溶解；
3、抽空飽和對巖心進行抽空飽和，抽空飽和過程中加入摻有紅色油紅生物染色劑的環氧樹脂溶液，抽空飽和過程按SY/5336-2006的規定執行；
4、水驅配製4000mg/L的NaCl溶液，按照巖心滲透率及實驗需要速度進行水驅至含水 98%，至殘餘油狀態；
5、固化形成殘餘油將驅替後的巖心放入45°C恆溫箱內恆溫M小時，至巖心內的環氧樹脂固化成固體狀態(恆溫溫度和時間可根據實驗需要進行調整，只要保證環氧樹脂溶液完全固化即可)；
6、巖樣烘乾對已固化好的巖心進行烘乾，烘乾方法按SY/5336-2006的規定執行；
7、再次抽空飽和對烘乾後的巖心進行抽空飽和，抽空飽和過程中加入摻有次甲基藍指示劑的環氧樹脂溶液，抽空飽和過程按SY/5336-2006的規定執行；
8、再次固化形成鑄體將再次抽空飽和後的巖心放入45°C恆溫箱內恆溫M小時，保證環氧樹脂固化形成鑄體；
9、切片並磨片根據分析對象將巖心進行縱向或橫向進行切片，並磨製成0.3mm厚度的鑄體薄片，製片過程參照SY/T 5913-2004規定執行；
10、鑄體薄片照相根據分析需要對巖心鑄體薄片進行放大照相；
11、分析剩餘油分布規律根據攝取的巖心鑄體薄片照片進行圖像分析，確定剩餘油的形態、分布特徵及數量。對於前述步驟2需要說明的是
A、如果是其他地層的巖心，則需要根據其所在地層原油的粘度，具體調整環氧樹脂與丙酮的比例，最終與所模擬地層原油粘度相應；
B、所述固化劑乙二胺的加量也可以根據實驗需要調整，因為環氧樹脂與乙二胺固化劑之間的配比是一個常規的技術，所以該配比關係不是本方法的重點，任何僅在二者配比不同而其他技術相同的情況下，視為與本發明相同。實驗結果見圖1及表1，圖1中顏色最深的代表原油，顏色最淺的代表巖石骨架， 剩餘部分為水，因為本申請提供的是黑白圖片，看起來不直觀，而實際圖片上原油是用紅色顯示的，水是用藍色顯示的，巖石骨架是用白色顯示的，非常直觀。表1為巖心水驅後各種形式剩餘油所佔比例。表1水驅後微觀剩餘油分布統計
剩餘油形式簇狀剩餘油柱狀剩餘油膜狀剩餘油盲狀剩餘油所佔比例(％)92. 42. 23. 71. 權利要求
1. 一種描述水驅後微觀剩餘油的實驗方法，包括如下步驟1)、巖心的選取與處理選取工作目的層的天然巖心，並進行清洗和烘乾；2)、配製實驗用注入劑取環氧樹脂，根據實驗需求的粘度，加入丙酮稀釋，攪拌均勻後加入乙二胺固化劑，再次攪拌均勻，取兩份混合後的環氧樹脂溶液，分別加入顏色不同的染色劑至全部溶解；3)、抽空飽和對巖心進行抽空飽和，抽空飽和過程中加入其中一種顏色的環氧樹脂溶液；4)、水驅配製4000mg/L的NaCl溶液，按照巖心滲透率及實驗需要速度進行水驅至含水98%，至殘餘油狀態；5)、固化將驅替後的巖心放入恆溫箱內恆溫，至巖心內的環氧樹脂固化完全，然後烘乾；6)、再次抽空飽和對烘乾後的巖心進行抽空飽和，抽空飽和過程中加入另外一種顏色的環氧樹脂溶液；7)、再次固化將再次抽空飽和後的巖心放入恆溫箱內恆溫，至環氧樹脂固化形成鑄體；8)、切片並磨片製作巖心縱向或橫向的切片，並磨製成0.3mm厚度的鑄體薄片。
全文摘要
本發明公共了一種描述水驅後微觀剩餘油的實驗方法，解決了現有描述微觀剩餘油分布規律不準確的問題。該方法選取與油層巖石作用效果相近的且帶有顏色的環氧樹脂溶液代替實驗中的原油，模擬油層水驅油過程，進行水驅油實驗，實驗結束後進行固化，再選取其他顏色的環氧樹脂溶液驅替巖心中的水，再次固化，最終形成巖心鑄體，進一步對該鑄體切片並分析。因為本方法是對現場施工過程的模擬，所以該方法所顯示的剩餘油的分布規律是真實可信的；又因為固化用樹脂選用了不同的顏色，所以得到的巖心鑄體切片上的顏色非常鮮明且直觀，十分有利於實驗人員作進一步的分析。
文檔編號E21B49/00GK102367731SQ20111028396
公開日2012年3月7日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年9月23日
發明者侯戰捷, 張虓雷, 楊清彥, 袁敏, 賈忠偉 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責任公司