油物考试资料之学渣逆袭版!(6)

2019-08-31 16:16

测定滞后值可以在一种普通的计量泵式压汞仪中进行,当毛管压力降低到零时,就达到了残余饱和度。残余饱和度同初始饱和度对不同的储集岩有不同的关系。 图为不同孔隙结构的储集岩对采收率的影响。 4. 结构难度和石油采收率

Dullien提出了孔隙空间的结构难度指数,他认为在三次表面活性剂驱油时,岩石孔隙的结构难度指数D和残余油饱和度之间具有相当好的相关关系。

在典型的储层岩石中,缩颈与膨胀体(喉道与孔隙)相互交替,当采用水银注入法时,水银侵入的弯月面超过了孔隙缩颈继续推进处于不平衡的方式,一直到更细的缩颈。而两个缩颈之间的毛管压力是由第一个缩颈大小来确定的,在两个缩颈之间的孔隙直径可以用显微照相图等方法来确定。

对于一个任意的孔隙段节,当水银在前进的路径上所遇到的最细的缩颈,称为控制的孔隙缩颈(re′),而孔隙段节的半径用(re)表示,因此有re > re′,水银孔隙率计所测定的是re′,因此,其毛管压力曲线趋向于绘出一条不真实的样品的孔隙大小分布曲线。

可以使用定量立体学的方法来确定储集岩的真实孔隙大小分布,即将岩石用树脂灌注并制备成磨光片,用氢氟酸溶蚀掉砂子后,用自动图像分析计算机扫描其显微照相图,确定出该岩样的真实孔隙大小分布。 6.碳酸盐储集岩的孔隙结构对石油采收率的影响

Wardlaw曾指出:可以根据实测的相对渗透率结果估算石油采收率,但对面积大而且不均质的碳酸盐岩油藏,少量的试验数据能否完全代表整个油藏就很成问题了。

为了使估算更具代表性,提出了一种较简便的用以估算储集岩中原油采收率的方法。对于碳酸盐储集岩,它的不均质性比砂岩储集岩更为严重得多,因此,需要使用镜下观测孔隙铸体的方法来估计石油采收率。这是一种能够付诸实施并且易于进行的研究方法。

石油采收率既受流体性质影响,也受孔隙系统影响。孔隙系统内流体的粘度、界面张力、密度、润湿性、润湿滞后和驱替速度都可能影响石油采收率。对确定的油藏来说,上述性质都是已知的,此时,研究孔隙系统对石油采收率的影响就显得格外突出了。

在储集岩中出现强润湿相的情况下,以下几个因素是毛细管捕集的主要来源:①孔隙大小与喉道大小的比值;②孔隙与喉道的配合数;③非均质性的类型与程度。

当孔隙与喉道的直径和体积比增高时,石油采收率降低,即增加了非润湿相的毛细管捕集作用。对已知孔隙与喉道的直径比,当孔隙与喉道的绝对大小降低时,可能的石油采收率也会相应降低。 六、油田开发中孔隙结构参数图的编制和解释 驱替压力剖面图

在剖面上按高度绘制岩样驱替压力曲线,与浮力线作对比,即可在剖面上划分出低渗透夹层以及油水接触面以上的其它产水层。

实际岩样的驱替压力大于浮力时,烃类不可能连续侵入,从而该岩石为产水层或低渗透夹层。 2. 临界毛管压力剖面图

不同高度所取样品的毛管压力曲线与取样位置的浮力的比较 3.不均匀油水接触面的剖面图和平面图

根据油气二次运移理论计算出不同地区的油气捕集高度,以预测油水接触面的位置。 不同的盖层对其下储层具有不同的封闭能力,所捕集的油柱亦会有不同的高度。

由盖层和储层的孔隙几何性质和油水密度、界面张力决定了不同的所捕集油柱高度,造成了油水接触面的不均一。 等捕集油柱高度的平面图则反映了油水接触面距油层顶部的不同高度,便于确定底水上升的地区。 4.等临界毛管压力平面图

用来圈定产纯油的面积;配合等驱替压力平面图还可以圈定油水同产面积。

方法:以油水接触面作为基准,其背景图为油水接触面以上高度。将各井不同深度的、有代表性的岩样的临界毛管压力折算为油柱高度,注在背景图上,用内插法即可圈定产纯油面积。

附:孔隙结构模型研究的主要思路、特点以及应用价值、研究意义(为什么用模型区研究,怎么去做,

可以解决的问题等)

天然储集岩孔隙结构的特点:类型多、连通关系复杂、形状变化大。

难度:几乎不可能完全模拟真实的孔隙结构;通过仪器和薄片---视孔隙分布、真实孔隙大小分布;形态复杂,数学方法计算困难。

必要性:简便的、能近似实际孔隙介质的孔隙结构模型,代替实际孔隙介质,求出它的各种有代表性的参数。

方法:是将多孔介质抽象为具有理想几何形状的孔隙空间,研究其中的各种过程和规律。 (1)网络模型研究微观渗流规律的基本思想: 建立网络模型近似代替真实储集岩的孔隙空间

结合微观渗流实验,建立流体渗流的微观网络机制,并用来描述微观渗流过程。 求解宏观渗流参数并研究渗流规律—数值实验

(2)球形颗粒堆积模型:是将一定直径的球形颗粒以一定的方式堆积起来模拟储层岩石孔隙空间的一种微观模型,应用不普遍。

(3)最早广泛使用的微观模型是毛管模型:用一束毛管来近似代替储层岩石的孔隙空间。

在孔隙结构模型研究历史中,毛细管束模型在研究岩石物理性质方面起了很大的作用。其优点是在该模型上有可能做严格的数学推导。

存在问题:过于简化;主要缺陷: ①毛细管之间缺乏横跨的连通性; ②每一支毛细管都是直的,而且直径不变。 改进:采用变直径设计、迂曲度等一些物理常数来使模型的参数逼近真实。但此模型还是不能完全真实地模拟实际储集岩的孔隙网络。

(4)格子模型:是一种起源于物理学中分子布朗运动,采用简单的微观模型来模拟流体宏观行为的一种计算机模拟方法。

各类微观孔隙结构模型的比较

球形颗粒堆积模型虽然对毛管滞后、束缚饱和度和残余饱和度提供了简便的定性解释,但是数学处理及定量计算比较困难,只有在极其简单的排列方式下才能进行数学求解。

毛管模型虽然能够较好地解释毛细管压力曲线,但是它不能够解释束缚饱和度和残余饱和度的存在。其最大的缺陷:极端的各向异性,只有沿毛管方向才可渗透,其它方向均不可渗透。

管子网络模型在各个连通的方向均可渗透,而且可以通过捕获机制很好地解释束缚饱和度和残余饱和度的存在。

格子法虽然目前在渗流研究中的应用比较普遍,但由于格子法不是对宏观连续方程的离散化,而是基于细观的动力学模型,通过众多粒子的细观行为给出宏观力学方程,因而数学上比较复杂。

孔隙网络模型的数学求解相对比较简单、物理图像比较清晰,且能够方便地研究非均匀介质中的渗流规律。

3.几种特殊的孔隙铸体技术

1) 复制孔隙-喉道模型的技术

2) 排驱法研究残余油饱和度及分布的技术

3)不同压力下注入研究孔隙和喉道大小分布的技术 4)用系列切片研究三度空间的技术

4.岩石孔隙铸体的地质应用

1)能够清楚地鉴别孔隙和岩石矿物

2)能清楚地看出不同岩石特征及不同地质条件的孔隙空间形态、大小和相互的连通关系 3)能够比较准确地目测估算面孔率

4)与岩样的毛细管压力曲线相配合,能够解释各种类型岩石的孔隙结构特征

5)借助于孔隙铸体、电镜扫描和毛细管压力资料可以定量测定孔隙大小、喉道大小、矿物颗粒大小以及它们之间的相互关系

6)能够定量地确定孔隙大小分布、平均孔隙直径以及孔隙和喉道的直径比 7)可以确定储集岩的孔隙相互连通的系数及孔隙和喉道连通的系数β

8)利用孔隙铸体的扫描结果,可以确定用什么样的模型来模拟岩石孔隙结构的基本形态

小结: 孔隙铸体能够提供储集岩的有关孔隙和渗滤方面的定性、定量特征。利用这些参数可以研究岩相与储集性能的相互关系,以便于在有利的岩相带中进一步寻找有利的聚集带;

可以作为定量解释测井曲线的基础,指导油气井的增产措施,以及确定该层位的生产方式。 在估算储量、预测石油采收率以及研究油气层下限中都需要这些资料。

在石油勘探和开发中,定性和定量地掌握储集岩的孔隙类型和发育情况是十分必要的,而孔隙铸体则是最直观、最有效的方法之一。


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