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真实岩心微观驱替可视化技术
发表于:2024-12-05

真实岩心微观驱替可视化技术

武汉市新生纪科技有限公司


导读:

致密砂岩油气开采难度主要源于低渗透率、复杂孔隙结构及强非均质性。现今,开发类实验的驱采研究多依赖岩心实验,可以很好的模拟实际开采条件,但无法直观表征,而微观可视化驱替方案能清晰的展示渗流机制。目前常用的基于玻璃刻蚀技术与数字建模技术建立的模型因简化处理和缺乏天然岩石复杂性,一定程度上降低了真实孔隙结构的还原度,影响了对真实油藏渗流机理的理解。因此,探明原始地层条件下不同性质流体在微纳米尺度通道中的流体运移特征及剩余油富集规律对油藏生产开发尤为重要。


01

技术原理


模拟地层条件

通过温度控制系统和压力调节系统,如加热空气浴、水浴循环泵、环压追踪泵等,为岩心创造高温高压的环境,使其接近地层的真实条件,以便准确研究油气在地下的开采过程。

提供驱替动力 

利用计量泵等设备作为动力源,按照设定的流速和压力,将驱替液如油、气、水或化学驱替剂等注入岩心,推动岩心中的原始流体,模拟油气开采中的驱替过程。

数据监测采集

借助压力传感器、热电偶温度计等仪器,实时监测和采集驱替过程中的压力、温度、流量等参数,同时利用计算机控制及数据采集分析系统,对数据进行处理和分析,以了解驱替效果和岩心的物性变化。



02

实验仪器


高温高压微观可视化驱替实验仪器

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图1 自研微观驱替可视化实验设备

武汉市新生纪科技有限公司基于3项专利技术,研发了高温高压微观可视化驱替装置,并形成了针对不同性质流体在微纳米尺度通道中的运移过程及剩余油富集规律的分析方法。本驱替装置主要由高温高压微观可视化组件、高清显微摄像系统、驱替系统及控制软件组成,通过各模块间的串联,可开展多相流体物理性质和渗流规律研究。此外,高温高压微观可视化驱替组件是基于真实岩心制作而成,可以高度保留真实岩心的孔隙结构特征,这是研究原始地层条件下流体运移、赋存特征的关键所在

设备参数:

1. 驱替压力:0-20 Mpa(精度0.1 Mpa )     

2. 驱替温度:0-80 ℃(温度误差±0.1℃)

3. 驱替速度:4-455 ml/min      

4. 驱替介质:油,气,水(可根据用户需求选择驱替介质)

5. 驱替方式:单一介质或者多种混合


03

实验案例


1  取样及分析

首先采用柱塞岩心制作约0.25mm厚的岩片,以保证孔隙及吼道完整,并且进行铸体薄片鉴定分析,对岩心矿物分布、孔隙结构及喉道特征进行分析。

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图2 柱塞岩心取样及分析

2  驱替实验

采取4组岩心,高渗组和低渗组各2组,制备驱替组件,开展驱替方案:

驱替方案1:饱和水后油驱水,再展开CO2驱油

驱替方案2:饱和油后开展CO2驱油,再水驱油

低渗组:

①孔隙度13.14 %,渗透率0.864 mD

②孔隙度11.17 %,渗透率0.305 mD

高渗组:

①孔隙度16.63 %,渗透率17.654 mD

②孔隙度18.57 %,渗透率11.739 mD

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图3 驱替实验流程图

3  驱替效果

不同微观渗流孔喉类型样品的渗流特征表现出巨大的差异性,实验岩心主要由粉砂岩构成,孔隙结构复杂,原生孔隙与次生孔隙共存,喉道以弯片状为主,不利于流体流动,填隙物以黏土矿物为主。

单一气驱替,高渗组孔隙结构比低渗组好,采出程度较好。

气驱替后转水驱,高渗组采出程度依然表现较好,但从同组实验结果可以发现多阶段不同驱采方式结合的驱替效果相较单一驱替有提升。

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图4 孔隙及喉道类型图

(a、b、c为高渗组②号样品;d、e、f为低渗组样品)

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图5 微观驱替不同阶段采出程度

在模拟油气开采过程中,孔喉连通性较好的样品(Ⅰ类),驱替效果较好,驱替相对均匀,驱替类型呈网状;孔喉尺寸较小、连通性差的样品(Ⅱ类),饱和模拟油效果不佳,且驱替采出程度相对较低。

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图6 驱替后残余油透射荧光图

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图7 微观剩余油模式图 

Ⅰ类样品剩余油饱和度较小,可见少量环状和孤岛状微观剩余油;Ⅱ类样品剩余油饱和度较大,剩余油分布以连片簇状为主。剩余油赋存特征主要呈孤岛状、连片状和簇状分布,可能的主要影响因素为毛细管压力、孔喉结构和孔隙连通性。


04

检测优势


 1    模拟真实环境

能够精确模拟地层的高温高压条件,以及复杂的地质构造和流体分布,使实验结果更贴近实际油藏情况,为油气田开发提供准确可靠的依据。

   高度自动化

配备先进自动化控制系统,可自动控制驱替过程的各项参数,如温度、压力、流量等,并自动记录和处理大量实验数据,提高工作效率和数据准确性,减少人为误差。

 3    数据监测精准 

装置配备高精度的传感器和监测设备,能够实时、准确地监测驱替过程中岩心的压力、温度、流量、饱和度等关键参数的变化,为深入研究流体在岩心中的渗流机理和驱替规律提供详细的数据支持。


05

送样须知


客户需提前预约,样品要求根据具体实验方案而定。


06

联系方式


公司地址:湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号中国地质大学东区宝谷创新创业中心307308

公司官网:cxinsj.com

业务咨询邮箱:xinshengji18@163.com

投诉电话:13871503845

投诉信箱:xinshengji18@163.com


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