高含水油藏微观水驱剩余油水动力学表征方法转让专利
申请号 : CN201510071089.5
文献号 : CN105986789B
文献日 : 2018-06-15
发明人 : 黄迎松 , 刘志宏 , 刘海成 , 张以根 , 王端平 , 陈德坡 , 陈燕虎 , 刘丽杰 , 吕远 , 明玉坤
申请人 : 中国石油化工股份有限公司 , 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院
摘要 :
权利要求 :
1.高含水油藏微观水驱剩余油水动力学表征方法,其特征在于,该高含水油藏微观水驱剩余油水动力学表征方法包括:步骤1,进行微观水驱实验,并观测微观水驱油过程及剩余油变化的全程动态;
步骤2,结合微观水驱油过程中剩余油的镜下几何形态定性的将剩余油定性的分为了连片型剩余油、分枝状剩余油、油膜型剩余油、柱状剩余油和滴状剩余油五类;
步骤3,结合微观水驱油镜下特征采用毛细管模型及并联非等径模型模拟岩石孔隙、喉道;以及步骤4,在毛细管模型及并联非等径模型的基础上定义局部毛管数并以此建立了微观剩余油的水动力学表征方法。
2.根据权利要求1所述的高含水油藏微观水驱剩余油水动力学表征方法,其特征在于,在步骤1中,用玻璃刻蚀模型模拟真实岩石孔隙结构,实现了孔隙、喉道结构的可视化;将图像采集系统应用到微观水驱油实验上,通过对水驱油图像的实时观测实现了水驱油的动态可视化。
3.根据权利要求1所述的高含水油藏微观水驱剩余油水动力学表征方法,其特征在于,步骤1包括:
1)将玻璃刻蚀模型装入特制的可视化夹持器中;
2)施加适当强度围压,对玻璃刻蚀模型抽成真空并饱和粘度为5mPa·s的原油,直到原油充满整个玻璃刻蚀模型,静置一段时间至采集的画面稳定后为止;
3)启动微量恒速泵,设定驱替速度为0.05mL/min,注入粘度为0.5mPa·s的水,开始进行驱替实验;
4)直到驱替画面稳定,整个驱替过程中进行动态过程摄像,实时记录水驱替油的全部动态过程和相关的动态摄像文件;
5)精选实验所得的照片并进行图像处理。
4.根据权利要求1所述的高含水油藏微观水驱剩余油水动力学表征方法,其特征在于,在步骤2中,结合微观水驱油过程中剩余油的镜下几何形态,定义剩余油联通孔隙系数、油孔径比和形状因子三个参数来定量描述剩余油的几何形态,将剩余油定性的分为了连片型剩余油、分枝状剩余油、油膜状剩余油、柱状剩余油和滴状剩余油五类。
5.根据权利要求1所述的高含水油藏微观水驱剩余油水动力学表征方法,其特征在于,在步骤4中,将多孔介质中的油水驱替的情况抽象为并联非等径毛细管内驱替过程,分析并联非等径毛细管水相,即润湿相与油相,即非润湿相渗流阻力及捕集原理分析与表征方法;
根据并联非等径毛细管假设,任一孔道中的体积流量如下:
流动速度为:
各孔道中平均流速之比为:
式中β=R2/R1是一个非均质系数
式中:π为圆周率;R为孔道直径;Δp为孔道两端压差;μ为流体粘度;Lt为孔道长度;
grapP为压力梯度;R2为大孔道直径;R1为小孔道直径;σ为油水界面张力;Fv为粘滞力;Fc为毛管力;θ为润湿角;
公式(4)是一个粘滞力与毛管力之比,即为局部毛管数,在毛管力可以忽略也就是较大的毛管数的范围内,并联孔道中的每个孔道的速度与它的半径的平方成正比,因此,大半径孔道中的界面将在小半径孔道之前到达出口,并且非润湿相将被圈困在小半径孔道中;
若粘滞力可以忽略,则小半径中流体的吸吮速度比并联双孔道的入口处的速度大,在小半径孔道中的界面移动仍然比大孔道中的快,非湿相被俘集在大半径孔道中。
6.根据权利要求1所述的高含水油藏微观水驱剩余油水动力学表征方法,其特征在于,在步骤4中,连片型剩余油为任意联通吼道中心轴向压力梯度lim(grapP)→0;
分枝状剩余油为任意剩余油所在吼道中心轴两端压力梯度lim(grapP)→0,剩余油周边吼道压力梯度大于零lim(grapP)>0;
油膜型剩余油为喉道轴向压力梯度lim(grapP)>0,作用于剩余油的剪切应力小于附着应力τ
柱状剩余油为形成剩余油前局部毛管数 粘性力主导相邻大孔
道流体流动;
滴状剩余油为形成剩余油前局部毛管 毛管力主导相邻小孔
道内流体流动,作用在剩余油上的压力梯度lim(grapP)→0;
式中:lim求极限;grapP为压力梯度;μ为流体粘度;Lt为孔道长度;τ为剪切力;Fa为粘附力;q为孔道体积流量,R1为孔道直径;σ为油水界面张力;Fv为粘滞力;Fc为毛管力;θ为润湿角。
7.根据权利要求1所述的高含水油藏微观水驱剩余油水动力学表征方法,其特征在于,该高含水油藏微观水驱剩余油水动力学表征方法还包括,在步骤4之后,根据微观剩余油形成的水动力学条件,在研究不同类型微观剩余油形成的力学机制的基础上,明确不同类型微观剩余油的驱油动力及驱油阻力,从增加不同类型剩余油驱油动力,减少驱油阻力的角度,明确相对应的剩余油动用技术措施。