微观孔隙结构特征分析方法现状与展望.pdf
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1、收稿日期 基金项目 四川矿产资源研究中心项目()作者简介 胡海光()男陕西渭南人重庆商务职业学院财经管理学院工程师硕士主要从事提高采收率研究:./.微观孔隙结构特征分析方法现状与展望胡海光孔新海(.重庆商务职业学院 财经管理学院重庆.广安职业技术学院 新材料与化学工程学院四川 广安)摘 要微观孔隙结构具有不规则性、复杂性、动态变化等特点直接影响剩余油的分布形态及运动规律最终导致驱油效率及波及水驱系数难以预测 为明确微观孔隙结构分析方法研究现状及未来发展方向介绍微观孔隙结构特征的相关参数定性描述各参数对剩余油含量的影响重点综述微观孔隙结构特征分析的几类方法总结各种方法的应用进展及优缺点分别从理论
2、、分析方法及应用 个方面展望未来发展趋势关键词微观孔隙结构特征剩余油含量图像分析法毛管压力曲线法中图分类号 文献标识码 文章编号()中国东部大部分油田已经进入特高含水期注入水对储层内部长期冲刷导致微观孔隙结构发生变化呈现各种形态不规则储集空间对剩余油的开采和移动造成很大影响采出程度严重降低 孔隙结构一般由岩石内部孔隙与喉道组成由于储层发育不均质表现出不同的几何形状、大小及分布特点 大量实践表明岩石微观孔隙结构直接影响流体的储集和渗流能力最终影响油田开发效果及采收率 岩石孔隙结构是评价储层的关键指标准确描述、分析孔隙结构的大小、分布等情况对于石油勘探发展、残余油气分布情况的研究有着重大价值 目前
3、常见的微观孔隙结构特征分析方法主要有图像分析法和毛管压力曲线法 大类但以上方法存在费用高、时间长、精度低等缺点 相关学者结合油田开发实际在以上 种方法的基础上创新提出扫描电镜、核磁共振等方法不断适应现阶段油田开发实际 为了多角度分析微观孔隙结构变化近年来人工智能等现代技术方法也逐步应用到微观孔隙结构特征分析中引起石油工作者的关注 笔者在已有研究成果的基础上阐述微观孔隙结构的相关参数简要分析各参数对剩余油含量的影响分析几类微观孔隙结构特征的分析方法明确各类方法的应用现状及优缺点对未来微观孔隙结构分析的趋势进行展望不断完善、提高微观孔隙结构的分析精度 微观孔隙结构与剩余油含量关系微观孔隙结构比较复
4、杂经过岩石内部运动、挤压形成油气储集的空间和载体通过观察岩石薄片等方法可以获取孔隙、喉道、孔隙配位数、孔隙迂曲度等相关分布情况(图)图 微观孔隙结构理论模型 孔隙孔隙反映岩石的储集能力是岩石中储集油气 年 月山东石油化工学院学报.第 卷 第 期 .的最小单元受岩石成因等因素影响孔隙大小不等 按照组合关系孔隙可分为孔和喉道喉道是指多孔介质中流体通过孔隙通道中的狭窄部位孔一般是指较大的孔洞 孔隙半径越小存储剩余油的空间越小当遇到湿相驱替时不容易被驱走反之在其他变量一定时孔隙半径和驱替压差增大孔隙内残余的剩余油含量越少 喉道大孔隙之间连接的小通道简称喉道是决定储层渗流能力的重要参数喉道的大小、形状及
5、连通性影响岩石的渗透性 根据研究分析喉道半径与剩余油含量呈反比例关系 喉道半径越大水驱油过程阻力越小喉道中剩余油含量越少驱替效率越高 孔隙配位数孔隙配位数是指与孔隙连接的喉道数量直接影响储层连通性(图)个喉道与 个孔隙相连接孔隙配位数为 对于砂岩储层配位数通常的范围在 之间 配位数值越大表明孔隙连通性越好油水两相渗流通道多 开发初期和中期随着驱替力的作用在配位数较高的区域渗流阻力小剩余油含量降低较快进入开发后期剩余油多呈离散态分布配位数对剩余油含量的影响不显著 孔隙迂曲度孔隙迂曲度是表征孔隙弯曲程度的主要参数数值一般为 等于流体实际流经的长度 与岩石外观长度 之比(图)由于孔隙内壁粗糙度不同无
6、法直接定量表征流体实际流经的长度因此孔隙迂曲度直接测定比较困难 实际孔隙迂曲度数值越大表示孔隙弯曲程度越大剩余油在运动过程中的阻力增大当驱替外力无法克服剩余油与岩石壁面的阻力时剩余油以某种形态赋存在孔隙或喉道中孔隙迂曲度与剩余油含量呈负相关图 剩余油在喉道中运动情况微观孔隙结构参数是研究孔隙度和渗透率的基础孔隙结构的复杂程度直接影响流体的渗流能力因此选取恰当的方法分析是进一步明确微观孔隙结构特征的关键 微观孔隙结构特征分析方法微观孔隙结构特征的分析方法较多主要包括图像分析法和毛管压力曲线法有 扫描、扫描电镜、三维数字岩心、恒速压汞、氮气吸附、核磁共振技术等(图)图 微观孔隙结构特征分析方法 图
7、像分析法图像分析法是利用实验室仪器设备对岩心截面进行观察分析采集样品上孔隙、喉道及配位数等特征及具体分布情况 目前使用较多的有 扫描法和铸体薄片法 扫描法 扫描法(又称层析成像法)是以 射线为基础通过与计算机技术结合形成微观成像技术 由于被扫描物的组分不同用 射线扫描技术可以识别各种非均质构造在低渗、致密微观孔隙结构的分析中效果显著 该技术能够实现无损检测具有快速、精确、三维表征等优点可以精确到微米纳米级别被广泛应用到石油勘探开发领域但也存在研究过程复杂、费用高等缺点 查明等利用 扫描技术从三维角度表征储层微观孔隙结构该技术能快速、准确表征微观孔隙结构 胡心玲等在 在线扫描技术基础上分析水敏过
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