对天然岩心化学驱采收率机理的一些认识.ppt

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对天然岩心化学驱采收率机理的一些认识
摘要: 用牛顿流体驱替一定的均质多孔介质系统的结果显示驱油效率由驱替液的毛管数决定。 用化学液驱替天然岩心时,显示除毛管数以外,还有很多其它因素影响驱油效率。天然岩心,即使在宏观上是均匀的,在微观上也不均匀;驱替时所得到的效率一般被称为驱油效率,实质上是微观波及效率和驱油效率的乘积。 牛顿流体没有弹性;驱替时,体系的润湿性不发生变化;不出现渗吸作用;不形成乳液;孔隙的几何形状不发生变化。 但是,用化学液驱替天然岩心时,有粘弹性;有润湿性的改变;会出现乳化现象;渗吸作用也会出现。上述因素都会影响驱油效率,尤其是当多种因素同时作用时。 分析了极限采收率和经济采收率的区别。很多文章都论述极限采收率,但经济采收率对油田的作用更大。 化学驱时应考虑上述因素。这对设计、开发、筛选化学剂以及确定驱油体系会是有益的,将深化我们对化学驱机理的认识;促进这方面更深入的研究;并为现场筛选提高采收率化学剂和驱替体系提供更好的标准。
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多年来,我们一直用牛顿流体驱替均质多孔介质驱油效率的结论和机理(即传统立论理论、机理)分析、解释用化学驱替液驱天然岩心的结果,并用上述结论和机理研制、筛选各种各种三次采油化学剂,编制各种驱油方案,见到了一定的效果。 从多年用真实天然岩心进行化学驱驱油的实践,人们发现了许多与传统机理有比较大出入的现象,很多现象不能用传统理论去解释,这些现象又对驱油效率有比较大的影响。因此,为了在油田取得更好的化学驱采收率的效果,需要研究天然岩心化学驱驱油机理与传统机理的差异。 化学驱机理所涉及的范围很广,对其中的一些重点问题已经进行了有一定深度的研究,而对另一些问题,还没有深入探讨。本文对这些问题都要进行阐述,不论研究的深度如何,以利于引起人们的注意,从而推进这方面的研究。
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1。传统理论与化学驱天然岩心驱油机理的主要区别 传统的驱替效率和波及体积是用牛顿流体驱替均质的(在孔隙结构和润湿性方面)多孔介质获得的;驱替过程中不产生润湿性的改变,不产生乳化、吸附、渗吸、孔隙结构的溶解、颗粒的沉淀、所用的岩心的渗透率也比较高(没有启动压力梯度)。所测得的微观波及体积接近与1,驱替效率实际是孔隙驱油效率。真实油藏岩心与上述情况有差别,尤其用化学剂驱替时。 在天然岩心上化学驱的采收率和驱油效率是用化学驱替液(一般是有粘弹性的非牛顿液、接触油以后比较容易形成乳化液、与岩石作用后容易改变其润湿性、有时还会溶解部分岩石颗粒或产生部分沉淀物)驱替在微观上和宏观上非均质(在孔隙结构和润湿性方面)的多孔介质(其渗透性有时可能会很低)获得的。 上述两种情况下影响采收率的因素应有所不同。
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根据定义 Re =ED X EV  传统理论认为:  对一定的系统(即其非均质性和润湿性以及油层控制程度已经确定并且不改变),则有: ED = f(NC )(见图 1和2) EV = f (M ) M=kro /µo /krw /µw  ∴ Re = f(M,NC )
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100
90
80
70
60
50
40
30
102
10-7
101
10-6
100
10-5
10-1
10-4
10-2
10-3
10-3
10-2
10-4
10-1
驱
油
效
率
(%)
剩
余
油
饱
和
度
(%)
%
驱油效率
剩余油饱和度
图1 毛管数与驱油效率关系(大庆天然岩心)
σ
NC
N=/
7
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δ
So / sor


10-6
10-4
10-2
1
N0Ca =
N0Ca
crit
Moblllzat of Disconnected 011
Calculated,lsolated 011
Taber Runs 7&9 〃〃
X-100
〃 Run 6 〃〃
1PA
1PA
〃 Run 8 〃〃
Abroms Continuous 011
More & dlonof 〃〃
Berea Sandstone
Φ≈ k≈
Tropping of
continuous 011
0
10-8
uu
图2 毛管数与形成殘余油和启动殘余油饱和度关系
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不同流度比条件下的驱替相前缘和突破时的注入量PV
生产井注入井 PV-注入量 BT-突破
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流度比(M)

1
10
100
1000
面积扫及效率(Es)








五点法井网条件下流度比