CN106950242B - 一种定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法 - Google Patents

一种定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法，根据研究区页岩油藏的地层水矿化度值，配置模拟地层水达到地层水矿化度，同时配置矿化度依次减小的模拟地层水；对岩心饱和矿化度为研究区地层水矿化度的模拟地层水；对岩心饱和不含氢核的氟油，建立束缚水饱和度；地层水矿化度由大到小，开展不同矿化度、不同自吸时间下的岩心自吸水驱油实验，测核磁共振T2谱，统计T2谱与X轴包围面积，绘制核磁共振T2谱图，计算矿化度影响指数E，根据E值大小，评价矿化度对页岩油藏自吸驱油能力的影响程度。该方法能够更直观定量评价矿化度对自吸水驱油能力的影响程度，克服了传统单一流体评价的缺点。

Description

一种定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法
技术领域
本发明涉及油气开发实验技术领域，特别涉及一种定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法。
背景技术
页岩油藏自吸水驱油过程中，由于水矿化度不同，会造成油藏中的水敏矿物膨胀而堵塞孔隙，使自吸水能力变差，影响驱油效果，定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力的影响就显得尤为重要，对于确定页岩油藏自吸水驱油过程中水介质矿化度的选择具有重要参考价值。现有研究中，专利CN201510374805.7公布了一种用于高矿化度超低渗或致密油藏的泡沫驱油剂；专利CN201310519620.1公布了一种高矿化度油藏复合驱油剂；专利CN201410330757.7公布了适用于高矿化度地层的驱油表面活性剂；专利CN201510757964.5公布了一种用于高矿化度条件驱采油的聚丙烯酰胺的制备方法；2001年第18卷第4期，油田化学，吴新民等人在《储层水矿化度对电化学导流驱油影响的实验研究》一文中对低渗透的油藏岩心和人造岩心上外加电场，评价了驱替水矿化度和二价离子含量对驱油效果的影响；2006年第23卷第1期，油田化学，李永太等人在《陇东侏罗系低渗透高矿化度油藏聚合物驱油效果分析》研究了陇东地区高矿化度低渗透油藏的聚合物驱油效果；2015年第15卷第4期，科学技术与工程，刘化龙等人在《不同矿化度水质稀释聚合物溶液驱油效果研究》一文中针对大庆油田，通过人造长方岩心恒压驱油实验考察了四种不同矿化度水质稀释聚合物溶液等黏条件下的驱油效果。
现有研究主要是针对高矿化度地层水，提供一种适应性更强的驱油剂及其制备方法，并通过室内实验评价其驱油效果，研究对象主要为低渗、特低渗、超低渗或致密油藏；现有盐敏评价则主要是通过单一流体测试不同矿化度条件下的渗透率变化。目前针对页岩油藏，自吸水驱油过程中，定量评价地层水矿化度对驱油能力的影响还未见报道。吴新民等人虽然在《储层水矿化度对电化学导流驱油影响的实验研究》一文中对低渗透的油藏岩心和人造岩心上外加电场，评价了驱替水矿化度和二价离子含量对驱油效果的影响，但是研究对象为低渗透油藏，评价实验为长岩心水驱油实验，驱油效率的计算数据来自量筒计量。
而通过基于核磁共振的页岩油藏自吸水驱油实验，得到不同矿化度条件下的矿化度影响指数E，能够更直观定量评价矿化度对自吸水驱油能力的影响程度。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法，该方法通过实验评价方法改进，模拟油水两相流体，并通过核磁共振T2谱与X轴包围面积变化来反映自吸水能力变化，以矿化度影响指数E来反映影响程度，进而实现定量评价。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
一种定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法，包括下述步骤：
步骤一、根据研究区页岩油藏的地层水矿化度值，配置模拟地层水达到地层水矿化度，同时配置矿化度依次减小的模拟地层水；
步骤二、模拟研究区油藏温度和压力，对岩心饱和矿化度为研究区地层水矿化度的模拟地层水；
步骤三、模拟研究区油藏温度和压力，对岩心饱和不含氢核的氟油，建立束缚水饱和度；
步骤四、地层水矿化度由大到小，开展不同矿化度、相同自吸时间下的岩心自吸水驱油实验，测核磁共振T2谱，统计T2谱与X轴包围面积；
步骤五、按照相同的矿化度值和次序，改变自吸水驱油时间，重复步骤四测核磁共振T2谱，得到不同地层水矿化度条件下自吸水驱油T2谱与X轴包围面积；
步骤六、将不同矿化度、相同时间岩心自吸水驱油实验得到的核磁共振T2谱绘制在同一张图上，对比核磁共振T2谱变化；
步骤七、依据得到的T2谱与X轴包围面积计算矿化度影响指数E；
步骤八、根据E值大小，评价矿化度对页岩油藏自吸驱油能力的影响程度，如果E＜0.10，则认为基本无影响；如果0.10＜E＜0.30，则认为影响小；如果0.30＜E＜0.50，则认为影响中等；如果0.50＜E＜0.70，则认为影响大；如果0.70＜E，则认为影响很大。
进一步，步骤一中，首次配置模拟地层水达到地层水矿化度25000mg/L，再配置至少3种矿化度较首次矿化度依次减小的模拟地层水。
进一步，步骤七中，按照下式，计算矿化度影响指数E；
式中：E为矿化度影响指数；
S0为地层水矿化度条件下自吸水驱油得到的T2谱与X轴包围面积；
Si为第i次得到的T2谱与X轴包围面积；
Si+1为第i+1次得到的T2谱与X轴包围面积。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)该方法评价过程将油信号屏蔽，以岩心中水信号的核磁共振T2谱代表不同孔隙中的水分布和吸水能力，并以T2谱与X轴包围面积来反映自吸水量，既有利于直观评价矿化度对不同孔隙吸水能力的影响，还克服了人为量筒计量带来的误差。
(2)该方法以油水两相作为流体介质，与实际油藏开发一致，提出以矿化度影响指数E来定量评价矿化度对自吸水驱油能力的影响程度，克服了传统单一流体评价的缺点。
附图说明
图1为实施例1不同地层水矿化度下自吸水驱油1天的核磁共振T2谱。
图2为实施例1不同地层水矿化度下自吸水驱油2天的核磁共振T2谱。
图3为实施例2不同地层水矿化度下自吸水驱油1天的核磁共振T2谱。
图4为实施例2不同地层水矿化度下自吸水驱油2天的核磁共振T2谱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。
下面选取某油田样品结合附图对本发明做详细叙述。
下面选取某油田样品结合附图对本发明做详细叙述。
实施例1
本发明一种定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法包括以下步骤：
步骤一、根据姬塬地区页岩油藏的地层水矿化度值，配置模拟地层水达到地层水矿化度25000mg/L，同时配置矿化度依次减小的模拟地层水，分别为15000mg/L、10000mg/L、5000mg/L；
步骤二、模拟研究区油藏温度78℃和压力20.8MPa，对岩心饱和矿化度为25000mg/L的模拟地层水；
步骤三、模拟研究区油藏温度78℃和压力20.8MPa，对岩心饱和不含氢核的氟油，建立束缚水饱和度；
步骤四、分别利用矿化度为25000mg/L、15000mg/L、10000mg/L、5000mg/L的模拟地层水，开展自吸水驱油实验1天，测不同矿化度模拟地层水自吸水驱油时的核磁共振T2谱，统计T2谱与X轴包围面积分别为1106.63、1105.32、971.07、913.32；
步骤五、按照模拟地层水矿化度分别为25000mg/L、15000mg/L、10000mg/L、5000mg/L的顺序，开展自吸水驱油实验2天，测不同矿化度模拟地层水自吸水驱油时的核磁共振T2谱，统计T2谱与X轴包围面积分别为1139.00、1128.83、1017.80、936.52；
步骤六、将不同矿化度、相同时间岩心自吸水驱油实验得到的核磁共振T2谱绘制在同一张图上，见图1、2所示，对比发现随着模拟地层水矿化度值逐渐减小，核磁共振T2谱幅度表现出下降的趋势；
步骤七、依据得到的T2谱与X轴包围面积按照式(1)，计算自吸水驱油1天时的矿化度影响指数E分别为0.0011、0.1224、0.1746，自吸水驱油2天时的矿化度影响指数E分别为0.0089、0.1064、0.1777。
式中：E为矿化度影响指数；
S0为地层水矿化度条件下自吸水驱油得到的T2谱与X轴包围面积；
Si为第i次得到的T2谱与X轴包围面积；
Si+1为第i+1次得到的T2谱与X轴包围面积。
步骤八、根据E值大小，从图1、2可以看出，自吸水驱油1天时矿化度对页岩油藏自吸驱油效果的影响程度分别为基本无影响、小、小，自吸水驱油2天时矿化度对页岩油藏自吸驱油效果的影响程度分别为基本无影响、小、小。
实施例2
本发明一种定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法包括以下步骤：
步骤一、根据陇东地区页岩油藏的地层水矿化度值，配置模拟地层水达到地层水矿化度20000mg/L，同时配置矿化度依次减小的模拟地层水分别为12000mg/L、8000mg/L、4000mg/L；
步骤二、模拟研究区油藏温度55℃和压力15MPa，对岩心饱和矿化度为20000mg/L的模拟地层水；
步骤三、模拟研究区油藏温度55℃和压力15MPa，对岩心饱和不含氢核的氟油，建立束缚水饱和度；
步骤四、利用矿化度为20000mg/L、12000mg/L、8000mg/L、4000mg/L的模拟地层水，开展自吸水驱油实验1天，测不同矿化度模拟地层水自吸水驱油时的核磁共振T2谱，统计T2谱与X轴包围面积分别为329.61、305.77、302.51、302.43；
步骤五、按照模拟地层水矿化度分别为20000mg/L、12000mg/L、8000mg/L、4000mg/L的顺序，开展自吸水驱油实验2天，测不同矿化度模拟地层水自吸水驱油时的核磁共振T2谱，统计T2谱与X轴包围面积分别为325.65、310.74、309.31、307.79；
步骤六、将不同矿化度、相同时间岩心自吸水驱油实验得到的核磁共振T2谱绘制在同一张图上，见图3、4所示，对比发现随着模拟地层水矿化度值逐渐减小，核磁共振T2谱幅度表现出下降的趋势；
步骤七、依据得到的T2谱与X轴包围面积按照式(1)，计算自吸水驱油1天时的矿化度影响指数E分别为0.0723、0.0822、0.0824，自吸水驱油2天时的矿化度影响指数E分别为0.0458、0.0502、0.0548。
式中：E为矿化度影响指数；
S0为地层水矿化度条件下自吸水驱油得到的T2谱与X轴包围面积；
Si为第i次得到的T2谱与X轴包围面积；
Si+1为第i+1次得到的T2谱与X轴包围面积。
步骤八、根据E值大小，从图3、4可以看出，自吸水驱油1天时矿化度对页岩油藏自吸驱油效果的影响程度分别为基本无影响、基本无影响、基本无影响，自吸水驱油2天时矿化度对页岩油藏自吸驱油效果的影响程度分别为基本无影响、基本无影响、基本无影响。
实验方法的原理说明
页岩油藏中存在油和水两种流体介质，地层水矿化度有一定的范围，当进入油藏的流体矿化度介于该范围时，不会对油藏的驱油效果产生影响，而一旦进入流体的矿化度低于该值时，油藏中会发生水敏矿物膨胀，影响油水的渗流能力，降低驱油效果。页岩油藏自吸水驱油过程中，水的矿化度对自吸驱油效果的影响差异很大，为了评价水在不同矿化度、不同时间条件下对驱油效果的影响，提出了针对页岩油藏的矿化度对自吸水驱油效果影响的定量评价方法。该方法以不含氢核的氟油代替原油，核磁共振得到的信号主要是页岩油藏中的水信号，在已知地层水矿化度的条件下，逐渐减小自吸水的矿化度，由于水敏矿物膨胀减小了孔隙体积、降低了页岩油藏的自吸水能力，自吸水量会相应减少，这一现象可直观反映在核磁共振T2谱上，即T2谱与X轴包围的面积会减小，根据不同矿化度条件下得到的面积与地层水矿化度条件下得到的面积进行对比，以矿化度影响指数来反映自吸水驱油能力大小，根据矿化度影响指数大小来评价影响程度，实现了页岩油藏矿化度对自吸水驱油能力影响的定量评价。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (2)

1.一种定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤一、根据研究区页岩油藏的地层水矿化度值，配置模拟地层水达到地层水矿化度，同时配置矿化度依次减小的模拟地层水；
步骤二、模拟研究区油藏温度和压力，对岩心饱和矿化度为研究区地层水矿化度的模拟地层水；
步骤三、模拟研究区油藏温度和压力，对岩心饱和不含氢核的氟油，建立束缚水饱和度；
步骤四、地层水矿化度由大到小，开展不同矿化度、相同自吸时间下的岩心自吸水驱油实验，测核磁共振T2谱，统计T2谱与X轴包围面积；
步骤五、按照与步骤四相同的矿化度值和次序，改变自吸水驱油时间，重复步骤四测核磁共振T2谱，得到不同地层水矿化度条件下自吸水驱油T2谱与X轴包围面积；
步骤六、将不同矿化度、相同时间岩心自吸水驱油实验得到的核磁共振T2谱绘制在同一张图上，对比核磁共振T2谱变化；
步骤七、依据得到的T2谱与X轴包围面积计算矿化度影响指数E：
式中：E为矿化度影响指数；
S0为地层水矿化度条件下自吸水驱油得到的T2谱与X轴包围面积；
Si为第i次得到的T2谱与X轴包围面积；
Si+1为第i+1次得到的T2谱与X轴包围面积；
步骤八、根据E值大小，评价矿化度对页岩油藏自吸驱油能力的影响程度，如果E＜0.10，则认为基本无影响；如果0.10＜E＜0.30，则认为影响小；如果0.30＜E＜0.50，则认为影响中等；如果0.50＜E＜0.70，则认为影响大；如果0.70＜E，则认为影响很大。
2.根据权利要求1所述的定量评价矿化度对页岩油藏自吸水驱油能力影响的方法，其特征在于，步骤一中，首次配置模拟地层水达到地层水矿化度，再配置至少3种矿化度较首次矿化度依次减小的模拟地层水。
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