CN107831148B - 一种可视化岩心模型微观驱替动态观测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种可视化岩心模型微观驱替动态观测方法，1、使用岩心切片制作可视化岩心模型，可视化岩心模型抽真空后，饱和含纳米荧光材料A地层水，随后驱替饱和地层原油，并使用荧光显微镜拍摄原始油水分布图片；2、向岩心中注入含纳米荧光材料B的驱替流体进行驱替实验，拍摄驱替过程中岩心内部流体分布图像；3、利用MATLAB软件编写程序将步骤一和步骤二中不同阶段拍摄的原始图片转化为灰度图并增强其图片效果；4、使用MATLAB软件分析处理后的图片，确定欲表征流体所占区域的像素值，以便后续统计；5、使用MATLAB软件编写程序统计可视化模型拍摄区域驱替前和驱替后的含油面积。

Description

一种可视化岩心模型微观驱替动态观测方法
技术领域
本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种可视化岩心模型微观驱替动态观测方法。
背景技术
油田现场开发的理论指导通常来自于室内实验研究，因此明确流体与储层岩石之间的作用机理尤为重要。微观驱油是一种很好的机理研究手段，目前国内外关于微观可视化岩心模型制作的研究已较为成熟，主要包括玻璃刻蚀模型、石英砂粘结模型以及常规岩石切片模型等可视化模型，但可视化岩心驱替过程动态观测技术却仍基本局限于驱替剂染色观测方法。驱替剂染色方法在观测放大倍数较小时能够比较明显的反映驱替剂与被驱替相的分布，当放大倍数较大时，受岩石骨架影响、被驱替相颜色以及模型自身透光性等因素影响，观测效果较差，无法观测驱替动态过程中流体分布变化。通过相关调研可知，影响岩石内部流体分布研究主要有三方面因素：（1）驱替相与被驱替相能否明显区分；（2）流体分布是否受岩石骨架颜色影响；（3）观测效果受模型透光性影响程度。因此，亟待提出一种能够克服上述三方面影响，清晰观测驱替动态过程中各流体分布状况的观测方法。
发明内容
本发明弥补和改善了上述现有技术的不足之处，该方法通过在地层水以及驱替流体中加入溶解性好、亮度高、发光性能稳定，与岩石骨架和被驱替相无任何物化反应，区分度高的纳米荧光材料，运用荧光显微镜拍摄动态驱替过程中流体分布图片。通过MATLAB软件编程对图片进行转灰度、图片增强、流体像素值确定和流体分布量化评价等方式处理，确定驱替过程中流体分布百分数以变化。
本发明采用的技术方案为：一种可视化岩心模型微观驱替动态观测方法，该方法为：
步骤一、使用岩心切片制作可视化岩心模型，可视化岩心模型抽真空后，饱和含纳米荧光材料A（荧光下显A颜色）地层水，随后驱替饱和地层原油，并使用荧光显微镜拍摄原始油水分布图片；
步骤二、按照设计流量向岩心中注入含纳米荧光材料B（荧光下显B颜色）的驱替流体进行驱替实验，依据实验目的拍摄驱替过程中岩心内部流体分布图像；
步骤三、利用MATLAB软件编写程序将步骤一和步骤二中不同阶段拍摄的原始图片转化为灰度图并增强其图片效果；
步骤四、使用MATLAB软件分析处理后的图片，确定欲表征流体（原油地层水或驱替剂）所占区域的像素值，以便后续统计；
步骤五、使用MATLAB软件编写程序统计可视化模型拍摄区域驱替前和驱替后的含油面积。
所述可视化岩心模型为玻璃刻蚀模型、石英砂粘结模型或常规岩石切片模型。
所述的驱替流体为去离子水、蒸馏水、油田注入水、油田采出水、聚合物溶液、聚合物\表面活性剂二元复合体系或聚合物\表面活性剂\碱三元复合体系驱油剂。
所述纳米荧光材料A和纳米荧光材料B为碳量子点或金属量子点。
所述的荧光显微镜为能够发射荧光的常规荧光显微镜或激光共聚焦显微镜。
本发明的有益效果：
（1）、与现有微观观测常采用的驱替剂染色可视化方法相比，本发明能够清晰展示并量化微观驱替动态过程中各流体分布状况；
（2）、与现有观测方法相比，该观测技术操作简单、拍摄效果好、成本低廉，可推广使用。
附图说明：
图1是实施方式中可视化岩心模型示意图。
图2是实施方式中驱替前拍摄图片灰度图。
图3是实施方式中驱替后拍摄图片灰度图。
具体实施方式：一种可视化岩心模型微观驱替动态观测方法，其步骤为：
（1）、将用岩心切片制作的可视化岩心模型（见图1），抽真空饱和含0.1%碳量子点(荧光下显绿色)的地层水后，驱替饱和地层原油，使用荧光显微镜拍摄原始油水分布图片；
（2）、以0.01mL/min流量向岩心中注入含0.1%碳量子点（本次实验目的为观测原油分布变化，因此可采用与地层水相同荧光性质的纳米材料）的油田注入水开展驱替实验，待模型采出端不再出油时，使用荧光显微镜选定可视化模型A区域拍摄岩心内部流体分布；
(3)利用MATLAB软件编写程序将不同阶段拍摄的原始图片转化为灰度图并增强其图片效果（见图2和图3）；
(4)使用MATLAB软件分析处理后的图片，确定原油所占区域的像素值为165-185；
(5)使用MATLAB软件编写程序统计可视化模型拍摄区域驱替前含油面积为40.97%，驱替后为20.19%，含油面积变化为20.78%。
上述实验用油为大庆头台油田一厂原油与煤油复配模拟油，45℃下黏度为9.8mPa·s；实验用地层水与注入水分别为大庆头台油田地层水与注入污水。

Claims (1)

1.一种可视化岩心模型微观驱替动态观测方法，其特征在于：该方法为：
步骤一、使用岩心切片制作可视化岩心模型，可视化岩心模型抽真空后，饱和含纳米荧光材料A地层水，随后驱替饱和地层原油，并使用荧光显微镜拍摄原始油水分布图片；
步骤二、向岩心中注入含纳米荧光材料B的驱替流体进行驱替实验，拍摄驱替过程中岩心内部流体分布图像；
步骤三、利用MATLAB软件编写程序将步骤一和步骤二中不同阶段拍摄的原始图片转化为灰度图并增强其图片效果；
步骤四、使用MATLAB软件分析处理后的图片，确定欲表征流体所占区域的像素值，以便后续统计；
步骤五、使用MATLAB软件编写程序统计可视化模型拍摄区域驱替前和驱替后的含油面积；
所述可视化岩心模型为玻璃刻蚀模型、石英砂粘结模型或常规岩石切片模型；所述的驱替流体为去离子水、蒸馏水、油田注入水、油田采出水、聚合物溶液、聚合物\表面活性剂二元复合体系或聚合物\表面活性剂\碱三元复合体系驱油剂；所述纳米荧光材料A和纳米荧光材料B为碳量子点或金属量子点；所述的荧光显微镜为常规荧光显微镜或激光共聚焦显微镜。
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