CN109187923A - 一种缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采油工程技术领域，具体涉及一种缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价方法。它主要解决了现有方法不能系统、有效、量化、准确的评价油田缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价的问题。本发明建立于裂缝性岩石的物理模型，模拟裂缝形态，通过加大人造岩心尺寸，精确模拟岩心孔隙度、渗透率、润湿性，开展动态、静态渗吸实验，模拟地层条件下流体在基质与裂缝之间的交渗流动，裂缝与基质的动态渗吸机理，给出了缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价方法。本发明具有能够准确、客观、有效地评价油田缝网裂缝油藏渗吸采油效果，计量其采收率等优点。

Description

一种缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价方法

技术领域：本发明涉及采油工程技术领域，具体涉及一种缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价方法。

背景技术：随压裂井生产时间延长，致密储层注采关系不完善，地层能量消耗且无法得到有效补充，致使产量递减较快、采出程度较低。国内外关于致密油藏渗流机理的动态渗吸实验研究较少，缺乏缝网裂缝岩心制作技术和相应岩心物理模拟实验技术，目前现阶段无针对缝网裂缝油藏渗吸采油效果的实验评价方法。渗吸剂适应性评价和渗吸采油工艺参数优化等方面研究工作受到极大制约和限制，进而影响到致密油藏开发效果的提高，无法准确、有效计量缝网裂缝油藏渗吸采油率。因此需研制一种缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价方法。

发明内容：本发明的目的在于提供能够系统、有效、准确地计量缝网裂缝油藏渗吸采收率的一种缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价方法。

本发明通过如下技术方案来达到：一种缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价方法，包括以下步骤：

第一步：制作弱亲水岩心：

(1)组装模具：模具由侧板、端板、底板和压板组成方形模具；

(2)配料：岩心制作物料由石英砂和胶结物组成，胶结物为“改性环氧树脂:环氧树脂”按混合质量比为0.8:5，石英砂胶结物按重量百分比为：石英砂80％-90％，胶结物10％-20％；

(3)拌砂:针对设计岩心渗透率，在石英砂搅拌均匀后，将配制胶结物按要求分别称量，混合后倒入石英砂中，搅拌、过筛，拌好；

(4)制作缝网裂缝岩心:

①设计岩心主缝和分支缝参数(条数，宽度和分布位置),裂缝为垂直缝，分支裂缝设计条数n，在主裂缝两端对称布置，纵向上从下至上；

②用丙酮将模具内侧擦净后，将石英砂装入模具中，随后用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，此间还需不断调整刮砂板深度，直到石英砂均匀分布为止，最后用压板将石英砂压实，将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，预压后根据裂缝条数和位置，用金属薄片在岩心上切割出裂缝，随后针对主、分支缝宽度，向裂缝中充填设计厚度的淀粉纸后再次加压，缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压；

(5)加热固化：将压制后的块状岩心放入烘箱内，在一定温度下恒温6～8h固化；

(6)通过不断向裂缝处注入淀粉酶溶液，将裂缝中的淀粉纸溶解后，将岩心放置于一定温度下烘干全部水分；

(7)采用环氧树脂对岩心进行浇筑；

第二步：采用抽真空饱和水称重法测量岩心孔隙体积V′；具体如下：

(1)在室温下，采用电子天平称量岩心干重M₁；

(2)将岩心置于容器中，加入拟饱和注入水，抽空使容器内压力为-0.1MPa，保持时间5h～6h；

(3)饱和水结束后，取出岩心，擦干表面多余水，称量岩心湿重M₂；

(4)计算岩心孔隙体积V′；

公式如下：

V′＝(M₂-M₁)/ρ_水；

式中：V′—岩心孔隙体积；mL

M₁—岩心干重；g

M₂—岩心湿重；g

ρ_水—水的密度；1g/mL

第三步：岩心裂缝渗吸采油效果性能测试；具体如下：

(1)连接导流室的压力传感器、进出口管线，各阀门处于关闭状态，打开驱替泵对导流室进行憋压，驱替泵排量控制在30mL/min，导流室憋压至2MPa，期间检查各管线是否出现漏液现象，若出现漏液情况应立即停止实验并重新装载导流室；

(2)打开真空泵对管线进行抽空，抽空时间大于30min，其后打开驱替泵，使岩心裂缝及管线饱和测试流体；

(3)将容器内压力提高至一定压力后停止加压，稳压时间大于30min；

(4)打开预热器和加热器，温度设定为储层温度，以一定流量驱替储层原油，计量岩心饱和油过程被驱替出的水体积，驱替10-15倍岩心孔隙体积V′至不出水为止,量得岩心被驱替出的水总体积为饱和油体积V；

(5)在1.0～3.0MPa生产压差下，用平流泵按一定注入速度，向岩心注入增能渗吸采油剂，直至注入压力升高到设定压力为止，停泵焖井一定时间；焖井结束后，利用岩心模型内压力进行自喷生产，收集和计量产油量V₁，重复该步骤三次，计量产油量V_n；

第四步：计算采收率Z_n；公式如下：

式中：Z_n—第n次采收率(n＝1,2,3)，％；

V_n—注入增能渗吸采油剂后采集到第n次产油量(n＝1,2,3)，mL；

V—饱和油的体积，mL；

计算三次总体采收率为Z＝Z₁+Z₂+Z₃。

附图说明：图1是本发明应用实例1中主裂缝长度20cm仿真模型结构示意图。

具体实施方式：下面结合附图及实施例将对本发明作进一步说明：

第一步：弱亲水岩心制作步骤

(1)组装模具：模具由侧板、端板、底板和压板组成方形模具,模具填砂腔室尺寸为长×宽×高＝32cm×32cm×9cm；

(2)配料：岩心制作物料由石英砂和胶结物组成，胶结物为“改性环氧树脂:环氧树脂”按混合质量比为0.8:5，石英砂和胶结物按重量百分比为：石英砂86％，胶结物15％；

(3)拌砂:针对设计岩心渗透率5×10^-3μm²，在石英砂搅拌均匀后，将配制胶结物按要求分别称量，混合后倒入石英砂中，搅拌、过筛，拌好；

(4)制作缝网裂缝岩心:

①设计岩心主缝长度为20cm，分支缝16条,分支缝在主裂缝两端对称布置，纵向上从下至上；

②用丙酮将模具内侧擦净后，将石英砂装入模具中，随后用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，此间还需不断调整刮砂板深度，直到石英砂均匀分布为止，最后用压板将石英砂压实，将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，根据裂缝条数和位置，用金属薄片在岩心上切割出裂缝，随后针对主、分支缝宽度，向裂缝中充填设计厚度的淀粉纸后再次加压，缓慢升压至12MPa，稳压15min，卸压；

(5)加热固化：将压制后的块状岩心(长×宽×高＝32cm×32cm×9cm)放入烘箱内，在85℃条件下恒温7h固化；

(6)通过不断向裂缝处注入淀粉酶溶液，将裂缝中的淀粉纸溶解后，将岩心放置于65℃条件下烘干全部水分；

(7)采用环氧树脂对岩心进行浇筑；

第二步：采用抽真空饱和水称重法测量岩心孔隙体积；具体如下：

(1)在室温下，采用电子天平称量岩心干重M₁为23125.3g；

(2)将岩心置于容器中，加入拟饱和注入水，抽空使容器内压力为-0.1MPa，保持时间6h；

(3)饱和水结束后，取出岩心，擦干表面多余水，称量岩心湿重M₂为23728.8g；

(4)计算岩心孔隙体积V′；

公式如下：

V′＝(M₂-M₁)/ρ_水；

式中：V′—孔隙体积；mL

M₁—岩心干重；23125.3g

M₂—岩心湿重；23728.8g

ρ_水—水的密度。1g/mL

计算孔隙体积V′为603.5mL；

第三步：岩心裂缝渗吸采油效果性能测试；具体如下：

(1)连接导流室的压力传感器、进出口管线，各阀门处于关闭状态，打开驱替泵对导流室进行憋压，驱替泵排量控制在30mL/min，导流室憋压至2MPa，期间检查各管线是否出现漏液现象，若出现漏液情况应立即停止实验并重新装载导流室；

(2)打开真空泵对管线进行抽空，抽空时间大于30min，其后打开驱替泵，使岩心裂缝及管线饱和测试流体；

(3)将容器内压力提高至2.5MPa后停止加压，稳压时间大于30min；

(4)打开预热器和加热器，温度设定为80℃，以流量0.2mL/min驱替储层原油，计量岩心饱和油过程被驱替出的水体积，驱替12倍孔隙体积V′603.5mL共7242mL不出水为止,量得岩心被驱替出的水总体积为饱和油体积V＝351.6mL；

(5)在一定生产压差2.5MPa下，用平流泵按0.2mL/min注入速度，注入增能渗吸采油剂，直至注入压力升高到2.5MPa为止，停泵焖井96h；焖井结束后，利用岩心模型内压力进行自喷生产，记录产出油量V₁，重复该步骤三次，量得V₁油量50.6mL、V₂油量36.7mL，V₃油量19mL。

第四步：计算采收率；公式如下：

式中：Z_n—第n次的采收率(n＝1,2,3)，％；

V_n—注入增能渗吸采油剂后采集到的n次油量(n＝1,2,3)，

V₁油量50.6mL；

V₂油量36.7mL；

V₃油量19mL；

V—饱和油的体积，351.6mL；

计算三次采收率

Z₁为14.4％；

Z₂为10.6％；

Z₃为5.4％；

计算三次总体采收率为Z＝Z₁+Z₂+Z₃＝30.4％。

通过该评价方法，可评价缝网裂缝岩心模型的不同主缝长度和分支缝条数对渗吸采收率的采油效果。实验结果见表1。

随主缝长度增加，分支缝条数增加，渗吸面积增加，渗吸采油效果趋好，采收率呈现持续增加趋势，但增幅逐渐减小。随吞吐次数增加，渗吸采油效果变差。

表1缝网裂缝岩心模型的不同主缝长度和分支缝条数的采收率结果表

上述实验证明：本发明建立于裂缝性岩石的物理模型，模拟裂缝的主缝长度和分支缝长，在模拟地层条件下流体在基质与裂缝之间的交渗流动，通过孔隙体积、饱和油体积、采收率等相关参数进行一系列实验，计量出采收率，从而确定了缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价方法。

Claims (1)

1.一种缝网裂缝油藏渗吸采油效果实验评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：制作弱亲水岩心：

(1)组装模具：模具由侧板、端板、底板和压板组成方形模具；

(2)配料：岩心制作物料由石英砂和胶结物组成，胶结物为“改性环氧树脂:环氧树脂”按混合质量比为0.8:5，石英砂胶结物按重量百分比为：石英砂80％-90％，胶结物10％-20％；

(3)拌砂:针对设计岩心渗透率，在石英砂搅拌均匀后，将配制胶结物按要求分别称量，混合后倒入石英砂中，搅拌、过筛，拌好；

(4)制作缝网裂缝岩心:

①设计岩心主缝和分支缝参数(条数，宽度和分布位置),裂缝为垂直缝，分支裂缝设计条数n，在主裂缝两端对称布置，纵向上从下至上；

②用丙酮将模具内侧擦净后，将石英砂装入模具中，随后用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，此间还需不断调整刮砂板深度，直到石英砂均匀分布为止，最后用压板将石英砂压实，将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，预压后根据裂缝条数和位置，用金属薄片在岩心上切割出裂缝，随后针对主、分支缝宽度，向裂缝中充填设计厚度的淀粉纸后再次加压，缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压；

(5)加热固化：将压制后的块状岩心放入烘箱内，在一定温度下恒温6～8h固化；

(6)通过不断向裂缝处注入淀粉酶溶液，将裂缝中的淀粉纸溶解后，将岩心放置于一定温度下烘干全部水分；

(7)采用环氧树脂对岩心进行浇筑；

第二步：采用抽真空饱和水称重法测量岩心孔隙体积V′；具体如下：

(1)在室温下，采用电子天平称量岩心干重M₁；

(2)将岩心置于容器中，加入拟饱和注入水，抽空使容器内压力为-0.1MPa，保持时间5h～6h；

(3)饱和水结束后，取出岩心，擦干表面多余水，称量岩心湿重M₂；

(4)计算岩心孔隙体积V′；

公式如下：

V′＝(M₂-M₁)/ρ_水；

式中：V′—岩心孔隙体积；mL

M₁—岩心干重；g

M₂—岩心湿重；g

ρ_水—水的密度；1g/mL

第三步：岩心裂缝渗吸采油效果性能测试；具体如下：

(1)连接导流室的压力传感器、进出口管线，各阀门处于关闭状态，打开驱替泵对导流室进行憋压，驱替泵排量控制在30mL/min，导流室憋压至2MPa，期间检查各管线是否出现漏液现象，若出现漏液情况应立即停止实验并重新装载导流室；

(2)打开真空泵对管线进行抽空，抽空时间大于30min，其后打开驱替泵，使岩心裂缝及管线饱和测试流体；

(3)将容器内压力提高至一定压力后停止加压，稳压时间大于30min；

(4)打开预热器和加热器，温度设定为储层温度，以一定流量驱替储层原油，计量岩心饱和油过程被驱替出的水体积，驱替10-15倍岩心孔隙体积V′至不出水为止,量得岩心被驱替出的水总体积为饱和油体积V；

(5)在1.0～3.0MPa生产压差下，用平流泵按一定注入速度，向岩心注入增能渗吸采油剂，直至注入压力升高到设定压力为止，停泵焖井一定时间；焖井结束后，利用岩心模型内压力进行自喷生产，收集和计量产油量V₁，重复该步骤三次，计量产油量V_n；

第四步：计算采收率Z_n；公式如下：

式中：Z_n—第n次采收率(n＝1,2,3)，％；

V_n—注入增能渗吸采油剂后采集到第n次产油量(n＝1,2,3)，mL；

V—饱和油的体积，mL；

计算三次总体采收率为Z＝Z₁+Z₂+Z₃。