低渗透油藏注水开发中粘土矿物的变化及作用分析

论文摘要

为了防治粘土矿物在低渗透油藏注水开发过程中发生一系列物理化学反应、水化膨胀、生成沉淀或运移等引起的油层渗透率下降,油层吸水能力下降等储层损害,提高采收率,本文分析了粘土矿物的基本结构、粘土矿物微粒运移、水化膨胀机理,从理论上说明了粘土矿物对储层造成伤害的根本原因。为了更好的解释储层孔隙结构和储集性能的成因机理,本文研究了粘土矿物的含量、不同产状对孔隙结构特征、毛细管压力曲线、相对渗透率曲线、油层润湿性等的影响。研究发现在对油层孔隙特征影响方面,分散质点式粘土产状的砂岩主要渗流孔隙半径较大,薄膜式渗流孔隙半径较小,而搭桥式粘土产状的砂岩,粘土之间为微细孔隙,大部分为束缚孔隙只有少数稍大的孔隙具有一定渗透性;在对油层相对渗透率影响方面,在孔隙度相同的条件下砂岩的渗透率随着粘土矿物在孔隙中产状的不同按分散质点式、薄膜式、搭桥式的顺序依次降低。除此之外不同粘土产状对毛细管压力曲线也有不同程度的影响,各地不同粘土矿物产状砂岩之间毛细管压力曲线特征的变化规律是:随着砂岩粘土矿物产状按分散质点式→薄膜式→搭桥式的变化,砂岩的排驱压力、饱和度中值压力和最小非饱和度孔隙体积增加,尤其搭桥式的排驱压力和中值压力为最大。本文借助核磁共振技术,分析了不同沉积环境下粘土矿物与可动流体的关系。结合理论分析结果,在给定油藏条件下,结合现场数据给出粘土矿物的结构及产状与油藏动态变化的联系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第1章 粘土矿物概论
• 1.1 粘土与粘土矿物
• 1.2 粘土矿物的晶体结构特征
• 1.2.1 粘土矿物分类
• 1.2.2 常见粘土矿物的结构特征
• 1.3 粘土矿物产状在砂岩储层中分布类型
• 1.4 本章小结
• 第2章 粘土矿物的水化膨胀及运移
• 2.1 粘土矿物水化的机理
• 2.1.1 地层粘土水化的过程和驱动力
• 2.1.2 影响地层粘土水化的一般因素
• 2.2 微粒运移的机理分析
• 2.2.1 微粒运移原因
• 2.2.2 微粒运移的微观机理
• 2.2.3 微粒运移的宏观机理
• 2.3 本章小结
• 第3章 粘土矿物的作用分析
• 3.1 粘土矿物对储层特征的影响
• 3.1.1 粘土矿物组成和产状对储层产能的影响
• 3.1.2 粘土矿物产状对油层孔隙特征的影响
• 3.1.3 粘土矿物的产状对毛管压力的影响
• 3.1.4 粘土矿物对油层相对渗透率的影响
• 3.1.5 粘土矿物不同产状对储层润湿性的影响
• 3.1.6 粘土矿物含量对油层物性和孔隙结构的影响
• 3.2 粘土矿物引起的储层损害
• 3.2.1 粘土矿物与储层损害的关系
• 3.2.2 粘土矿物损害储层机理
• 3.3 本章小结
• 第4章 粘土矿物对可动流体的影响
• 4.1 可动流体概述及粘土矿物对其作用
• 4.2 核磁共振识别可动流体的方法及原理
• 4.2.1 核磁共振测可动流体饱和度的原理
• 4.2.2 核磁共振测井流体识别方法
• 4.2.3 核磁共振的宏观理论
• 4.2.4 泥质砂岩核磁共振特性参数的处理
• 4.3 可动流体与不同沉积环境下粘土矿物关系
• 4.3.1 鄂尔多斯盆地粘土矿物与可动流体的关系
• 4.3.2 松辽盆地粘土矿物与可动流体的关系
• 4.3.3 结果对比分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要