砂岩储层微观孔隙结构对聚合物驱油效果影响研究

论文摘要

储层的孔隙结构是指岩石孔隙和喉道的空间结构,包括孔隙大小和分布、孔隙和喉道的连通情况、孔隙的几何形状和微观非均质特征、孔隙中粘土矿物的成分和产状等,是反映储层微观非均质的重要参数。它不仅控制了石油的运移和储集,而且对储层的产油能力、驱油效率以及最终采收率都有较大的影响。已有研究成果表明,水驱采收率与孔隙结构的某些参数具有较好的相关性,但未见孔隙结构与聚合物驱采收率关系的有关报道。实际上由于聚合物驱与水驱的驱油机理不同,聚合物驱存在不可及孔隙体积,以及岩石对聚合物分子存在吸附和捕集作用,还有聚合物溶液的粘弹性、流变性等等,使得储层的孔隙结构特征对聚合物驱油效果的影响可能会远远大于水驱。因此,有必要开展储层的微观孔隙结构特征对聚合物驱油效果影响这方面的研究。本文应用普通压汞、恒速压汞、铸体薄片分析、电镜扫描等研究手段,通过大量的分析数据,对喇萨杏油田萨葡油层的微观孔隙结构特征进行了研究,建立了储层微观孔隙结构参数与宏观参数(渗透率)的关系;分析了相同油层组在不同地区的孔隙结构差异、同一地区不同油层组之间的孔隙结构差异以及不同相别油层之间的孔隙结构差异,得出:①从平面上来看,葡Ⅰ组油层在萨中孔隙均质性最强,在杏南孔隙非均质性最强;萨尔图油层由北往南孔隙非均质性增强。②从纵向上来看,喇嘛甸葡Ⅰ组油层较萨Ⅱ、萨Ⅲ组油层微观非均质性强;在萨中和杏南则是萨Ⅱ、萨Ⅲ组油层微观非均质性较强。③相同渗透率下,杏南葡I组油层平均孔隙半径略大,微观非均质性较强。结合物理模拟实验结果,应用相关性分析和网络模型,定量研究了孔隙结构参数与聚合物驱效果的关系,并根据影响程度的大小确定了影响聚合物驱效果的主要孔隙结构参数。同时应用多元线性回归、多项式逐步回归以及人工神经网络方法,建立了主控参数与聚合物驱效果的关系方程和预测模型,并对喇萨杏油田萨葡油层聚合物驱提高采收率值进行了预测。本文还提出了一种较实用的计算聚合物驱不可及孔隙体积的方法,可以准确地确定任意分子量聚合物在任意渗透率油层的不可及孔隙体积。发明应用了一种荧光示踪聚合物驱油物理模拟实验方法,可以较直观地观察到聚合物溶液在多孔介质中的流动轨迹。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文选题的目的和意义
• 1.2 国内外聚合物驱油技术研究现状
• 1.2.1 聚合物驱油技术理论的突破
• 1.2.2 聚合物驱对波及系数的影响
• 1.2.3 对聚合物驱提高驱油效率的研究
• 1.2.4 聚合物溶液在多孔介质中的渗流规律和流变行为
• 1.2.5 聚合物溶液的粘弹性及提高驱油效率机理
• 1.3 微观孔隙结构对采收率影响研究现状
• 1.3.1 孔隙结构研究方法
• 1.3.2 微观孔隙结构参数与驱油效率的关系研究
• 1.4 论文主要研究内容、拟解决关键问题
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 拟解决关键问题
• 1.5 取得的创新性成果
• 2 喇萨杏油田萨葡油层微观孔隙结构特征
• 2.1 微观孔隙结构参数与宏观参数（渗透率）的关系
• 2.1.1 孔隙度与渗透率关系
• 2.1.2 平均孔隙半径、孔隙半径中值与渗透率的关系
• 2.1.3 分选系数与渗透率关系
• 2.1.4 均质系数、结构系数、特征结构参数与渗透率关系
• 2.1.5 歪度、峰态与渗透率关系
• 2.1.6 孔喉比与渗透率关系
• 2.1.7 退出效率与渗透率的关系
• 2.2 喇萨杏萨（SⅡ、SⅢ）葡（PⅠ）油层孔隙结构差异
• 2.2.1 相同油层组不同地区孔隙结构差异
• 2.2.2 相同地区不同油层组孔隙结构差异
• 2.2.3 不同油层组相同渗透率油层孔隙结构差异
• 2.2.4 不同相别储层孔隙结构差异
• 2.2.5 粘土含量变化特点
• 2.2.6 恒速压汞方法分析孔隙结构特征
• 小结
• 3 天然岩心聚合物驱油实验及分析
• 3.1 岩样的筛选
• 3.2 天然岩心物理模拟实验
• 3.3 聚合物驱不可及孔隙体积计算方法
• 3.3.1 计算原理
• 3.3.2 计算方法
• 3.3.3 计算结果验证
• 3.4 实验结果分析
• 小结
• 4 孔隙网络模型分析微观参数对采收率的影响
• 4.1 网络模型的建立
• 4.2 喉道半径的影响
• 4.3 孔喉比的影响
• 小结
• 5 微观孔隙结构参数与提高采收率关系定量分析
• 5.1 相关性分析确定主控参数
• 5.2 主控参数与聚合物驱效果定量关系分析
• 5.3 应用已建立的关系预测聚合物驱效果
• 小结
• 6 结论及建议
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介与学术出版