人造岩心在入井流体膨胀率检测中的应用

本文研究了用膨润土和石英砂按比例混配砸制而成的人造岩心，替代天然岩心进行射孔液等入井流体的膨胀率检测，实验对比了两种岩心在清水、2％KCL、模拟地层水、不同密度的射孔液溶液中的膨胀变化规律，通过实验确定了岩心膨胀时间，并分析了岩心在溶液中的膨胀规律，认为用人造岩心替代天然岩心进行膨胀率的测定是可行的．并确定了人造岩心膨胀率的检测指标应小于等于模拟地层水的膨胀率，即小于等于40％，该研究对入井流体膨胀率的检测具有重要作用，对入井流体产品质量起到监督作用。     

用极性油与非极性油测定岩石润湿性的实验研究

本文讨论了用极性油和非极性油分别测定天然岩心和各种人造岩心表面润湿性的实验结果,指出了用非极性油代替极性油测定岩心润湿性的可行性。     

国内人造岩心物理研究进展

鉴于天然岩心、特别是大尺寸的天然岩心获取困难,人造岩心在油气藏工程研究室内实验评价中具有重要作用。为了获得可以进行室内实验的三维大尺寸疏松岩心,在调研大量相关文献的基础上,综述了人造岩心的物理特性、渗流特性及制作方法,探讨了不同制作方式的特点、岩心物性的影响因素以及人造岩心的渗流特征。采用环氧树脂胶结河砂,制作了三维大尺寸岩心。结果表明:人造岩心在模拟天然岩心的非均质性、骨架性质、孔隙结构及孔隙性、渗透率、力学性质等物理特性以及渗流特性方面取得了较好的效果。制作的大尺寸岩心在各方面与天然岩心相似,可满足相关室内实验研究。通过对人造岩心的调研与大尺寸岩心的制作,认为结合人造岩心物理实验和虚拟岩石物理来解决油气勘探开发中的实际问题是发展趋势,应进一步开展大尺寸和非常规人造岩心制作的研究。     

贝雷岩心孔隙结构特点及其驱替特征

选取渗透率约为0.3μm~2和0.8μm~2的天然岩心、人造岩心和贝雷岩心进行压汞实验,绘制了3种岩心的毛管力曲线,对比分析了不同类型岩心的孔隙和喉道特点。使用不同界面张力等级的复合体系在3种岩心中进行了驱油实验,分析了3种岩心的驱替特征。研究结果表明:人造岩心孔隙分布集中、结构单一,增加驱替体系黏度就能取得较好的驱油效果,无法充分体现界面张力对驱油效果的影响;贝雷岩心和天然岩心无论从孔隙结构上还是驱替特征上都具有极大的相似性,但由于同一地区天然岩心黏土含量不同等原因,用天然岩心进行驱油实验存在实验结果重复性差、平行实验对比难的问题。因此,用贝雷岩心进行驱油所得到的实验结果既具有良好的重复性,又能反映出不同性质驱油体系的驱替特征。     

CONTRAST OF THE BASIC CHARACTERISTICS BETWEEN THE ARTIFICIAL AND NATIVE CORES OF SANDSTONE

为评价砂岩人造岩心与天然岩心在岩性、物性、渗透性、孔隙和敏感特性等方面的区别,进行了X衍射、普通薄片、扫描电镜、铸体薄片、压汞法、敏感性分析等实验.结果表明:通过X衍射分析得到的人造岩心岩性参数和镜下观察到的矿物与天然岩心岩性矿物类型相同,含量接近;人造岩心和天然岩心的渗透率、孔隙度等主要物性参数和汞饱和度、平均孔隙半径、分选系数、结构系数等孔隙参数均接近;人造岩心与天然岩心颗粒大小、岩石结构、孔喉分布及孔隙与喉道连通关系比较接近;人造岩心和天然岩心均无速敏现象,水敏指数均为50％～ 70％,属于中等偏强水敏.研制的砂岩人造岩心具有天然岩心的特性,且外观完好.     

砂岩人造岩心与天然岩心流动实验的对比评价

为对比砂岩人造岩心与天然岩心在封堵、伤害和酸溶等方面的特性,开展了动态岩心流动实验和静态实 验.动态岩心流动实验评价结果表明:天然岩心和人造岩心对调剖剂的堵水率均在99.3％ ～ 100.0％,耐冲刷性能均在98.8％ ～ 100.0％;完井液伤害规律为完井液1伤害率最小,完井液3伤害率最大,完井液2伤害率介于2者之间;压裂液伤害规律均为低伤害压裂液伤害率最小,常规胍胶压裂液伤害率最大,常规改性胍胶压裂液伤害率介于2者之间;酸化液酸溶规律为人造岩心渗透率提高率均低于天然岩心,渗透率提高率均为土酸最高、复合酸次之、盐酸最低.静态实验评价结果表明:天然岩屑和岩末在5种酸液中的静态溶蚀率均比人造岩屑和岩末高.砂岩人造岩心在调剖剂封堵、压裂液和完井液伤害、酸化液酸溶实验中与天然岩心规律一致,可代替天然岩心进行采油工程措施部分室内模拟实验.     

大庆油田射孔液现状与发展方向

综述了大庆油田目前射孔液技术现状.通过岩心分析和储层敏感性实验,说明了储层潜在的危害因素,阐明了大庆部分油田射孔液岩心伤害实验结果和现场应用效果,分析了射孔液的技术水平和存在问题,明确了今后的发展方向.     

聚合物溶液粘弹效应的定量分析与优化

本文描述了用于提高原油采收率的聚合物溶液的粘弹性。为了研究聚合物溶液的粘弹性对流动特性以及采收率的影响，用天然、人造岩心，以及具有不同存储系数的聚合物溶液进行了岩心驱替实验。     

人造岩心与天然岩心孔隙结构差异及对驱油剂渗流特性的影响

为进一步了解驱油剂在人造岩心和天然岩心中的渗流特性及差异,以高分子材料学、物理化学和油藏工程等为理论指导,以仪器检测、化学分析和物理模拟等为技术手段,以大庆油田萨中开发区储层岩心和驱油剂为研究对象,开展人造岩心和天然岩心孔隙结构测试及驱油剂渗流特性实验研究。结果表明,在渗透率相近的条件下,与人造岩心相比,天然岩心孔隙结构复杂,分选较差,孔喉大小不一,连通性较差,非均质性较强。低渗透人造岩心与高渗透人造岩心孔隙结构差异主要为孔喉半径的差异。当聚合物溶液、聚合物/表面活性剂二元复合体系、强碱三元复合体系和弱碱三元复合体系在岩心中流动达到稳定时,天然岩心与人造岩心阻力系数之比平均值分别为1.69,1.73,1.78和1.65,表明在渗透率相同或相近的条件下,与人造岩心相比,驱油剂在天然岩心中滞留量较大,渗流阻力较大,注入压力较高,但压力仍趋于稳定,不会发生堵塞。     

大庆油田疏水缔合聚合物驱物理实验模拟

通过阻力系数(FR)和残余阻力系数(FRR)测定及岩心驱油实验,在实验室考察了一种疏水缔合聚合物HAP工业产品在大庆油田条件下(45℃,天然或模拟人造岩心)的驱油性能,并与一种HPAM工业产品(M=1.43×107,HD=27%)进行了对比.HAP溶液用矿化度4 456 mg/L的污水配制,HPAM溶液用矿化度918 mg/L的清水配制.800 mg/L HAP溶液流过水测渗透率0.037-0.333 μm2的天然岩心时产生的FR＞10,FRR＞2.在三层非均质人造岩心(Vk=0.72, Ka=0.840-1.120 μm2)上进行的岩心驱油实验中,相同浓度(1 000 mg/L)HAP溶液驱替水驱残余油的采收率比HPAM溶液高3%-4%(OOIP),相同粘度(41-42 mPa·     

页岩抑制剂PAI的室内评价

通过调研现有的泥页岩井壁稳定机理,提出了螯合稳定井壁的方法,并在室内合成了页岩稳定剂。通过钻屑回收率、膨润土容量、岩心膨胀率和泥球浸泡实验评价了合成的处理剂稳定膨润土的性能。结果表明,合成的页岩稳定剂与常规的抑制剂相比表现出了钻屑回收率高、膨润土容量大、岩心膨胀率小、泥球膨胀量小等特点。并通过测定膨润土胶体体系的zeta电位和激光粒度分布,间接印证了螯合稳定泥岩井壁的作用机理。     

基于BP神经网络原理的人造岩心配比设计模型

利用人造岩心模拟已知物性参数的地层条件来替代天然岩心,已成为天然岩心存量较少条件下石油开发室内研究的一种趋势。通过综合全面地考虑人造岩心物性参数的影响因素,制定人造岩心配比设计正交方案,制备人造岩心,测试物性参数,分析预考虑影响因素与物性参数的关系;采用灰色关联法,明确岩心孔隙度、渗透率、粒度中值的主要控制参数,进一步分析和判断预考虑影响因素的合理性;基于影响因素分析结果、实验数据、BP神经网络原理,建立人造岩心配比设计数学模型。结果表明,预考虑影响因素的全面性和影响因素数据化、定量化是建立模型的基础。影响人造岩心物性参数的影响因素主要有砂型配比、胶结物加量、压制压力和加压时间等。其中,胶结剂加量和压制压力对孔隙度影响程度大;粒径为0.224数0.45 mm石英砂加量对渗透率影响最大;0.154数0.28 mm石英砂加量对粒度中值影响最大;0.074数0.18 mm石英砂加量对孔隙度、渗透率和粒度中值的影响最弱。由配比设计模型计算岩心制备加量,根据计算结果制备的人造岩心物性参数测试值与期望值的总体相对误差小于10%。该方法可用于指导定制物性参数模拟误差小的人造岩心。图9表2参15     

低渗透油田粘土稳定剂研制

粘土水化膨胀和粘土微粒运移是对油气层损害的重要原因.该文分析了粘土矿物质的存在形态、类型及对油气层的损害,同时对单剂样品进行了室内筛选实验,在此基础上研制出了适合大庆低渗透油田使用的NT-1002粘土稳定剂,并针对研制的粘土稳定剂进行了室内效果实验.结果表明:NT-1002粘土稳定剂与地层水具有良好的配伍性;使用粘土稳定剂后,岩心破碎率为3.55%,远低于清水的岩心破碎率24.5%;岩心膨胀率为96.95%,能够很好地控制粘土岩心膨胀.     

高密度无固相压井液抑制粘土膨胀能力实验

本文利用膨胀实验可测定粘土浸泡在各种液体中的水化膨胀能力的大小,测定其膨胀值并且计算膨胀率。     

人造岩心的研制及渗透率影响因素研究

本文研究了胶结法制备人造岩心的研制方法。采用石英砂与环氧树脂压制胶结法制备的人造岩心模拟天然岩心,对渗透率、孔隙度模拟度高,具有良好的实验重复性,能够很好地进行化学剂岩心驱油试验评价。制备中对胶结物的配比、石英砂的砂型粒度、压制压力、胶结物占石英砂的比例含量、固化时间等进行试验调整,发现石英砂的砂型粒度、压制压力、胶结物的比例含量是影响渗透率的主要因素。     

一种多重孔隙结构人造岩心的制备新方法及其应用

制备已知孔隙结构的人造岩心是实验研究多重孔隙结构岩石物理性质的基础。通过前期大量试验,筛选确定了一种制备多重孔隙结构人造岩心的新方法。该方法采用天然岩屑颗粒作为岩心骨架,环氧树脂胶结剂作为固结材料,岩屑颗粒间形成粒间孔隙。制备岩心时,在岩心骨架中嵌入易溶于水的无机盐颗粒(如NaCl颗粒)和与强酸或强碱反应的金属薄片(如铝箔片、薄铁片);岩心固结成形后,分别采用蒸馏水、与金属薄片反应但不与岩屑颗粒反应的酸或碱液淋滤岩心,将嵌在骨架中的无机盐颗粒和金属薄片溶蚀,形成中空的溶孔和裂隙;并通过实验确定了骨架中无机盐颗粒和金属薄片完全溶蚀的判断方法。实验证明该多重孔隙结构人造岩心的制备方法能够定量控制岩心的裂隙和溶孔参数;制备出的人造岩心可为测试研究多重孔隙结构岩石的微观渗流机理、声波特性、电特性等提供实验岩心。     

强水敏储层洗井过程的储层伤害及保护

G储层在油井热洗清蜡后滞留的洗井液易与原油乳化堵塞地层。该储层含有35%的伊/蒙混层,易发生膨胀导致强水敏。针对该现象利用水化膨胀实验定量分析黏土矿物在不同条件下的膨胀程度、利用试管法以及显微镜观察法测定了原油乳状液的析水率和乳状液形态,最后利用室内驱替实验测定了防膨剂和破乳剂在提高采收率方面的效果。研究表明,利用3%的AYL防膨效果最好且岩心伤害率最低,黏土膨胀率只有16.87%,远低于在地层水中的膨胀率29.6%;洗井液与原油形成的乳状液最稳定,浓度为1.5%的PRJ1破乳效果好于PRJ2;浓度为3%的AYL和1.5%的PRJ1岩心驱替后采收率从29.25%增至45%,说明该配方在一定程度上可以缓解洗井液渗入近井地带对储层造成的伤害。该研究对强水敏性储层的洗井清蜡操作具有重要的指导意义。     

大庆地区深部砾岩储气层钻井液损害评价

针对大庆深部砾岩储气层低孔、特低渗、非均质性强的特点，通过防膨胀低钻压切割技术、砾岩人造裂缝岩心制作技术、砾岩储气层损害评价实验和不同尺寸砾岩岩心孔、渗相关性研究，实现了在现有实验技术和设备条件下，采用标准岩样进行钻井液的模拟损害评价。解决了以标准砾岩岩心替代全直径砾岩岩心进行模拟损害评价的技术难题，并进行了大庆深部砾岩储气层钻井液损害评价。结果表明：砾岩基质和裂缝宽度在5～10 μm的砾岩裂缝，水基钻井液的主要损害方式为水锁损害；裂缝宽度在20 μm的砾岩裂缝，水基钻井液的主要损害方式为固相损害。     

砂岩储层全岩矿物模拟岩心制作方法及评价

由于天然岩心资源不足,致使许多技术与储层配伍性有关实验无法进行,措施的针对性和有效性无法保证,为此研究制作了砂岩储层全岩矿物模拟岩心。全岩矿物模拟岩心是依据区块岩性、物性参数分析结果,定量定粒径称取石英砂、长石、高岭土、伊利石等矿物,按比例加入环保硅酸盐类复合胶结剂,在定量、定压和定时条件下,利用液压岩心制作仪制作完成的。实验表明,所研制的胶结剂和制作方法能够制作出满足实验要求的模拟岩心。动静态对比评价表明,模拟岩心的岩性和物性与天然岩心非常接近,完全可以替代天然岩心进行相关的配伍性实验。     

保护储层射孔液技术在吉格森、哈南、阿南油田的应用

针对吉格森、哈南和阿南油田在射孔作业过程中普遍采用2%KCl水溶液作射孔液,未按储层特征对射孔液体系进行改变和调整,对储层造成一定程度的损害.通过分析3个油田储层特征及地层流体矿化度,查明了敏感性及潜在损害因素,室内对保护储层射孔液配方进行了优选和性能评价实验,确定了吉格森、哈南和阿南油田的保护储层射孔液配方.经在8口井应用表明,该套射孔液体系具有较好的保护储层效果,处理剂配伍性良好,保护储层射孔液同地层水混合后无沉淀,岩屑滚动回收率均大于95%,岩心渗透率恢复值均大于80%,表皮系数全部小于0,堵塞比全部小于1,完善井达到100%,取得了很好的保护油气层效果.