專利名稱：巖心解剖微觀分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田石油勘探開發(fā)領(lǐng)域中一種用于提高油田采收率的方法。
背景技術(shù)：
目前我國大部分油田已進(jìn)入中后期開采階段，油田含水多達(dá)90％以上，為提高采收率，大多數(shù)區(qū)塊采取了聚合物驅(qū)油。隨著聚驅(qū)開發(fā)時(shí)間的延長，一些注聚區(qū)塊陸續(xù)進(jìn)入后續(xù)水驅(qū)開發(fā)階段。但是經(jīng)過這種驅(qū)油方式后，仍有相當(dāng)數(shù)量的剩余油還有待開采，如大慶油田葡I組聚合物驅(qū)后只能采出地質(zhì)儲(chǔ)量的50％左右，如何挖掘剩余儲(chǔ)量，是油田進(jìn)入后續(xù)水驅(qū)階段開發(fā)面臨的重要問題，只有弄清了油藏中剩余油是如何分布的，才能有針對性地制定油田開發(fā)調(diào)整方案，避免盲目開采，耗費(fèi)人力、物力。但是，現(xiàn)有石油勘探開發(fā)領(lǐng)域中至目前為止，還沒有找到一種簡便可行的方法來確定剩余油的分布，從而制定正確的油田開發(fā)方案。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有石油勘探開發(fā)領(lǐng)域中沒有找到一種簡便可行的方法來確定經(jīng)過聚驅(qū)后油層內(nèi)剩余油分布的問題，本發(fā)明提供一種簡單且易于實(shí)現(xiàn)的巖心解剖微觀分析方法，通過該方法可以明確儲(chǔ)層內(nèi)剩余油的分布情況，為油田制定開發(fā)方案提供可靠依據(jù)，可以針對不同類型剩余油使用不同的挖潛方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該種巖心解剖微觀分析方法，由如下步驟構(gòu)成首先，取出待測油層段巖心按照該油層段已完成的驅(qū)油過程重新進(jìn)行模擬驅(qū)油，模擬地層油中加入紅色示蹤劑；其次，把模擬驅(qū)油后的巖心放入低溫冷凍箱固化；再次，在低溫實(shí)驗(yàn)室內(nèi)截取巖心縱切面，完成巖心切面圖像采集；最后，根據(jù)采集到的巖心切面圖像分析巖心中剩余油分布，制定該待測油層段巖心中剩余油開采方案。
本發(fā)明具有如下有益效果采取本發(fā)明中所述方案，通過對模擬驅(qū)油后的巖心在低溫下迅速固化，然后在低溫下解剖，使得巖心內(nèi)剩余油的分布狀態(tài)被最真實(shí)的固定下來，在現(xiàn)有理論分析的基礎(chǔ)上，可以得出儲(chǔ)層內(nèi)剩余油的分布情況，針對不同類型剩余油可以使用不同的挖潛方法，為油田制定開發(fā)方案提供可靠依據(jù)。


圖1是本發(fā)明中用于模擬驅(qū)油的裝置示意圖。
圖2是實(shí)施例中應(yīng)用本發(fā)明后得到的AA-1號(hào)巖心1號(hào)巖心切片圖像。
圖3是實(shí)施例中應(yīng)用本發(fā)明后得到的AA-1號(hào)巖心2號(hào)巖心切片圖像。
圖4是實(shí)施例中應(yīng)用本發(fā)明后得到的AA-1號(hào)巖心3號(hào)巖心切片圖像。
圖5是實(shí)施例中應(yīng)用本發(fā)明后得到的AA-2號(hào)巖心1號(hào)巖心切片圖像。
圖6是實(shí)施例中應(yīng)用本發(fā)明后得到的AA-2號(hào)巖心2號(hào)巖心切片圖像。
圖7是實(shí)施例中應(yīng)用本發(fā)明后得到的AA-2號(hào)巖心3號(hào)巖心切片圖像。
圖中1-壓力泵，2-閥門，3-壓力表，4-中間容器，5-管線，6-天然巖心，7-巖心夾持器，8-計(jì)量容器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明本發(fā)明中所述方法主要由如下步驟構(gòu)成首先，取出待測油層段巖心按照該油層段已完成的驅(qū)油過程重新進(jìn)行模擬驅(qū)油，模擬地層油中加入紅色示蹤劑；其次，把模擬驅(qū)油后的巖心放入低溫冷凍箱固化；再次，在低溫實(shí)驗(yàn)室內(nèi)截取巖心縱切面，完成巖心切面圖像采集；最后，根據(jù)采集到的巖心切面圖像分析巖心中剩余油分布，制定該待測油層段巖心中剩余油開采方案。
具體的說，取出待測油層段巖心按照該油層段已完成的驅(qū)油過程重新進(jìn)行模擬驅(qū)油的步驟為取天然巖心→洗油→抽空→飽和水→水測滲透率→飽和油(加入示蹤劑)→水驅(qū)→聚合物驅(qū)。
在低溫實(shí)驗(yàn)室內(nèi)截取巖心縱切面的步驟為使用巖心劈樣機(jī)將巖心縱向劈開，用金剛石刀片在低溫實(shí)驗(yàn)室把巖心縱切面逐層刮削，用顯微鏡采集刮削后圖像通過大量的實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)當(dāng)滿足如下條件時(shí)，巖心樣本體現(xiàn)原始狀態(tài)最真實(shí)，即完成在低溫冷凍箱內(nèi)固化所需要的溫度條件為在零下80攝氏度以下，完成在低溫實(shí)驗(yàn)室內(nèi)截取巖心縱切面所需要的溫度條件為在零下30攝氏度以下。
下面是一個(gè)按照本發(fā)明中所述方法實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)施例模擬驅(qū)油用一組天然巖心取自薩中油田葡I組油層的天然巖心，在巖柱的相同位置鉆取兩塊巖心，分別編號(hào)為AA-1號(hào)巖心和AA-2號(hào)巖心，AA-1號(hào)巖心尺寸為2.5cm×7.99cm。飽和巖芯用水為模擬地層水，其礦化度為6778mg/L；水驅(qū)油及配制聚合物用水取自大慶油田實(shí)際注入水，其礦化度為508mg/L，其離子含量見表一。用油是模擬油，模擬油中加入紅色示蹤劑。采用采油六廠脫氣原油加煤油配制而成，在45℃條件下，粘度為10.3mPa·s。

表一模擬驅(qū)油裝置示意圖如圖1所示，其中未顯示的儀器還有超級(jí)恒溫器CS501型、洗油儀、容量瓶、燒杯等。首先對上述每一組巖心經(jīng)過洗油后、在80度恒溫下24小時(shí)烘干，用真空泵抽空，運(yùn)用模擬地層水測巖心孔隙體積與孔隙度，水測巖心滲透率，運(yùn)用配制的油驅(qū)水測巖心束縛水飽和度，模擬水驅(qū)與聚合物驅(qū)。
所測得的巖心物性參數(shù)如下AA-1號(hào)巖心有效滲透率為1.787μm2，孔隙度為0.290；AA-2號(hào)巖心尺寸有效滲透率為1.737μm2，孔隙度為0.289。之后，把兩個(gè)模擬驅(qū)油后的巖心迅速放入CT802型超低溫實(shí)驗(yàn)箱，該實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)溫度一直保持在-80℃。巖心內(nèi)剩余水與剩余油迅速固化，固化時(shí)間不到2分鐘。之后，進(jìn)行巖心縱截面截取、圖像采集。在溫度為-30℃的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對圓柱巖心進(jìn)行縱向劈樣，在低溫實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用金剛石刀片對半圓柱巖心逐層刮削，用顯微鏡觀察剩余油水在微觀孔隙的分布，采集代表性的圖像，總結(jié)剩余油分布規(guī)律。采集到的圖像分別如圖2至圖8所示從采集到的圖像看出，隨著不斷的刮削，剩余油逐漸變少，說明儲(chǔ)層巖石呈正韻律分布，即儲(chǔ)層下部顆粒較大，滲透率較高。所有的剩余油中，呈分散分布狀態(tài)的較多，并呈現(xiàn)不同的形狀，有油珠狀的、成片的、成條的，環(huán)狀的，分析表明該儲(chǔ)層屬于油濕儲(chǔ)層，孔隙半徑越小、配位數(shù)愈小，孔隙中存在剩余油概率反而比較大?？缀肀仍?∶3左右的孔隙，剩余油較少，說明驅(qū)油效率較高，配位數(shù)越少，油流通道越少，孔隙中容易產(chǎn)生剩余油。配位數(shù)越大，也可能使剩余油增多，因?yàn)楦骺紫兜膲毫赡芟嗷サ窒?，反而沒有驅(qū)替動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)還表明，剩余油主要分布在較細(xì)小孔隙、不連通孔隙中和存在堵塞的孔隙中，這說明剩余油與孔隙結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
分析上述剩余油產(chǎn)生原因如下1、正韻律層底部滲透率較高，水驅(qū)或聚合物驅(qū)都首先見效，上部低滲透層剩余油多。
2、片狀剩余油的存在說明儲(chǔ)層巖石非均質(zhì)，開采過程存在舌進(jìn)現(xiàn)象。
3、存在部分珠狀剩余油說明在運(yùn)移過程中被水環(huán)繞或者是存在于圓形死孔隙中，這部分油屬于死油區(qū)。
4、注采關(guān)系不夠完善，微觀驅(qū)替不均勻。
5、注聚強(qiáng)度不夠。
6、層間干擾形成剩余油。
將上述結(jié)論參照該儲(chǔ)層特征與巖石特性，確定油田供進(jìn)一步開發(fā)方案。
分析該地區(qū)儲(chǔ)層特征如下薩中開發(fā)區(qū)儲(chǔ)油層包括、葡萄花油層、高臺(tái)子油層，共分10個(gè)油層組、43個(gè)砂巖組、144個(gè)小層、158個(gè)細(xì)分沉積單元，總地層厚度約為500m。
鑒于所取巖心的薩爾圖油層的儲(chǔ)油砂巖特征，即基本為長石細(xì)砂巖和粗粉砂巖，含長石40％～45％，石英30％～35％，砂巖碎塊約占10％左右；砂巖分選較好，中細(xì)粒砂巖的含量占60％～70％以上，顆粒中值一般為0.1mm～0.16mm，以細(xì)砂為主，砂粒磨圓度多為次圓至次尖；膠結(jié)疏松，以泥質(zhì)膠結(jié)為主，泥質(zhì)含量一般小于6％，碳酸鹽膠結(jié)甚少，一般不到百分之一。膠結(jié)類型多屬接觸式，因而滲透性好壞主要受巖石顆粒大小控制。
提出的挖潛方案如下對于高滲透、厚油層中的剩余油，應(yīng)嘗試采用三元、二元、多元泡沫，挖潛正韻律厚油層頂部剩余油，也可采取封堵高滲透層，生產(chǎn)井深度調(diào)剖或在油層上部鉆水平井的方法。對于聚驅(qū)未受效或受效差的低滲透層的剩余油，采用分層注水的方法挖掘。對于注采關(guān)系不完善形成的剩余油，應(yīng)采取挖潛調(diào)整關(guān)井、增加注水井點(diǎn)、油井轉(zhuǎn)注；周期注水。由于微觀驅(qū)替不均勻存在的剩余油挖潛應(yīng)采用三元、多元泡沫、微生物等技術(shù)。對于注水井與采油井應(yīng)該做到注水井上主要采取水井分層、水井層段細(xì)分、水井方案調(diào)整；采油井上應(yīng)該采取高含水關(guān)井、薄差層壓裂、高水淹層封堵。
按照所得出的方案根據(jù)實(shí)際情況對北一區(qū)斷東塊29口井進(jìn)行延長注聚，周圍主要連通的21口采出井月含水上升速度下降0.16個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)量遞減幅度由6.19％控制到0.53％。
挖潛低滲透層內(nèi)剩余油由于高滲透層的存在，易造成無效循環(huán)，同時(shí)嚴(yán)重干擾了薄差層出油。對這類井，在采取對高滲透、高產(chǎn)液層堵水的同時(shí)，壓裂低滲透薄差層，取得了明顯的增油降水效果。對北1、2排西部注聚區(qū)塊共措施8口井，平均單井日產(chǎn)水下降23m3，日產(chǎn)油增加14t，含水下降了9.8％。到目前已累計(jì)降水21.4×10m4，累計(jì)增油5.8×104t。綜上所述，實(shí)施配套挖潛，取得了良好效果.
可見巖心解剖微觀分析方法為油田制定開發(fā)方案提供了可靠依據(jù)。
目前我國大部分油田已進(jìn)入中后期開采階段，油田含水多達(dá)90％以上，但是采收率并不高，有相當(dāng)數(shù)量的剩余油還有待開采，如大慶油田葡I組聚合物驅(qū)后只能采出地質(zhì)儲(chǔ)量的50％左右，利用本分析方法對薩爾圖葡I組天然巖心進(jìn)行解剖分析，并給出了挖潛方案，對北一區(qū)斷東東塊29口井進(jìn)行延長注聚，周圍主要連通的21口采出井月含水上升速度下降0.16個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)量遞減幅度由6.19％控制到0.53％。對北1、2排西部注聚區(qū)塊共措施8口井，平均單井日產(chǎn)水下降23m3，日產(chǎn)油增加14t，含水下降了9.8％。到目前已累計(jì)降水21.4×10m4，累計(jì)增油5.8×104t。
權(quán)利要求
1.一種巖心解剖微觀分析方法，其特征在于該方法由如下步驟構(gòu)成首先，取出待測油層段巖心按照該油層段已完成的驅(qū)油過程在加入示蹤劑的情況下重新進(jìn)行模擬驅(qū)油；其次，把模擬驅(qū)油后的巖心放入低溫冷凍箱固化；再次，在低溫實(shí)驗(yàn)室內(nèi)截取巖心縱切面，完成巖心切面圖像采集；最后，根據(jù)采集到的巖心切面圖像分析巖心中剩余油分布，制定該待測油層段巖心中剩余油開采方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心解剖微觀分析方法，其特征在于完成在低溫冷凍箱內(nèi)固化所需要的溫度條件為在零下80攝氏度以下，完成在低溫實(shí)驗(yàn)室內(nèi)截取巖心縱切面所需要的溫度條件為在零下30攝氏度以下。
全文摘要
一種應(yīng)用于油田石油勘探開發(fā)領(lǐng)域中用于提高油田采收率的巖心解剖微觀分析方法。主要解決現(xiàn)有石油勘探開發(fā)領(lǐng)域中沒有一種簡便可行的方法可以確定經(jīng)過聚驅(qū)后油層內(nèi)剩余油分布的問題。該方法由如下步驟構(gòu)成首先，取出待測油層段巖心按照該油層段已完成的驅(qū)油過程在加入示蹤劑的情況下重新進(jìn)行模擬驅(qū)油；其次，把模擬驅(qū)油后的巖心放入低溫冷凍箱固化；再次，在低溫實(shí)驗(yàn)室內(nèi)截取巖心縱切面，完成巖心切面圖像采集；最后，根據(jù)采集到的巖心切面圖像分析巖心中剩余油分布，制定該待測油層段巖心中剩余油開采方案。通過該方法可以明確儲(chǔ)層內(nèi)剩余油的分布情況，為油田制定開發(fā)方案提供可靠依據(jù)，可以針對不同類型剩余油使用不同的挖潛方法。
文檔編號(hào)G01N21/25GK101074600SQ20071011122
公開日2007年11月21日 申請日期2007年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者宋考平, 皮彥夫, 張繼成 申請人:大慶石油學(xué)院