油层物理学实验指导书 下载本文

表11 稳定法油水相对渗透率测定基础数据表

油田/井号 取样深度,m 岩样长度,cm 岩样总体积,cm 孔隙度,% 测定温度,℃ 饱和水矿化度,g/L 水测渗透率,μm2 3 层位 岩样号 岩样直径,cm 岩样孔隙体积,cm 绝对渗透率,μm2 饱和水粘度,mPa2s 饱和水密度,g/cm3 注入油密度,g/cm 33 注入油粘度,mPa2s 表12 稳定法油水相对渗透率数据表

序号 油有效渗透率 油相对渗透率 水有效渗透率 水相对渗透率 2μm (小数) (μm2) (小数) 含水饱和度 % 备 注 二、非稳态法油水相对渗透率测定 1.原理

该方法以一维两相水驱油基本理论为出发点。水驱油过程中,水、油饱和度在多孔介质中的分布是距离和时间的函数,这个过程称非稳定过程。按照模拟条件的要求,在油藏岩样上进行恒压差或恒速度的水驱油试验,在岩样出口端记录每种流体的产量和岩样两端的压力差随时间的变化,用“J.B.N.”方法整理试验数据,得到相对渗透率,并绘制油、水相对渗透率与含水饱和度的关系曲线。

2.岩样、试验流体及驱动条件 (1)采用新鲜岩样

240 2

1)在井场取心后,采取下列两种包装方式中的任意一种包装: a.在井场用聚乙烯膜包好,外面用一层厚石蜡密封; b.在井场将岩心浸入饱和食盐水中并密封。

2)钻取岩样时,用饱和食盐水作循环液。钻取的岩样浸泡在抽空的原油中密闭保存。

(2)采用非新鲜岩样 1)清洗岩样

根据岩样的原始润湿性,选择清洗溶剂。原始润湿性为水湿的岩样,用苯加酒精清洗;原始润湿性为油湿的岩样,用四氯化碳、三氯甲烷或高标号(120号)溶剂汽油清洗。

2)恢复润湿性

a.清洗后的岩样烘干至恒重,饱和试验用水,计算孔隙体积。

b.用油驱水的方法建立束缚水,束缚水饱和度根据该地区油层渗透率与束缚水饱和度的关系曲线确定。

c.用末污染的原油(或地层模拟油)建立束缚水,当油的粘度过低时,则采用粘度较高的精制油建立束缚水,再用地层模拟油驱替,直至油相渗透率稳定为止。

d.将岩心放入盛有模拟油的密闭容器中,在试验温度下老化,使之达到吸附平衡。老化时间取决于油藏岩石性质和原油中极性组分。一般需要30d以上。

(3)试验用油

1)采用精制油,并根据各油田的实际情况选择不同的油水粘度比。 2)使用精制油的条件

岩样必须保持或恢复原始状态(包括束缚水饱和度、润湿性和原始有效渗透率)。

(4)试验用水

使用与岩样不起物理化学作用的盐水,其矿化度与地层水接近。 (5)驱动条件

1)恒速法按L2μw2Vw≥1(驱动力与毛管力的标配系数)确定注水速度。 式中:L——岩样长度,cm; μw——注入水粘度,mPa2s; Vw——渗流速度,cm/min。

2)对水湿和低渗透岩样,可酌情减小渗流速度。

2412

3)恒压法按π1≤0.6确定初始驱动压差ΔP0:

?1?10?3?o?w?P0 (1)

Ka?式中:π1——驱动压差与毛管压差之比; σ

o-w——油、水界面张力,mNm;

Ka——岩样的空气渗透率,μm2; φ——岩样的孔隙度,f; ΔP0——初始驱动压差,MPa。

3.恒速试验与恒压试验的主要设备和流程

主要设备和流程见图22,流程必须经过检验才能使用。

图22 非稳态法流程示意图

1—高压岩心夹持器;2—压力传感器;3—高压容器;4—闸门座;5—高压盘管;

6—高压定值器(恒压法用);7—高压计量泵;8—油水分离器;9—过滤器

主要设备包括: 1)高压岩心夹持器

用于水驱油试验。根据实际情况选用各种型号的夹持器。 2)测压系统

242 2

测压系统包括:

a.压力传感器:在恒速法试验中,用于测量岩样入口测压孔至出口端的压力差; b.各种量程的标准压力表。 3)高压容器、闸门座、管汇 4)高压盘管

在恒速法试验中使用。

a.水驱油试验时,盘管需用水套恒温,保持试验温度。

b.没有高压盘管时,可用小体积的高压容器代替。其容积要求小于100ml。 5)高压定值器 在恒压试验中使用。 6)高压计量泵

a.恒速法水驱油试验,要求泵的排量连续、恒定,体积流量的误差为±1%。 b.使用前,应进行排量校正。 7)油水分离器

a.分离器玻璃管上刻度的分度值为0.1ml。 b.使用前,用0.01ml的标准滴定管校正。 4.测定的主要步骤 测定过程见图23所示。 (1)恒速法

1)岩心钻成圆柱形,长度大于6cm,直径不小于2.5cm。试验前浸泡在煤油中。使用时取出抽空,在试验温度下恒温4h。

2)用精制油驱替达10倍孔隙体积后,测油相渗透率。三种驱替速度测得的油相渗透率相对误差小于3%为合格。

3)水驱油

①水驱油开始时,在岩样入口建立一定的压力(压差值小于测油相渗透率时的压差值)。

②准确记录见水时间、见水时的累积产油量、岩样两端的压力差,并将数据填入表13。

③见水初期,加密记录,根据出油量的多少选择时间间隔,随出油量的不断下降,逐渐加长记录的时间间隔,注水30倍孔隙体积后测水相渗透率。

④新鲜试样,必须测定试验结束时的含水量,用物质平衡法计算束缚水饱和度。

2432