一种低渗裂缝性油藏渗吸采油实验方法.pdf

本发明涉及一种低渗裂缝性油藏渗吸采油实验方法。主要解决了现有动态渗吸实验研究方法难以准确反映实验中各因素对动态渗吸采油过程的影响的问题。其特征在于：包括下列步骤：(1)模具；(2)配料；(3)拌砂；(4)初次装模及加压；(5)铺硫酸纸隔层；(6)二次装模和加压；(7)加温；(8)取芯；(9)抽真空饱和水；(10)饱和地层原油；(11)动态渗吸实验：取出岩心，去掉岩心中间塑料薄膜和缠绕的胶带，随后将岩心圆弧形外表和两个端面用重新密封,注入水和驱油剂沿裂缝通过岩心，采用该方法模拟裂缝性油藏渗吸采油过程。该低渗透裂缝性油藏渗吸采油过程实验方法，能够保证基质岩心含油饱和度不受裂缝影响，简化了现有实验方法的操作步骤，提高了动态渗吸实验的精度。

权利要求书
1.  一种低渗裂缝性油藏渗吸采油实验方法，其特征在于：包括下列步骤：
(1)模具：模具由侧板、端板、底板和压板组成方形模具； 
(2)配料：岩心制作物料由石英砂和胶结物组成，石英砂和胶结物按重量百分比配比：石英砂85%~95%，胶结物5%~15%；
 (3)拌砂:依据岩心渗透率，在石英砂搅拌均匀后，将配制胶结物所需药品按要求分别称量，混合后倒入石英砂中，搅拌、过筛；
(4)初次装模及加压:用丙酮将模具内侧擦净，将拌好的砂子一半装入模具中，随后用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，此间还需不断调整刮砂板深度，直到砂子均匀分布为止，最后用压板将砂压实，将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压；
(5)铺硫酸纸隔层：将设计厚度的硫酸纸平铺在已压好的岩心上；
(6)二次装模和加压：将拌好的砂子另一半装入模具中，用刮砂板不断调整刮砂板深度直到砂子均匀分布为止，用压板将砂压实，最后将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压；
(7)加温:将压制后的岩心放入烘箱内，在85℃条件下恒温6～8h固化；
(8)取芯：首先将块状岩心按照设计岩心长度进行切割，随后从侧面以硫酸纸为中线取芯，得到直径2.5cm柱状岩心，将柱状岩心中间夹持硫酸纸取下，得到2个对称半柱状岩心，合并后得到人造裂缝岩心；
(9)抽真空饱和水：岩心称干重，抽空饱和实验水，待饱和水完成后，用试纸擦拭掉岩心表面水滴，称量岩心湿重并计算孔隙度；
(10)饱和地层原油：用聚四氟乙烯生胶带将2个半柱状岩心侧面密封，留出2个半柱状岩心侧面端面，然后将其合并后置于岩心夹持器中，加围压，饱和地层原油并计算含油饱和度，老化24h；2个半柱状岩心侧面中间用塑料薄膜隔离；
(11)动态渗吸实验：从岩心夹持器中取出岩心，去掉岩心中间塑料薄膜和缠绕的聚四氟乙烯生胶带，随后将岩心圆弧形外表和两个端面用再聚四氟乙烯生胶带重新密封,只露出柱状岩心裂缝两个侧面，注入水和驱油剂沿裂缝通过岩心，采用该方法模拟裂缝性油藏渗吸采用过程，并进行渗吸采油效果及其影响因素研究。

2.  根据权利要求1所述的低渗裂缝性油藏渗吸采油实验方法，其特征在于：所述的胶结物由环氧树脂和三种添加剂邻苯二甲酸二丁酯、乙二胺、丙酮组成，环氧树脂和三种添加剂按重量份配比：环氧树脂05~1.5份、邻苯二甲酸二丁酯0.1~0.5份、乙二胺0.01~0.1份和丙酮0.1~1份。

3.  根据权利要求1所述的低渗裂缝性油藏渗吸采油实验方法，其特征在于：所述底板上部四周置有两个相对的侧板及端板，两个相对的侧板及端板上部置有压板；其中侧板和端板为钢制，底板为电木板，压板为高密度板。

4.  根据权利要求1或3所述的低渗裂缝性油藏渗吸采油实验方法，其特征在于：所述方形钢制模具几何尺寸：长×宽×高=32cm×32cm×10cm。

说明书一种低渗裂缝性油藏渗吸采油实验方法
技术领域：
本发明涉及油藏开发技术领域，尤其是一种用于低渗透裂缝性油藏动态渗吸采油效果及其影响因素研究的低渗裂缝性油藏渗吸采油实验方法。
背景技术：
低渗透裂缝性油藏开发中常出现油井水淹严重和含水率上升快引起的水驱采收率较低的问题。目前的室内研究和矿场试验已表明可通过注水吞吐采油技术实现注入水与油藏基质岩石之间的交渗流动，从而降低基质岩心含油饱和度，提高原油采出程度。随着油田科技工作者对低渗透裂缝性油藏的认识不断加深，已有人提出精细优化注水吞吐采油技术的各项参数，以增强裂缝与基质间动态渗吸采油效果。由于现场实践需要相关实验研究提供理论基础，所以开展室内动态渗吸采油实验研究对各项参数进行优化是十分有必要的。目前，动态渗吸采油实验研究主要步骤：首先对岩心饱和地层水及地层原油，然后对岩心切割造缝或使用三轴向岩石力学仪施加外力造缝，最后开展动态渗吸实验。然而，上述造缝方法都存在操作麻烦、裂缝形态和几何尺寸控制困难、岩心基质含油饱和度在造缝过程中受影响等技术难题且不能保证每批次造缝岩心的裂缝形态、位置相同，从而造成实验研究中无法准确反映各因素对动态渗吸采油过程的影响。
发明内容：
本发明在于克服背景技术中存在的现有动态渗吸实验研究方法难以准确反映实验中各因素对动态渗吸采油过程的影响的问题，而提供一种低渗透裂缝性油藏渗吸采油过程实验方法。该低渗透裂缝性油藏渗吸采油过程实验方法，能够保证基质岩心含油饱和度不受裂缝影响，简化了现有实验方法的操作步骤，提高了动态渗吸实验的精度。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该低渗透裂缝性油藏渗吸采油过程实验方法，包括下列步骤：
(1)模具：模具由侧板、端板、底板和压板组成方形模具；
(2)配料：岩心制作物料由石英砂和胶结物组成，石英砂和胶结物按重量百分比配比：石英砂85％～95％，胶结物5％～15％；
(3)拌砂:依据岩心渗透率，在石英砂搅拌均匀后，将配制胶结物所需药品按要求分别称量，混合后倒入石英砂中，搅拌、过筛；
(4)初次装模及加压:用丙酮将模具内侧擦净，将拌好的砂子一半装入模具中，随后用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，此间还需不断调整刮砂板深度，直到砂子均匀分布为止，最后用压板将砂压实，将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压；
(5)铺硫酸纸隔层：将设计厚度的硫酸纸平铺在已压好的岩心上；
(6)二次装模和加压：将拌好的砂子另一半装入模具中，用刮砂板不断调整刮砂板深度直到砂子均匀分布为止，用压板将砂压实，最后将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压；
(7)加温:将压制后的岩心放入烘箱内，在85℃条件下恒温6～8h固化；
(8)取芯：首先将块状岩心按照设计岩心长度进行切割，随后从侧面以硫酸纸为中线取芯，得到直径2.5cm柱状岩心，将柱状岩心中间夹持硫酸纸取下，得到2个对称半柱状岩心，合并后得到人造裂缝岩心；
(9)抽真空饱和水：岩心称干重，抽空饱和实验水，待饱和水完成后，用试纸擦拭掉岩心表面水滴，称量岩心湿重并计算孔隙度；
(10)饱和地层原油：用聚四氟乙烯生胶带将2个半柱状岩心侧面密封，留出2个半柱状岩心侧面端面，然后将其合并后置于岩心夹持器中，加围压，饱和地层原油并计算含油饱和度，老化24h；2个半柱状岩心侧面中间用塑料薄膜隔离；
(11)动态渗吸实验：从岩心夹持器中取出岩心，去掉岩心中间塑料薄膜和缠绕的聚四氟乙烯生胶带，随后将岩心圆弧形外表和两个端面用再聚四氟乙烯生胶带重新密封,只露出柱状岩心裂缝两个侧面，注入水和驱油剂沿裂缝通过岩心，采用该方法模拟裂缝性油藏渗吸采油过程，并进行渗吸采油效果及其影响因素研究。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该低渗透裂缝性油藏渗吸采油过程实验方法，与现有方法比较，本发明具有以下优点：(1)操作简单、裂缝形态和几何尺寸易于控制；(2)不同岩心间裂缝形态、位置重复性好；(3)岩心基质饱和度不受造缝过程影响；(4)能准确反映实验中各因素对动态渗吸采油过程的影响；(5)岩心重复性优良。
附图说明：
附图1是本发明的裂缝岩心实物图；
附图2低渗油藏裂缝与基质交渗流动的物理模型示意图；
附图3是本发明的渗吸采收率与注入驱油剂关系曲线。
具体实施方式：
下面结合附图将对本发明作进一步说明：
该低渗透裂缝性油藏渗吸采油过程实验方法，包括下列步骤：
(1)模具:模具由侧板、端板、底板和压板组成方形模具，所述方形模具为底板上部四周置有两个相对的侧板及端板，两个相对的侧板及端板上部置有压板；其中侧板和端板为钢制，底板为电木板，压板为高密度板，2个侧板由螺栓连接；方形钢制模具几何尺寸：长×宽×高＝32cm×32cm×10cm；
(2)配料:在明确岩心基质渗透率为2mD后,依据岩心渗透率确定石英砂用量与胶结物用量比例分别为87％和13％；
(3)拌砂:将3480g石英砂按搅拌均匀后，再将385.19g环氧树脂、96.30g邻苯二甲酸二丁酯、19.26g乙二胺和192.59g丙酮混合后制得的胶结物倒入石英砂中，搅拌、过筛；所述的石英砂粒度组成百分数见表1：
表1 石英砂粒度组成百分数
粒径(mm)0.25～0.20.2～0.150.15～0.10.1～0.050.05～0.01百分比(％)1.08.042.041.08.0
(4)初次装模及加压:用丙酮将模具内侧擦净，将拌好的砂子一半装入模具中，随后用刮砂板在模具内沿水平方向来回移动，此间还需不断调整刮砂板深度，直到砂子均匀分布为止，最后用压板将砂压实，将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压；
(5)铺硫酸纸隔层：将设计厚度的硫酸纸平铺在已压好的岩心上；
(6)二次装模和加压：将拌好的砂子另一半装入模具中，用刮砂板不断调整刮砂板深度直到砂子均匀分布为止，用压板将砂压实，最后将填装好的模具置于压力试验机上，调整模具位置，使其保持在压力机承压板中心线上，然后缓慢升压至设计值，稳压15min，卸压；
(7)加温:将压制后的岩心放入烘箱内，在85℃条件下恒温6～8h固化；
(8)取芯：首先将块状岩心按照设计岩心长度进行切割，随后从侧面以硫酸纸为中线取芯，得到直径2.5cm柱状岩心，将柱状岩心中间夹持硫酸纸取下，得到2个对称半柱状岩心，合并后得到人造裂缝岩心(如图1所示)；
(9)抽真空饱和水：岩心称干重，抽空饱和实验水，待饱和水完成后，用试纸擦拭掉岩心表面水滴，称量岩心湿重并计算孔隙度；
(10)饱和地层原油：用聚四氟乙烯生胶带将2个半柱状岩心侧面(留出端面)密封，然后将其合并，2个半柱状岩心侧面中间用塑料薄膜隔离，因为塑料薄膜本身不具渗透性，且在围压力作用下能与岩心剖面紧密贴合，原油只能从岩心端面通过，从而保证了裂缝岩心基质含油饱和度不受裂缝影响；合并后置于岩心夹持器中，加围压，饱和地层原油并计算含油饱和度，老化24h；
(11)动态渗吸实验：从岩心夹持器中取出岩心，去掉岩心中间塑料薄膜和缠绕的聚四氟乙烯生胶带，随后将岩心圆弧形外表和两个端面用再聚四氟乙烯生胶带重新密封,只露出柱状岩心裂缝两个侧面，以0.05mL/min注入速度使驱油剂沿裂缝通过岩心，开展动态渗吸实验研究，如图2所示；根据不同时刻出口端累计采油量计算不同注入量条件下动态渗吸采收率，并绘制相应图版(见图3)。
现有实验方法是首先对岩心进行饱和地层水及地层原油处理，然后对岩心切割造缝或使用三轴向岩石力学仪施加外力造缝，最后开展动态渗吸实验。与现有实验方法相比，本发明无需借助外力造缝，通过分开压制岩心以及铺设设定厚度硫酸纸隔层便可获取裂缝岩心，不仅简化了实验操作，还能保证不同岩心间裂缝形态和位置具有良好的重复性；通过在饱和油过程中使用塑料薄膜和聚四氟乙烯生胶带，保证基质岩心含油饱和度不受裂缝影响，从而避免了外力造缝对基质饱和度的影响；由于岩心裂缝形态、尺寸、位置以及岩心基质饱和度具有良好的重复性，所以该方法有利于准确反映实验中各因素对动态渗吸采油过程的影响。
上述实验步骤(10)和(11)均在大庆头台油田扶余油层温度83.3℃下进行；实验用油取自大庆头台油田茂503区块茂503井，83.3℃下黏度为4.2mPa·s；实验用驱油剂为质量浓度0.2％戴维斯表面活性剂溶液，所述戴维斯表面活性剂由大连戴维斯化学剂有限公司生产，有效含量40％，配制水为大庆头台油田注入清水。