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润湿性及其演变对油藏采收率的影响

2018-04-30陆晓锋

科学与技术 2018年9期
关键词:演变影响

摘要:我国是能源消耗大国,每年在自然能源方面的消耗是比较大的。所以我们不仅需要找到替代石油类的能源,也希望在开采油田的时候可以提升油田的采收率,避免造成不必要的浪费。而润湿性是油藏岩石、原油、水三者相互作用的综合表现形式。了解润湿性及其演变对油藏采收率的影响对于提高油藏采收率使非常有效的。本文中我们就将具体探讨了解一下润湿性及其演变过程以及这些过程对于油藏采收率的影响。

关键词:润湿性;演变;油藏采收率;影响

原油采收是能源行业非常重要的一个环节,但是要提升油藏采收率我们也需要关注润湿性及其演变过程,因为不同阶段可能会是油藏采收工作的开展效率受到很大的影响。所以我们必须了解每一个阶段及其对于油藏采收率的影响,这样我们也就可以选择相对合适的时期进行开采。接下来我们就来具体探讨了解一下润湿性及其演变对油藏采收率的影响。

一、润湿性及其演变

润湿性是油藏岩石、原油、水三者之间相互作用的综合表现形式,也就说润湿性及其演变过程也是与这三者之间有密切关系的。润湿性的改变取决于矿物表面吸附中心与流体分子(包括水分子和原油极性组分)活性中心的相互作用。原油和水与矿物表面的作用相互竞争,产生不同的矿物/流体作用模式,形成不同的界面结构,导致油藏矿物最终的润湿性和吸附边界层”“。矿物与水优先接触,在矿物与水作用下,矿物表面覆盖- -层水膜,将后来运移进入的油相与矿物隔开。如果油相为纯的碳氢化合物,即油相中无极性组分存在时,矿物与油之间的相互作用力只限于色散力,不足以破坏水膜的稳定性,水以水膜的形式存在于矿物与原油之间,矿物表面只有吸附水边界层表现出亲水性。如果水膜两侧的分离压力与油水界面的毛细管压力平衡,即使原油进入了孔隙,水膜也将限制原油与矿物的接触保护原始的亲水状态。而原油通常具有流动性,在不同地层与岩石表面的矿物质以及水相互作用都会影响润湿性。而且原油形成过程本身就是非常复杂的,从表层到最终地储存层运动过程油藏岩石、原油、水之间的碰撞运动都会导致润湿性的变化。

二、润湿性改变地热力性条件

油藏润湿性通常是在破解之后开始发生变化,因为水墨破裂发生后原油中的极性分子才会被放出来,这样其中的一些物质才会与矿物质发生作用。而且油藏岩石水墨破裂的位置、面积以及破裂后与水分之间的相互作用都会对润湿性发生很大地变化。根据对于水膜厚度了解,它是纳米级别的,所以说润湿性改变也是分子间的相互作用力导致的,其中范德华力和结构力不容易随着矿化度以及酸碱度的变化而发生变化,更多时候静电力所受到的影响使比较大的。

三、润湿性及其演变对于油藏采收率的影响

润湿性及其演变对于油藏采收率的影响一直是存在的,我们也一直在努力通过了解这一过程奥尼尔更好地提升油藏采收率。接下来我们就具体了解一下润湿性与水驱油藏采收率、化学驱油藏采收率之间的关键,从而更好地控制采收过程,提升油藏采收率,为我国能源行业的发展带来新的希望。

(一)润湿性与水驱油藏采收率

之前已经有很多文章探索研究过润湿性与水驱油藏采收率之间的关联,针对不同润湿性条件下的水驱油藏采收率进行了比较,结果显示润湿指数与水驱油藏采收率之间的关系还是比较大的。很多实验已经证明在中间湿润和弱湿性岩样与强水湿、油湿岩样水驱油藏采收率是比较高的。而且通过不断的比对研究,结果也显示在众多润湿类型中,中间湿润和混合润湿都是水驱油比较有利的。而对于油湿地区来说,我们也应该应用同样的原理,对地层进行注水预处理,这样地层岩石样本呈现中间湿度或者混合湿度,油层的采收率也会有很大程度的提升。也就是说在突破原始水层之前,油藏采收率都是比较高的,而突破水之后,只有将润湿性控制在中间湿润度或者混合润湿度,才可以将水驱油藏采收率提升到比较高的水平。

(二)润湿性与化学驱油藏采收率

润湿性于化学驱油藏采收率之间关系更多时候是表现在不同界面之间的相互作用。一般来说油藏采收率与界面相互作用关联性是比较大的,主要分为液面与液面之间的相互作用,以及液面与固面之间的相互作用。我过当前对于液面之间的相互作用研究的还是比较透彻的,但是对于液面与固面之间的相互作用研究却是比较少的。近些年来随着研究的不断深入我们也对这类现象有了比较深入的了解,液面相互作用主要通过多孔介质表现出不同润湿性、流体流动表现为非达西渗流的根本原因,这在低渗透油藏种表现是比较明显的。

油藏岩石也是具有一定的润湿性,它也与最终的油藏采收率有很大的关系,也液面固面之间的相互作用又是影响润湿性的关联性因素。近些年也有人通过利用MD超薄膜来概念液面与固面之间的相互作用,这在很大程度上也可以增加油藏采收率。此外也有很多人通过概念液面相互作用来调整润湿性,从而提升油藏采收率。我们最终也得到了一个比较明确的结果:润湿性对于化学驱油藏采收率的影响也是存在的,但是具体应用的改变润湿性的方法也要根据实际的情况,这样才可以再相对比较科学的前提下,提升油藏采收率,为我国原油提取提供更多高效的方法。

四、小结

能源行业当前已经成为一个国家发展与否的重要标志,而且油藏采收率的提升也代表着一个国家技术水平的提升。上文中我们已经针对润湿性及其对于油藏采收率的影响我们了解到润湿性对于水驱油藏采收率和化学驱油藏采收率影响都是非常大的,所以通过不同的手段来控制润湿性成为了提升油藏采收率地重要措施。我相信通过不断地精进研究,我们一定就可以找到合适的润湿性控制手段,在不同油藏采收情况下应用,从而提升油藏采收率,为国家能源行业的发展找到新的发展道路。

参考文献

[1]李继山.油层润湿性反转的特点与影响因素[J].油气地质与采收率,2007,14(4):76-78. .

[2]诺 曼R莫罗.石油开采中的界面现象[M].鄢捷年,曾利容,陈志刚,译.北京:石油工业出版社,1991.

[3]彭珏,康毅力游利军,等.低滲透砂岩油层矿物/流体界面结构模型及表征[J].西安石油大学学报:自然科学版,2007,22(增刊):58-61.

[4]马尔哈辛油层物理化学机理[M].李殿文,译.北京:石油工业出版社,1987.

[5]段秋者.沥青在石英砂上的吸附、润湿性以及微观驱替动态和机理[D].成都:西南石油大学,2001.

作者简介:陆晓锋(1985-)男,硕士,现从事油藏开发方面的研究工作。

(作者单位:中油辽河油田勘探开发研究院)

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