利用核磁共振研究特低滲透油藏微觀剩余油分布.pdf

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1、第2l卷4期應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報V01．21．No．42013年8月JOURNALOFBASICSCIENCEANDENGINEERINGAugust2013文章編號：1005-0930(2013)04-0702-008中圖分類號：TE311文獻標識碼：Adoi：10．3969／j．issn．1oo5·O93O．2013．04．012利用核磁共振研究特低滲透油藏微觀剩余油分布王學(xué)武，楊正明，李海波，李治碩(中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院，河北廊坊065007)摘要：利用大慶外圍油田特低滲透儲層巖心，將特低滲透物理模擬實驗和低磁場核磁共振儀相結(jié)合，建立了研究

2、特低滲透油藏微觀剩余油分布的新方法，分析了不同潤濕性、不同驅(qū)替壓力和不同含水階段的微觀剩余油分布規(guī)律．研究表明：親水儲層剩余油主要分布在中一大孔隙中，而親油儲層剩余油主要分布在中一小孔隙；隨著驅(qū)替壓力的增大，特低滲透儲層剩余油飽和度降低，并且小孔隙中的剩余油變化較小，而中孔隙和大孔隙中的剩余油飽和度明顯降低；小孔隙中的油主要在見水前階段采出，見水后其剩余油飽和度變化較小，而見水后中一大孔隙中的剩余油飽和度降低比較顯著．上述研究豐富了核磁共振技術(shù)在油田開發(fā)中的應(yīng)用．關(guān)鍵詞：特低滲透儲層；核磁共振；剩余油：孔隙；驅(qū)替壓力核磁共振技術(shù)作為一種新興的巖心分析技術(shù)在石

3、油勘探開發(fā)中的應(yīng)用發(fā)展很快，它對巖石孔隙中流體所含的氫核。H進行探測，可以反映孔隙大小分布以及不同大小孔隙中的流體量_14。．目前利用核磁共振研究水驅(qū)油過程通常采用重水屏蔽水的信號的方法，其弛豫信號是油貢獻，但油和水的弛豫時間不同，因此得到的油水在孔隙中的分布存在一定誤差；此外，還有利用核磁共振二維譜研究巖心中的油水分布。。，但其反演比較復(fù)雜．本文實驗用油為去氫模擬油，其不含氫元素，實驗中測得的信號全部由水貢獻，通過水的信號的變化反應(yīng)油在孔隙中分布的變化，因此提高了實驗精度．研究和揭示儲層剩余油形成、分布和富集規(guī)律對改善和提高特低滲透儲層的開發(fā)效果具有重要意

4、義¨¨．利用核磁共振技術(shù)不僅可以研究巖心的剩余油飽和度，而且可以定量地研究不同孑L隙空間的剩余油分布規(guī)律并直觀描述其水驅(qū)油特征，這是目前其它常規(guī)實驗方法無法做到的．收稿日期：2009-08-03；修訂日期：2013-03-13基金項目：國家科技重大專項(2011ZX05013-006)作者簡介：王學(xué)武(198l一)，博士．Te1：010-69213407；E-mail：wangxuewu@163．corn王學(xué)武等：利用核磁共振研究特低滲透油藏微觀剩余油分布7031微觀剩余油分布測試實驗的基本原理與方法1．1基本原理由核磁共振弛豫機制可知，在均勻磁場中測量的橫

5、向弛豫時間為=去R+p2(曼V)／(1)式中，為流體的體積弛豫時間，ms；p是弛豫率，I~m／ms；S／V為孔隙比表面．的數(shù)值通常在3000ms以上，要比值大很多，即》，因此，式(1)中右邊第一項可忽略，即1=pz(IS)J(2z)由式(2)可以看出，觀測到的弛豫時間和孔隙比表面有關(guān)，而比表面與孔隙空間大小及形狀有關(guān)，因此弛豫時間譜反映的是孔隙大小分布以及不同大小孔隙中的流體量．測試中，極化時間：6000ms，回波間隔rE=0．6ms，回波串疊加次數(shù)為1024，信噪比為3000．利用低磁場核磁共振儀分別測試巖樣飽和水狀態(tài)、束縛水狀態(tài)、不同含水階段及殘余油狀態(tài)

6、下的弛豫時間譜，由于實驗用的模擬油不含氫元素，在進行核磁共振實驗中模擬油不產(chǎn)生信號，其信號量全部為水貢獻，通過弛豫時間譜的變化對比，就可以準確地確定不同驅(qū)替階段采出油和剩余油在不同孔隙中的定量分布．為便于定量分析和討論，將弛豫時間分別小于lOres、10—100ms和大于lOOms的3個孔隙區(qū)間分別定義為小孔隙、中孔隙和大孔隙．將一定孔隙區(qū)間的初始含油量占該孔隙區(qū)間體積和總孔隙區(qū)間體積的比例分別定義為相對含油飽和度和絕對含油飽和度；將一定孔隙區(qū)間的剩余油量占該孔隙區(qū)間體積和總孔隙區(qū)間體積的比例分別定義為相對剩余油飽和度和絕對剩余油飽和度．相對含油飽和度：．s

7、=絕對含油飽和度：s。：相對剩余油飽和度：．sT0=絕對剩余油飽和度：．s。=式中，M。表示飽和水狀態(tài)的信號幅度；表示束縛水狀態(tài)的信號幅度；M表示水驅(qū)至某一狀態(tài)的信號幅度；下標i表示弛豫時間在某一區(qū)間；下標J表示整個弛豫時間范圍．1．2實驗材料驅(qū)動系統(tǒng)采用一臺ISCO200D雙缸柱塞泵；核磁共振測試采用中石油滲流流體力學(xué)704應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報V01．21研究所自主研制的Magnet2000型低磁場核磁共振巖樣分析儀；巖心采用大慶外圍特低滲透儲層砂巖巖心，其基本參數(shù)見表1；實驗所用流體為模擬地層水和模擬油，模擬地層水按地層水礦化度配制，礦化度為4500m

8、g／L，實驗用油為去氫模擬油(無核磁信號)，在地層溫