致密油儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)滲吸采油效果及其影響因素

徐云龍

摘要：致密油藏利用滲吸采油可以有效提高油藏的開(kāi)發(fā)效率，滲吸采油物理模擬是優(yōu)選滲析液配方組成以及不斷優(yōu)化滲析液段塞組合的重要研究方式。以致密油儲(chǔ)層為研究對(duì)象，以高分子材料學(xué)物理化學(xué)和油藏工程為理論指導(dǎo)，開(kāi)展動(dòng)態(tài)滲吸采油效果及其影響因素的實(shí)驗(yàn)研究，明確致密油儲(chǔ)層滲吸采收效率的影響因素，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，從而有效提高致密油藏的開(kāi)采效率。

關(guān)鍵詞：致密油儲(chǔ)層;采油效果;影響因素

致密油藏的滲透率非常低，如果采取常規(guī)的開(kāi)發(fā)方式很難獲取有效產(chǎn)能，需要進(jìn)行大規(guī)模的人工壓裂，然后采用衰竭式的開(kāi)采方式進(jìn)行開(kāi)采。在水濕型致密油藏中，初期階段的彈性力有著主要作用裂縫壓力下降過(guò)快，基質(zhì)壓力下降緩慢，基質(zhì)中的液體會(huì)流向裂縫，當(dāng)兩者壓力接近平衡時(shí)，毛管力會(huì)引發(fā)滲吸作用。基質(zhì)與裂縫之間的油水發(fā)生交換，進(jìn)一步采出致密油藏中的剩余油。而油濕型致密地層因無(wú)法產(chǎn)生滲吸，油藏的動(dòng)用效果非常差，因此需要進(jìn)一步挖掘采收潛力。

表面活性劑具有改變儲(chǔ)層潤(rùn)濕性和提高驅(qū)油效果的作用，因此將合適的表面活性劑注入到致密油藏中可以有效改變巖石的潤(rùn)濕性，將儲(chǔ)層內(nèi)的親油性轉(zhuǎn)化為親水性，從而誘導(dǎo)自發(fā)形成滲吸作用，從而有效提高了致密油藏的采收效率。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)通過(guò)改變油藏潤(rùn)濕性的方式提高滲吸效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了致密油藏采收率的提升。

1致密油定義

致密油是指儲(chǔ)層孔隙度和滲透率極低的油藏，致密油藏需要依靠水力壓裂等技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)油藏開(kāi)采，利用該定義只是對(duì)致密油的儲(chǔ)層特點(diǎn)進(jìn)行描述。隨著地質(zhì)理論的不斷完善，國(guó)內(nèi)外很多研究學(xué)者根據(jù)致密油的成藏特點(diǎn)以及儲(chǔ)層特點(diǎn)對(duì)致密油進(jìn)行精細(xì)描述，主要存在兩種定義。第一，致密油只吸附在富含有機(jī)質(zhì)且滲透率極低的灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖等巖層中石油聚集。第二，致密油是指吸附或者游離狀態(tài)存在于生油巖或者生油巖互層的致密砂巖等儲(chǔ)集巖中。可以看出兩者之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在儲(chǔ)配置關(guān)系和儲(chǔ)集巖性上。

致密油的形成與常規(guī)油藏的形成有著明顯的不同，致密油的形成主要具有三個(gè)基本條件：第一，擁有大面積分布的致密層;第二，具有腐泥型和成熟度較高的優(yōu)質(zhì)生油巖;第三，具有連續(xù)分布的致密儲(chǔ)層以及能夠和生油巖形成緊密接觸的共生層系。致密油藏沒(méi)有明顯的固定圈閉界限，并且致密油藏儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率比較低，沒(méi)有明顯的油氣水邊界，儲(chǔ)層中的壓力具有不平衡的狀態(tài)，致密油藏中的油氣資源量巨大，井位能夠產(chǎn)出油氣但是采收率比較低。

2滲吸的有利條件

2.1滲吸動(dòng)力分析

致密油藏中有親水、弱親水等性質(zhì)的油藏，但是不管是哪一種類(lèi)型的油藏，在注入水時(shí)都有可能發(fā)生滲吸作用。滲吸作用不僅會(huì)受到毛細(xì)管力的作用，同時(shí)還會(huì)受到重力和浮力的影響。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果可以表明，在單純平等半徑的毛孔中左右兩邊的毛細(xì)管力大小一致，方向相反，因此毛細(xì)管理會(huì)呈現(xiàn)出無(wú)效狀態(tài)，如果左邊孔徑大于右邊孔徑，則右邊的毛細(xì)管力要大于左邊的毛細(xì)管力，毛細(xì)管力可以將孔隙中的原油向左進(jìn)行有效驅(qū)替，由此可以說(shuō)明，原油會(huì)受到毛管力、重力和浮力的共同影響。

2.2致密油儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)滲吸的有利條件

巖心的潤(rùn)濕性。巖心原始潤(rùn)濕性會(huì)影響到水相的吸收量、速度，同時(shí)會(huì)嚴(yán)重制約滲吸驅(qū)油過(guò)程;水潤(rùn)濕巖心容易發(fā)生滲吸驅(qū)油，而油潤(rùn)濕性巖心很難發(fā)生滲吸驅(qū)油。由此可以說(shuō)明潤(rùn)濕性是發(fā)生滲吸作用的重要因素之一，水潤(rùn)濕性是滲吸驅(qū)油的重要條件。

滲吸水相的界面張力。毛管力會(huì)隨著界面張力降低而減小，針對(duì)特別低的界面張力，不會(huì)發(fā)生滲吸驅(qū)油作用。但是隨著界面張力的增大，又會(huì)導(dǎo)致粘附功能增加，因此改善致密油藏的滲吸驅(qū)油效果應(yīng)當(dāng)選擇合適的界面張力。

3致密油儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)滲吸采油效果影響因素分析

3.1基質(zhì)形態(tài)

通過(guò)基質(zhì)形態(tài)對(duì)于滲吸采油效果的影響分析可以看出，致命油藏橫向?qū)挾取⒑穸葪l件下滲吸采油效果，會(huì)隨著厚度、寬度的降低，采油效率增大，采油效果逐漸變好。這主要是由于基質(zhì)與裂縫之間的接觸面積增加，滲吸強(qiáng)度呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。因此盡可能的增加基質(zhì)與裂縫之間的接觸面積，有利于實(shí)現(xiàn)致密油儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)滲吸采油。

3.2毛管力大小

表面活性劑能夠使巖石的潤(rùn)濕性發(fā)生改變，毛管力會(huì)變化為驅(qū)動(dòng)力，隨著基質(zhì)毛管力的增加，儲(chǔ)層內(nèi)的滲吸強(qiáng)度會(huì)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，裂縫與基質(zhì)之間的滲吸量增加，滲吸采油效果會(huì)逐漸變好，結(jié)和毛管力對(duì)滲吸采油效果的影響曲線(xiàn)分析，改變潤(rùn)濕性的同時(shí)保持相當(dāng)?shù)乃浇缑嬲麖埩τ欣谔岣咦园l(fā)滲吸強(qiáng)度，提高采油效果。

3.3油水黏度比

給出一定的水相黏度，隨著油水黏度比的增加，原油的流動(dòng)力會(huì)逐漸下降，基質(zhì)與裂縫之間的滲吸強(qiáng)度會(huì)發(fā)生降低，導(dǎo)致采油效率下降。通過(guò)對(duì)油水黏度比對(duì)自發(fā)生吸采油效果的影響曲線(xiàn)分析，當(dāng)油水黏度比為3時(shí)與黏度比為50時(shí)的采收效率會(huì)下降至33%，由此說(shuō)明自發(fā)滲吸強(qiáng)度會(huì)隨著原油濃度的增加而降低。原油黏度越大，則致密油藏中所采取的表面活性劑性能要求越高。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)研究致密油藏的滲吸作用可以發(fā)現(xiàn)，注入表面活性劑可以致密油藏的儲(chǔ)層發(fā)生潤(rùn)濕性改變，誘導(dǎo)形成滲吸作用，從而有效提高原油的動(dòng)用程度。該方法同樣適用于親油致密油藏。滲吸采油效果與基質(zhì)特征之間的裂縫密度呈現(xiàn)出反比例關(guān)系，特征越大則基質(zhì)與裂縫的接觸面積就會(huì)越小，因此滲吸強(qiáng)度降低，采油效果就會(huì)下降。另外，采油效率與毛管力相關(guān)，對(duì)于親油致密油藏注入表面活性劑可以改變潤(rùn)濕性，同時(shí)能夠有效保證油藏中的毛管力處于平衡狀態(tài)。滲吸法采油適用于原油粘度低且滲透率保持較高的親油致密油藏。

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