岩心含油饱和度超低温冷冻取样实验比对解析
   来源:中国科技博览     2019年07月24日 00:39

...慎闯入当地一处冷冻食品仓 库,竟躲在只有零下2度的低温中长达4...

张丽平

[摘 要]油气藏含油饱和度主要体现的是当前地质环境中储集层的数据,通过采取方式来粉刺地层中岩石的油、气、水饱和度等参数,就能够为我国资源勘探提供更好的方向,同时可以为我国进行更好的油气开发。目前所使用的岩心超低温冷冻采样技术是否会造成岩心饱和度的变化,还没有一个准确的阶段,所以在目前的实验室中加大了对于岩心数据的研究力度。

[关键词]岩心饱和度 超低温冷冻 束缚水散失

中图分类号:S313 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)06-0038-01

0 前言

通常情况下油气层岩石空隙中含有液态烃(原油)和气态烃(天然气)以及地层水,这些流体中的含量呈现了不同的分布。油田开发过程中实验人员首先需要考虑的是油、气、水在孔隙中的含量和占有的空间,因为这些数据会直接影响到地层中的储量,为了能够反映出这些物质所占比例大小,通过饱和度参数可以反映出来。

1 流体的饱和度

流体饱和度主要指的是储层中的各种流体物质所占的比例百分数。该参数主要体现的是在孔隙中的某种流体在整个空间内所占的比例系数。含油饱和度主要指的是在油层分布中原油占有孔隙内的。油气藏含油饱和度是进行石油地质储存量以及评价储集量的主要数据,伴随着我国油田的大力开发,在不同的实验阶段中的油、气、水饱和度数据是不同的。通过了几十年发展滞后,胜利油田已经逐渐的进入了高含水、高采出的阶段中,通过分析了上述三个饱和度数据,通过进一步确定勘探方向,并且为后续的工作做好进一步控制。

当前胜利油田中的密闭保型取心直接进行样品检测其中的含流体饱和度是当前比较有效的一种方法,但是岩心测定的饱和度的前提条件是获得了保持原有油藏含油状态的岩心。因为,通常使用油基泥浆钻井取心或者密闭取心的方式来进行的,还要严格的執行相应的操作规程,取得了具备一定密闭率的合格岩样,测定其饱和度数据。实验室中进行岩心含水饱和度的测定方法主要有蒸馏法、干馏法以及色谱法等等。蒸馏法获取的数据精度比较精确,也是当前国内外普遍使用的方法,可以作为后续实验数据的的主要参数。蒸馏法是使用蒸馏的方法来蒸出岩样中的地层水分,同时使用精度非常高的捕捉装置收集并且测定含水量。然后在使用同一块的岩样测量孔隙的体积,然后计算出该位置上的含油饱和度。就目前来讲,无论是选择任何一种的测定方法价格都非常高,所以就目前来讲使用有限的密闭岩心资源可以测定出最为准确性的饱和度数据,但是价格也是难以克服的问题。

目前的胜利油田使用的是密闭取心法在岩石的出筒处理剖切以及钻柱取样的过程中,其会在很长一段时间内完全的暴露在空气中。该时间内岩心一致都处于温度较低的环境中,可以充分的抑制了岩心中的油气水含量,但是这种一直作用对于油气水饱和度产生了比较大的影响,这就是提升饱和度数据的关键。因此,采取先进的技术来研究岩心饱和度的变化情况,对于提升其检测数据的准确性非常关键。

2 影响岩心含油饱和度的因素

通过来讲,影响岩心含油饱和度参数的原因主要有一下两点:一是储层岩石的孔隙以及结构表面性质所产生的影响,这是影响其含油饱和度最为关键的因素。一般来说,岩石的颗粒越大,其比面也就越小,孔隙、吼道半径也就会相应变大,孔隙连通性也就越好,有其饱和度也越高;二是对于油气性质的影响。油气密度的不同,油气饱和度也就不同。如果油品的粘度比较高,排水动力也就比较小,油气非常容易进入到孔隙内部,残留的含水量也就会比较低,反之也是如此。

3 设计实验

通过研究以上的几个方面,使用现在的工具,设计实验内容主要包含以下几个方面:

(1)选取岩心。因为岩石以及流体性质都不相同,油气运移的条件所存在较大的不同,含油饱和度的大小也会存在较大的不同。相同的储层环境中,对于粗粒砂岩来说,粒状、孔洞灰岩以及所有的大空隙岩石中,含油饱和度会比粉砂岩、含泥较多的砂岩。充分考虑到了实验的操作性以及数据可能存在一定的变化,所以尽可能选择颗粒比较粗、形状比较完整的岩心。此外,还要充分的考虑到岩石有可能存在的裂缝、层理等因素,尽量的选择单一均质无明显粒度变化的砂岩。岩心的长度通常需要根据实验要求来确定,这样有利于实验中的天平称重以及操作,如果选择的粒度太小,样品在冷冻前后过程中质量不会产生明显的不同。

(2)将已经确定进行实验的岩心从中间位置进行剖开,记录为甲、乙。使用天平将该两者进行称量,记做m甲1、m乙1。因为粗粒砂岩通常情况下比较输送,因此在钻样之前必须要冷冻24小时以上才能进行实验。不能将实验样品在原油或者水中浸泡,否则会导致岩石内部产生极为严重的影响。

(3)甲样品在超低温冷柜中储存了24小时后进行称重,记做m甲2,比较m甲1,连续选择5块样品,计算机饱和度数据,同时求得其平均值,S甲。

(4)因为现在从岩心处进行采样钻柱的时间通常在10天左右,然后将乙样品在超低温冷柜中冷冻10天后取出称重,记做m乙2,跟m乙1做比较,与甲样品一样,选择5块样品进行含油饱和度的计算,求出平均值并做好记录S乙平均,跟S甲比较。选择冷冻前后进行测量主要是为了获取岩心在超低温环境中内流体是否发生变化,通过前后测量数据比对可以发现,其质量发生了非常明显的变化,而重量减少的这一部分就是水或者是油。

实验结果:

m甲1=251.432gm甲2=251.429gS甲平均=17.453%

m乙1=246.386gm甲2=245.264gS甲平均=17.452%

3 做好实验作业的节能环保工作

实验过程中的节能环保是非常重要的,这就需要从以下几个方面来进行:一是企业在任何一个实验的过程中要严格的控制各个方面的节能环保特性,实验过程中需要准确的了解各个方面的因素,同时要保证各项施工数据都能够符合国家法律法规的要求。石油实验影响的是施工区域内的地上环境参数,作业过程中需要进行泥浆处理、原油储存和运输、各种化学药品的使用,而很多的原油伴生气也会导致环境污染。此外,还需要采取措施来应对实验过程中很容易出现的应急状况,比如火灾、地震等自然灾害。这些问题如果没有全面的考虑,非常容易导致该附近区域内环境产生极大的负面影响,也必然造成巨大的经济利益损失。主要的处理措施是选择合适的石油实验原材料,在工程设计中,要满足环保要求。同时,还应该积极的进行清洁处理工作,尽量的避免在实验的过程中造成严重的环境污染,加强工作人员的培训和教育,提高防范意识,不能自爱破坏环境之后又花费较大的资金和精力进行治理,要在源头上控制环境污染。

实验的过程中,同时会造成很多能源的浪费,这部分损耗是是比较大的成本支出,所以在实验过程中需要采取措施来降低能源浪费,提高能源利用率。比如在实验过程中,如果出现了原油的泄漏必然会造成环境污染,同时还导致油品的浪费,企业在生产中应该将该部分指标作为考核标准,提高资源利用率。实验中尽量的使用节能环保设备,积极的选择电力实验设备,这是降低能源消耗工作的关键,比如使用节能抽油机、节能皮带机等设备进行石油实验。

4 结语

通过了上述的实验可以发现岩心在超低温冷冻的过程中会产生重量变化,会造成水分的蒸发,但是对于含油饱和度的影响却比较小,所以使用岩心超低温冷冻采样技术能够准确的获取岩心饱和度数据。

参考文献

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[2] 高建,吕静.应用CT成像技术研究岩心孔隙度分布特征[J].CT理论与应用研究.2009(02).

[3] 王家禄,高建,刘莉.应用CT技术研究岩石孔隙变化特征[J].石油学报.2009(06).

饱和度 岩心 孔隙