CN105986790B - 高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法，该高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法包括：步骤1，进行微观水驱实验，并观测微观水驱油过程及剩余油变化的全程动态；步骤2，引入定量描述剩余油几何形态的参数；步骤3，结合观测到的微观水驱油过程中剩余油的镜下几何形态，并根据定量描述剩余油几何形态的参数，将剩余油进行分类；以及步骤4，在剩余油分类的基础上根据驱替过程中形成的剩余油形态定量的建立了微观水驱剩余油的几何表征方法。该高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法能很好反映各类剩余油的几何特征，具有较强的针对性，为油田的高含水油藏的剩余油挖潜提供理论指导。

Description

高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法。
背景技术
常规注水开发是国内油田开发的主要手段，注水开发在胜利油田应用更为广泛，随着油田注水开发的深入，胜利油田很多区块都进入了高含水、特高含水采油期，但平均采收率相对较低，也就是说仍有大量的剩余石油残留在地下，这些残留在地下的剩余石油储量对于增加可采储量和提高采收率是一个巨大的潜力。因此，加强该区的基础性理论研究，搞清楚剩余油的形成及分布机理进而针对各种剩余油的形成和分布特征采取相应的措施来提高采收率，这对整个胜利油区减缓递减、提高采收率有重要的意义。为此我们发明了一种新的高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在微观水驱实验的基础上，对微观剩余油的形成过程进行定性的分析而得到的，能很好反映各类剩余油的几何特征的高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法，该高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法包括：步骤1，进行微观水驱实验，并观测微观水驱油过程及剩余油变化的全程动态；步骤2，引入定量描述剩余油几何形态的参数；步骤3，结合观测到的微观水驱油过程中剩余油的镜下几何形态，根据定量描述剩余油几何形态的参数，定性的将剩余油进行分类；以及步骤4，在剩余油分类的基础上，根据驱替过程中形成的剩余油形态定量的建立了微观水驱剩余油的几何表征方法。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1中，采用玻璃刻蚀仿真模型进行微观水驱实验，并采用图像采集***观测微观水驱油过程及剩余油变化的全程动态。
步骤1包括：
1)将玻璃刻蚀模型装入特制的可视化夹持器中；
2)施加适当强度围压，对玻璃刻蚀模型抽成真空并饱和粘度为5mPa·s的原油，直到原油充满整个玻璃刻蚀模型，静置一段时间至采集的画面稳定后为止；
3)启动微量恒速泵，设定驱替速度为0.05mL/min，注入粘度为0.5mPa·s的水，开始进行驱替实验；
4)直到驱替画面稳定，整个驱替过程中进行动态过程摄像，实时记录水驱替油的全部动态过程和相关的动态摄像文件；
5)精选实验所得的照片并进行图像处理。
在步骤2中，为了对微观剩余油的形态分类，结合微观水驱油过程中剩余油的镜下几何形态，定义了剩余油联通孔隙系数、油孔径比、外形因子和形状因子四个参数来定性描述剩余油的几何形态。
剩余油联通孔隙系数为选定区域内剩余油充满在相互联通的孔喉的数量，用Cn表示；
油孔径比为被束缚油的等效直径与喉道的过水断面等效直径之比，即：
式中：Roc为油孔径比；Roil为束缚油的等效直径；Rchannel为喉道的过水断面等效直径；
外形因子为某一微观渗流通道内剩余油的长轴与短轴之比，即：
式中：G为外形因子；L为剩余油块的长轴长度；W为剩余油块的短轴宽度，剩余油外形不同，其外形因子明显不同；外形因子越小，相同体积情况下剩余油的表面积越大，剩余油块形状越规则；
形状因子G1:
式中：G1为形状因子；V为剩余油块的体积；S为剩余油块的表面积，剩余油形状不同，其形状因子不同；形状因子越小，相同体积情况下剩余油的表面积越大，表面凹凸变化程度也越大。
在步骤3中，定性的将剩余油分为连片型剩余油、分枝状剩余油、油膜状剩余油、柱状剩余油和滴状剩余油五类。
在步骤4中，连片型剩余油为镜下呈明显的片状结构，且剩余油联通孔隙系数>5，形 状因子G1≤0.0007，油孔径比Roc＝1；
分枝状剩余油为镜下呈明显的分支结构，2≤剩余油联通孔隙系数≤5，形状因子0.0007≤G1≤0.01，油孔径比Roc＝1；
油膜型剩余油主要分布在孔隙、喉道的两侧边缘，呈长条状；油块的厚度小于孔道直径的1/3，外形因G>8，形状因子0.01≤G1≤0.03，油孔径比Roc<1/3；
柱状剩余油为镜下呈长条状或柱状，分于狭窄的孔隙、喉道处，孔隙、喉道数＝1，外形因子2≤G≤8，油孔径比Roc＝1；
滴状剩余油为镜下呈规则球状或滴状，孔隙、喉道数＝1，外形因子1≤G≤2，油孔径比1/3≤Roc<1。
本发明中的高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法，以微观水驱实验为基础，采用玻璃刻蚀仿真模型，并结合利用实时图像采集***，实现了微观水驱油过程及剩余油变化的全程动态可视化。突破了常规的岩心驱替实验的局限性。利用微观水驱实验所得的结果进一步深入对微观水驱油渗流过程和剩余油的形态变化过程分析，结合微观水驱油过程中剩余油的镜下几何形态定性的将微观水驱剩余油分为连片型剩余油、分枝状剩余油、油膜型剩余油、柱状剩余油和滴状剩余油五类，并利用图像处理软件和统计学原理建立了微观剩余油几何表征方法。该高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法形具有较强的针对性，为油田的高含水油藏的剩余油挖潜提供理论指导。
附图说明
图1为本发明的高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明的剩余油微观几何形态表征方法的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明的高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法的流程图。
在步骤101，采用玻璃刻蚀仿真模型进行微观水驱实验，并结合图像采集***观测微观水驱油过程及剩余油变化的全程动态。在本步骤中，改进了常规实验装置，采用了玻璃刻蚀模型替代岩石薄片，并将图像采集***运用到实验装置上，实现了驱替过程的全程动态可视化。具体实验步骤如下：
1)将玻璃刻蚀模型装入特制的可视化夹持器中。
2)施加适当强度围压，对玻璃刻蚀模型抽成真空并饱和粘度为5mPa·s的原油，直到原油充满整个玻璃刻蚀模型，静置一段时间至采集的画面稳定后为止。
3)启动微量恒速泵，设定驱替速度为0.05mL/min，注入粘度为0.5mPa·s的水，开始进行驱替实验。
4)直到驱替画面稳定(即该驱替实验结束)，整个驱替过程中进行动态过程摄像，实时记录水驱替油的全部动态过程和相关的动态摄像文件。
5)精选实验所得的照片并利用图像处理软件Imagepro-plus6.0分别进行处理。
流程进入到步骤102。
在步骤102，引入定量描述剩余油几何形态的参数。为了对微观剩余油的形态分类，结合微观水驱油过程中剩余油的镜下几何形态，定义了剩余油联通孔隙系数、油孔径比、外形因子和形状因子四个参数来定性描述剩余油的几何形态。
剩余油联通孔隙系数为选定区域内剩余油充满在相互联通的孔喉的数量，用Cn表示；
油孔径比：指被束缚油的等效直径与喉道的过水断面等效直径之比，即：
式中：Roc为油孔径比；Roil为束缚油的等效直径；Rchannel为喉道的过水断面等效直径。
外形因子：定义为某一微观渗流通道内剩余油的长轴与短轴之比，即：
式中：G为外形因子；L为剩余油块的长轴长度；W为剩余油块的短轴宽度。
剩余油形状不同，其外形因子明显不同；外形因子越小，相同体积情况下剩余油的表面积越大，剩余油块形状越规则。
形状因子G1:
式中：G1为形状因子；V为剩余油块的体积；S为剩余油块的表面积。
剩余油形状不同，其形状因子不同；形状因子越小，相同体积情况下剩余油的表面积越大，表面凹凸变化程度也越大。
流程进入到步骤103。
在步骤103，结合观测到的微观水驱油过程中剩余油的镜下几何形态根据定量描述剩余油几何形态的参数，定性的将剩余油进行分类。在一实施例中，分为连片型剩余油、分枝状剩余油、油膜状剩余油、柱状剩余油和滴状剩余油五类。流程进入到步骤104。
在步骤104，在微观水驱剩余油分类的基础上根据驱替过程中形成的剩余油形态定性的建立了微观剩余油的几何表征方法。如图2所示。
连片型剩余油：镜下呈明显的片状结构，且相连孔隙数>5，形状因子G1≤0.0007，油孔径比Roc＝1；
分枝状剩余油：镜下呈明显的分支结构，2≤相连孔隙数≤5，形状因子0.0007≤G1≤0.01，油孔径比Roc＝1；
油膜型剩余油：主要分布在孔隙、喉道的两侧边缘，呈长条状；油块的厚度小于孔道直径的1/3，外形因子G＞8，形状因子0.01≤G1≤0.03，油孔径比Roc<1/3；
柱状剩余油:镜下呈长条状或柱状，分于狭窄的孔隙、喉道处，孔隙、喉道数＝1，外形因子2≤G≤8，油孔径比Roc＝1；
滴状剩余油：镜下呈规则球状或
滴状，孔隙、喉道数＝1，外形因子1≤G≤2，油孔径比1/3≤Roc<1。
流程结束。

Claims (5)

1.高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法，其特征在于，该高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法包括：
步骤1，进行微观水驱实验，并观测微观水驱油过程及剩余油变化的全程动态；
步骤2，引入定量描述剩余油几何形态的参数；
步骤3，结合观测到的微观水驱油过程中剩余油的镜下几何形态根据定量描述剩余油几何形态的参数，将剩余油进行分类；以及
步骤4，在剩余油分类的基础上，根据驱替过程中形成的剩余油形态定量的建立了微观水驱剩余油的几何表征方法；
在步骤2中，为了对微观剩余油的形态分类，结合微观水驱油过程中剩余油的镜下几何形态，定义了剩余油联通孔隙系数、油孔径比、外形因子和形状因子四个参数来定量描述剩余油的几何形态；
所述剩余油联通孔隙系数为选定区域内剩余油充满在相互联通的孔喉的数量，用Cn表示；
所述油孔径比为被束缚油的等效直径与喉道的过水断面等效直径之比，即：
式中：Roc为油孔径比；Roil为束缚油的等效直径；Rchannel为喉道的过水断面等效直径；
所述外形因子为某一微观渗流通道内剩余油的长轴与短轴之比，即：
式中：G为外形因子；L为剩余油块的长轴长度；W为剩余油块的短轴宽度，剩余油外形不同，其外形因子明显不同；外形因子越小，相同体积情况下剩余油的表面积越大，剩余油块形状越规则；
所述形状因子G1:
式中：G1为形状因子；V为剩余油块的体积；S为剩余油块的表面积，剩余油形状不同，其形状因子不同；形状因子越小，相同体积情况下剩余油的表面积越大，表面凹凸变化程度也越大。
2.根据权利要求1所述的高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法，其特征在于，在步骤1中，采用玻璃刻蚀仿真模型进行微观水驱实验，并采用图像采集***观测微观水驱油过程及剩余油变化的全程动态。
3.根据权利要求1所述的高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法，其特征在于，步骤1包括：
1)将玻璃刻蚀模型装入特制的可视化夹持器中；
2)施加适当强度围压，对玻璃刻蚀模型抽成真空并饱和粘度为5mPa·s的原油，直到原油充满整个玻璃刻蚀模型，静置一段时间至采集的画面稳定后为止；
3)启动微量恒速泵，设定驱替速度为0.05mL/min，注入粘度为0.5mPa·s的水，开始进行驱替实验；
4)直到驱替画面稳定，整个驱替过程中进行动态过程摄像，实时记录水驱替油的全部动态过程和相关的动态摄像文件；
5)精选实验所得的照片并进行图像处理。
4.根据权利要求1所述的高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法，其特征在于，在步骤3中，定性的将剩余油分为连片型剩余油、分枝状剩余油、油膜状剩余油、柱状剩余油和滴状剩余油五类。
5.根据权利要求4所述的高含水油藏微观水驱剩余油几何表征方法，其特征在于，
所述连片型剩余油为镜下呈明显的片状结构，且剩余油联通孔隙系数>5，形状因子G1≤0.0007，油孔径比Roc＝1；
所述分枝状剩余油为镜下呈明显的分支结构，2≤剩余油联通孔隙系数≤5，形状因子0.0007≤G1≤0.01，油孔径比Roc＝1；
所述油膜型剩余油主要分布在孔隙、喉道的两侧边缘，呈长条状；油块的厚度小于孔道直径的1/3，外形因G>8，形状因子0.01≤G1≤0.03，油孔径比Roc<1/3；
所述柱状剩余油为镜下呈长条状或柱状，分于狭窄的孔隙、喉道处，孔隙、喉道数＝1，即剩余油联通孔隙系数＝1，外形因子2≤G≤8，油孔径比Roc＝1；
所述滴状剩余油为镜下呈规则球状或滴状，孔隙、喉道数＝1，即剩余油联通孔隙系数＝1，外形因子1≤G≤2，油孔径比1/3≤Roc<1。
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