潤濕性對(duì)油水微觀分布的影響及油藏巖石潤濕性測(cè)定的方法——接觸角法(投影法)

一.水驅(qū)后殘余油的分布

1.水濕巖石:孤立的油滴、油珠等形式存在于孔道的中心。

水濕巖石

2.油濕巖石:以油膜的形式存在(覆蓋在巖石固體表面)。

油濕巖石

因此,油水在巖石孔隙中的分布與巖石表面的潤濕性有關(guān)、油水的飽和度大小有關(guān)、飽和度的變化方向(飽和流體的先后次序(動(dòng)潤濕滯后or靜潤濕滯后))有關(guān)。

二.潤濕性對(duì)采集率的影響

對(duì)于一般均質(zhì)潤濕系統(tǒng),水濕儲(chǔ)層的采收率比油濕儲(chǔ)層高。這是因?yàn)樵谒?qū)油過程中,親水巖石由于注入水的自動(dòng)吸入,可以減少粘滯引起的不同孔隙中液體流動(dòng)速度差異,克服粘性指進(jìn),使油水分布有利于水驅(qū)油,水所波及范圍較大,水的潤濕性能充分發(fā)揮,因此采收率要高。這里提及一下采收率受波及效率以及原油理論采收率的影響,例如如果你的波及效率只有50%,理論采收率是60%,那么你在宏觀上表現(xiàn)出來的實(shí)際采收率僅僅只有30%,這也是國內(nèi)目前一些油田所能達(dá)到的一個(gè)值,理論上說要增加實(shí)際采收率只需要多打幾口注水井或者將一些生產(chǎn)井改為注水井增大波及范圍,同時(shí)注入水中加入活性劑使得潤石反轉(zhuǎn)就能提高采油率,但是實(shí)際的油田考慮基本上都是非均質(zhì)儲(chǔ)層因此實(shí)際上想要增加實(shí)際采油率仍然困難重重。

三.注水對(duì)巖石潤濕性的影響

長期注水其實(shí)是會(huì)對(duì)巖石的潤濕性產(chǎn)生影響的使得巖石潤濕性發(fā)生變化,例如大慶油田通過水淹區(qū)密閉取芯發(fā)現(xiàn),當(dāng)油層含水飽和度超過40%時(shí),大部分巖石表面性質(zhì)由原來的弱親油轉(zhuǎn)變?yōu)槿跤H水;當(dāng)含水飽和度超過70%時(shí),則全部轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性。

原因:由于注水沖洗巖石表面,使得表面油膜(相似相溶)脫落,長石、石英表面呈現(xiàn)出本來的親水性。這種潤濕性轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象有利于提高水驅(qū)油效率,以及改善第三次采油效果。

四.接觸角法(投影法)

測(cè)量原理:把欲測(cè)巖石樣品(礦物)加工成平板,表面通過磨光處理。侵入液體(油或水)中,在平板光面上滴一滴直徑約為1~2mm的液體;通過光學(xué)系統(tǒng)或顯微鏡將液滴放大拍照,便可以直接在照片上測(cè)出潤濕角。

示意圖

然后根據(jù)tanθ=2h/d計(jì)算出θ大小,θ=arctan2h/d

示意圖


方法特征:

1.原理簡單,測(cè)量過程和結(jié)果直觀。

2.測(cè)量要求嚴(yán)格,如礦物表面要十分光滑,潔凈且無污染;要求恒溫條件,因?yàn)闇夭顣?huì)引起較大誤差。

3.測(cè)量時(shí)間長,液滴穩(wěn)定平衡時(shí)間需要幾百甚至上千小時(shí)。

4.該方法不能直接測(cè)量油層巖石的潤濕接觸角

測(cè)量結(jié)果:

按照石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5153-95,接觸角0~75度為親水,75~105度為中間潤濕,105~180度為親油。

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