甘露(勝利石油工程有限公司測(cè)井公司,山東 東營(yíng) 257096)
與水驅(qū)開發(fā)不同,注聚開發(fā)過程中會(huì)有部分聚合物殘留改變儲(chǔ)層的巖石物理性質(zhì),導(dǎo)致儲(chǔ)層巖石物理參數(shù)和測(cè)井響應(yīng)特征變得更加復(fù)雜,測(cè)井解釋中聚合物驅(qū)淹層的解釋已經(jīng)不能直接套用水驅(qū)水淹層的解釋方法。因此,選擇孤島油田中一區(qū)Ng3試驗(yàn)區(qū)做為研究區(qū),依托巖石物理實(shí)驗(yàn)開展分析研究。
實(shí)驗(yàn)采用的聚合物為MO-4000-HSF,主要成分為陰離子型聚丙烯酰胺。采用礦化度為不同的氯化鈉溶液配制聚合物母液,并分別稀釋至聚合物濃度測(cè)量其液體電阻率并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
測(cè)量其液體電阻率并分析數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證,聚合物濃度在溶液礦化度高于4000mg/L時(shí),對(duì)溶液和巖心的電性變化影響很小,除含水飽和度外地層水礦化度為溶液電阻率變化主因。
選取研究區(qū)域砂巖制備巖樣,用5000mg/L的純鹽溶液和對(duì)應(yīng)的聚合物溶液以及變壓器油,通過巖石物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M開發(fā)過程中巖電參數(shù)的變化以分析巖樣電學(xué)性質(zhì)受聚合物的影響。
在砂巖孔隙中飽和水時(shí),由阿爾奇公式可知,地層因素F與孔隙度Ф關(guān)系為
聚合物濃度500mg/L時(shí)a值為0.761,m值為1.841,聚合物濃度為1000mg/L時(shí),a值變?yōu)?.732,m值變?yōu)?.876;聚合物濃度為1500mg/L,b從1.007變化到1.017,n從1.6變化到1.58,變化很小,因此當(dāng)?shù)貙铀牡V化度較高時(shí),聚合物濃度的變化不影響巖電參數(shù)a、b、m、n的值。
用前期水驅(qū)巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)回歸分析,得到a=0.205、m=2.933、b=0.955、n=1.824;強(qiáng)制a=1,則m=1.5918,強(qiáng)制b=1,則n=1.786。用聚驅(qū)階段巖電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)回歸分析,得到a=0.82、m=1.774,b=1.046、n=1.5432;強(qiáng)制 a=1,則 m=1.5814,強(qiáng)制 b=1,則n=1.585。
從早期注水到聚驅(qū),分析m和n值都減小主因是m值度量和表征巖石的骨架與孔隙曲折性,曲折度越高結(jié)構(gòu)越差,m值越大;反之,m值越小。因此聚驅(qū)后,儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)呈變好的趨勢(shì)因而m減小。
同上所述,n值與巖石潤(rùn)濕性有關(guān),越親水、孔隙結(jié)構(gòu)越好n值越小,相反n值越大。聚驅(qū)后,儲(chǔ)層潤(rùn)濕性由親油和中性向親水轉(zhuǎn)變。因此,注聚后n值減小與上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)論相符。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知,對(duì)同一孔隙度巖心,聚合物濃度對(duì)Ro影響較小。
根據(jù)阿爾奇公式,正演模擬溶液對(duì)不同孔隙度的巖心Ro與聚合物濃度值間的關(guān)系以評(píng)定其受聚合物濃度影響的大小。其中不同聚合物濃度溶液的電阻率值(實(shí)驗(yàn)測(cè)量),巖電參數(shù)選擇了上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
用與研究區(qū)孔隙度較為接近的φ=35%進(jìn)行模擬和數(shù)據(jù)分析,可以看出當(dāng)Ф和溶液礦化度一定時(shí),聚合物濃度的升高導(dǎo)致的Ro下降的幅度很低,不超過5%。從巖石電阻率Ro測(cè)量值可以看出當(dāng)聚合物濃度和Ф都一定時(shí),隨溶液礦化度增加Ro減小幅度相對(duì)值減小在50%到90%之間。
綜上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及正演模擬分析可以認(rèn)為,溶液礦化度對(duì)飽含水巖石電阻率的影響遠(yuǎn)大于聚合物濃度的影響,礦化度高時(shí)更明顯。
作出礦化度5000mg/L地層水溶液在不同聚合物濃度情況下Rt-Sw的關(guān)系,可見Sw較高時(shí)巖石電阻率Rt幾乎不受聚合物濃度變化影響。
根據(jù)阿爾奇公式正演了地層水礦化度為4000mg/L時(shí)不同Sw的Rt受聚合物濃度影響程度,巖電參數(shù)a=1,m=1.5814,b=1,n=1.585。
用Ф為35%、且Sw=55%時(shí)進(jìn)行模擬和數(shù)據(jù)分析可得當(dāng)溶液礦化度、Sw和Ф不變,聚合物濃度的變化不會(huì)對(duì)Rt產(chǎn)生較大的影響。
根據(jù)阿爾奇公式,正演了Sw=55%、φ=35%時(shí)不同聚合物濃度條件下Rt與溶液礦化度之間的關(guān)系以研究溶液礦化度對(duì)Rt影響大小。參考其中不同聚合物濃度溶液的電阻率值,巖電參數(shù)選擇了上述計(jì)算的結(jié)果。
選取上文中五種礦化度溶液進(jìn)行了模擬,并選取聚合物濃度分別為0mg/L、800mg/L和1200mg/L時(shí)不同Sw的Rt數(shù)據(jù)對(duì)比。當(dāng)聚合物濃度、Ф和Sw都一定時(shí),溶液礦化度的Rt變化的相對(duì)值在56%到90%之間,可見溶液礦化度對(duì)Rt的影響比濃度的影響大的多。
通過大量驗(yàn)分析研究可以看出聚合物在溶液礦化度高于4000mg/L時(shí)其濃度對(duì)溶液和巖心的電性變化影響很小,除含水飽和度外地層水礦化度才是導(dǎo)致注聚驅(qū)水淹層電阻率變化的決定因素。
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