流體流動對低滲巖心電阻率的影響實驗研究

繆飛飛　任曉娟　劉繼梓　劉軍令　初振淼

文章編號：1006-6535(2009)02-0076-02

摘要：通過室內(nèi)實驗，研究了不同巖性、潤濕性、滲透率等條件下巖心油驅(qū)水和水驅(qū)油過程中巖石電阻率的變化，分析了流體流動對低滲巖石電阻率和阿爾奇飽和度指數(shù)以及地層因素的影響。實驗結(jié)果表明：①低滲透油層親水巖心和親油巖心的電阻率隨含水飽和度的增加而降低。②巖心滲透率越高飽和度指數(shù)越高，滲透率越低飽和度指數(shù)越低；親油巖心電阻率較大，親水巖心電阻率較小。③巖心滲透率越高，巖心的電阻率越低；巖心滲透率越低，巖心電阻率越高。④在相同的驅(qū)替速度下，電阻率隨圍壓的增加而增加。⑤低滲透儲層親水巖石的飽和度指數(shù)值大于親油巖石的飽和度指數(shù)值。

關鍵詞：流體流動；低滲巖心；巖心電阻率；電阻率指數(shù)；實驗研究

中圖分類號：TE357

文獻標識碼：A

前 言

低滲透油氣藏在我國東西部的分布非常廣泛，由于該類油氣藏特殊的地質(zhì)特征和復雜的巖石物理特性，油氣水層在測井曲線上的響應特征不明顯，儲層解釋方法研究也未系統(tǒng)化，參數(shù)定量計算的精度不夠，因此，需要在實驗室開展典型低滲透巖心的測量工作，在實驗數(shù)據(jù)測量的基礎上，分析模型參數(shù)與各種影響因素之間的關系^[1]。因此，通過模擬流體流動對巖石電阻率的影響實驗，來研究在含水 (油) 飽和度變化的過程中，不同流動單元中電阻率變化規(guī)律，對于正確評價水淹層、研究剩余油飽和度及其分布特征，有著十分重要的意義。

在對低滲儲層、流體流動規(guī)律、巖心電阻率及其影響因素進行文獻^[2～11]調(diào)研的基礎上，通過油驅(qū)水、水驅(qū)油及注入壓力對巖心電阻率變化實驗研究，對實驗結(jié)果進行對比分析，以研究流體流動對低滲儲層巖心電阻率變化的影響。

1 室內(nèi)實驗研究方法

1.1 實驗巖心

實驗巖心來自WZ、BB、GGY和YHW區(qū)塊，根據(jù)石油天然氣行業(yè)標準SY/T5385-91，直徑為2.5 cm，長度不小于直徑的1.5倍(表1)。

1.2 實驗流體

實驗用油和水均是模擬地層油和模擬地層水，其基本參數(shù)見表2。

1.3 實驗條件

為了模擬地層條件，BB油田巖心、WZ油田巖心和GGY油田巖心的水驅(qū)油、油驅(qū)水、應力敏感、注入壓力等實驗分別是在室溫和40 ℃下的恒溫箱中進行的，并對YHW巖心地層因素進行了測定。

1.4 實驗方法

本次實驗執(zhí)行石油天然氣行業(yè)標準SY/T5345-1999^[12]油水相對滲透率的測定和SY/T5385-91^[13]巖石電阻率參數(shù)的測定，并采用恒壓法。

2 實驗結(jié)果及分析

2.1 注入壓力對巖石電阻率影響分析

(1) GGY油田巖心數(shù)據(jù)分析。對GGY8099井1-14/54-1巖心(親水)和BB149井5-40巖心(親油)進行注入壓力實驗。實驗結(jié)果表明，親水巖心和親油巖心都具有隨含水飽和度增加，巖心電阻率不斷減小的現(xiàn)象，含水飽和度低時，電阻率變化幅度大，含水飽和度高時，電阻率變化幅度減小且趨于平緩，巖石滲透率越高電阻率越低，滲透率越低電阻率越高(表3、4)。

2.2 圍壓對巖石電阻率的影響分析

在相同的驅(qū)替速度下改變圍壓來研究巖石電阻率的變化規(guī)律，對WZ13巖心進行實驗。實驗結(jié)果表明，WZ13巖心的電阻率隨圍壓的增加而增加，這是由于隨著圍壓的增大，致使WZ13巖心孔隙變小、喉道變窄、導電能力變?nèi)醯木壒?。而且從圖1可以看出在圍壓5 MPa時，巖心電阻率變化增加最大，說明巖心孔隙結(jié)構(gòu)變化發(fā)生在壓力變化的初期，隨后再增加圍壓，巖心孔隙結(jié)構(gòu)變化已很小，導致電阻率變化變??；減小圍壓，巖心孔隙結(jié)構(gòu)向原始孔隙結(jié)構(gòu)變化，但是變化幅度很小，導致巖心電阻率增大幅度小，無法達到原始電阻率值(圖1)。

2.3 水驅(qū)油實驗過程中電阻率的變化

在水驅(qū)油過程中，低滲透儲層親油巖心電阻率較大；親水巖心電阻率較??；親水巖石的飽和度指數(shù)值大于親油巖石飽和度指數(shù)值；滲透率越高飽和度指數(shù)越高，滲透率越低飽和度指數(shù)越低(表5)。

3 結(jié) 論

(1) 低滲透油層的親水巖心和親油巖心都具有隨含水飽和度增加，巖心電阻率不斷減小的現(xiàn)象，且?guī)r石滲透率越高電阻率越低，滲透率越低電阻率越高。

(2) 在相同的驅(qū)替速度下，低滲透油層巖心電阻率隨圍壓的增加而增加。

(3) 低滲透儲層親油巖心電阻率較大；親水巖心電阻率較小。

(4) 低滲透儲層親水巖石的飽和度指數(shù)大于親油巖石的飽和度指數(shù)。

(5) 滲透率越高飽和度指數(shù)越高，滲透率越低飽和度指數(shù)越低。

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編輯 方 赟