聚驱对孤岛油田水淹层电性影响研究

与水驱开发不同, 注聚开发过程中会有部分聚合物残留改变储层的岩石物理性质, 导致储层岩石物理参数和测井响应特征变得更加复杂, 测井解释中聚合物驱淹层的解释已经不能直接套用水驱水淹层的解释方法。因此, 选择孤岛油田中一区Ng3试验区做为研究区, 依托岩石物理实验开展分析研究。

1 实验数据及分析

实验采用的聚合物为MO-4000-HSF, 主要成分为阴离子型聚丙烯酰胺。采用矿化度为不同的氯化钠溶液配制聚合物母液, 并分别稀释至聚合物浓度测量其液体电阻率并对数据进行分析。

1.1 聚合物对溶液电阻率的影响

测量其液体电阻率并分析数据可以验证, 聚合物浓度在溶液矿化度高于4000mg/L时, 对溶液和岩心的电性变化影响很小, 除含水饱和度外地层水矿化度为溶液电阻率变化主因。

1.2 聚合物对岩电参数的影响

选取研究区域砂岩制备岩样, 用5000mg/L的纯盐溶液和对应的聚合物溶液以及变压器油, 通过岩石物理实验模拟开发过程中岩电参数的变化以分析岩样电学性质受聚合物的影响。

在砂岩孔隙中饱和水时, 由阿尔奇公式可知, 地层因素F与孔隙度Ф关系为

聚合物浓度500mg/L时a值为0.761, m值为1.841, 聚合物浓度为1000mg/L时, a值变为0.732, m值变为1.876;聚合物浓度为1500mg/L, b从1.007变化到1.017, n从1.6变化到1.58, 变化很小, 因此当地层水的矿化度较高时, 聚合物浓度的变化不影响岩电参数a、b、m、n的值。

用前期水驱岩电实验数据统计回归分析, 得到a=0.205、m=2.933、b=0.955、n=1.824;强制a=1, 则m=1.5918, 强制b=1, 则n=1.786。用聚驱阶段岩电数据统计回归分析, 得到a=0.82、m=1.774, b=1.046、n=1.5432;强制a=1, 则m=1.5814, 强制b=1, 则n=1.585。

从早期注水到聚驱, 分析m和n值都减小主因是m值度量和表征岩石的骨架与孔隙曲折性, 曲折度越高结构越差, m值越大;反之, m值越小。因此聚驱后, 储层微观孔隙结构呈变好的趋势因而m减小。

同上所述, n值与岩石润湿性有关, 越亲水、孔隙结构越好n值越小, 相反n值越大。聚驱后, 储层润湿性由亲油和中性向亲水转变。因此, 注聚后n值减小与上述实验数据分析结论相符。

1.3 聚合物对Ro的影响

根据实验数据分析可知, 对同一孔隙度岩心, 聚合物浓度对Ro影响较小。

根据阿尔奇公式, 正演模拟溶液对不同孔隙度的岩心Ro与聚合物浓度值间的关系以评定其受聚合物浓度影响的大小。其中不同聚合物浓度溶液的电阻率值 (实验测量) , 岩电参数选择了上述实验的结果。

用与研究区孔隙度较为接近的φ=35%进行模拟和数据分析, 可以看出当Ф和溶液矿化度一定时, 聚合物浓度的升高导致的Ro下降的幅度很低, 不超过5%。从岩石电阻率Ro测量值可以看出当聚合物浓度和Ф都一定时, 随溶液矿化度增加Ro减小幅度相对值减小在50%到90%之间。

综上实验数据及正演模拟分析可以认为, 溶液矿化度对饱含水岩石电阻率的影响远大于聚合物浓度的影响, 矿化度高时更明显。

1.4 聚合物对Rt的影响

作出矿化度5000mg/L地层水溶液在不同聚合物浓度情况下Rt-Sw的关系, 可见Sw较高时岩石电阻率Rt几乎不受聚合物浓度变化影响。

根据阿尔奇公式正演了地层水矿化度为4000mg/L时不同Sw的Rt受聚合物浓度影响程度, 岩电参数a=1, m=1.5814, b=1, n=1.585。

用Ф为35%、且Sw=55%时进行模拟和数据分析可得当溶液矿化度、Sw和Ф不变, 聚合物浓度的变化不会对Rt产生较大的影响。

根据阿尔奇公式, 正演了Sw=55%、φ=35%时不同聚合物浓度条件下Rt与溶液矿化度之间的关系以研究溶液矿化度对Rt影响大小。参考其中不同聚合物浓度溶液的电阻率值, 岩电参数选择了上述计算的结果。

选取上文中五种矿化度溶液进行了模拟, 并选取聚合物浓度分别为0mg/L、800mg/L和1200mg/L时不同Sw的Rt数据对比。当聚合物浓度、Ф和Sw都一定时, 溶液矿化度的Rt变化的相对值在56%到90%之间, 可见溶液矿化度对Rt的影响比浓度的影响大的多。

2 结语

通过大量验分析研究可以看出聚合物在溶液矿化度高于4000mg/L时其浓度对溶液和岩心的电性变化影响很小, 除含水饱和度外地层水矿化度才是导致注聚驱水淹层电阻率变化的决定因素。

摘要：国内外聚合物驱油技术的研究过去主要侧重于聚合物特性方面, 以孤岛油田中一区Ng3试验区为研究对象, 运用岩石物理实验方法模拟聚合物驱过程, 研究不同驱替液所饱和岩心的电性方面影响变化规律。对进一步优化储层参数定量解释方法、提高注聚驱后储层参数的解释精度有重要的参考价值。

关键词：聚合物驱,聚合物,水淹层,岩石物理,电性

参考文献

[1] 孙建孟.应用岩心分析资料建立测井解释模型.石油大学学报[J].1995, 19 (4) :28-34.

[2] 焦翠华等.聚合物对孤岛中—区测井响应特征影响研究[J].测井技术, 2011, 4:16-19.