[发明专利]一种模拟油润湿碳酸盐胶结物对石油运聚影响的可视化方法

说明书

本发明涉及一种模拟油润湿碳酸盐胶结物对石油运聚影响的可视化方法，使用微观玻璃板刻蚀装置，明确孔喉空间中油润湿碳酸盐胶结物的含量及分布对石油运聚的影响。与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：本发明沉淀出的方解石胶结物具有较强的附着性；本发明采用无机沉淀的方法生成方解石胶结物，有效排除了前人提出的尿素水解法中尿素酶及尿素等有机化合物的引入；本发明保证了沉淀方解石胶结物前微观玻璃板刻蚀模型中左右实验空间内具有相似的孔喉结构特征。本发明确保了油润湿方解石胶结物对石油运聚影响的过程可以被实时观察。

技术领域

本发明属于石油天然气勘探与开发技术，尤其涉及一种模拟油润湿碳酸盐胶结物对石油运聚影响的可视化方法。

背景技术

随着石油与天然气勘探程度的不断提高以及对油气资源需求的不断增长，深层油气藏逐渐成为油气勘探的重要接替领域。碳酸盐胶结物作为典型的油润湿矿物在油气储层中普遍发育，成为破坏储层质量及影响石油运聚的重要胶结物。因此，油润湿碳酸盐矿物的含量及分布对石油运聚的影响机理已成为油气勘探领域的研究热点并受到众多学者的普遍关注。然而，现今对于该问题的研究多集中于理论分析，缺乏有力的微观物理模拟实验结果支持。

前人对孔隙空间中润湿性差异对石油运聚影响的宏观物理模拟实验进行了探索。部分学者采用具有不同碳酸盐胶结物含量的碎屑岩岩心开展物理模拟实验。首先，根据岩心中碳酸盐胶结物的含量选取典型的岩心样品，测量岩心样品表面的润湿性；然后，使用相同的充注压力对具有不同润湿性的实际岩心开展石油的充注实验，实验过程中记录具有不同润湿性的实际岩心中石油的启动压力梯度及含油饱和度，分析油润湿碳酸盐胶结物含量对石油运聚的影响。部分学者将油润湿与水润湿的玻璃珠共同填装到试管中，开展石油的自吸实验，观察石油的宏观运聚特征，分析润湿性差异对石油运聚的影响。另有部分学者将油润湿的棉线插入装有水润湿玻璃珠的试管中，模拟油润湿通道并开展石油的自吸实验，观察石油的宏观运聚特征，分析润湿性差异对石油运聚的影响。以上实验方法主要存在以下问题：(1)岩心润湿角测试方法只能确定岩心表面上不同矿物的综合润湿性特征，不能明确岩心中碳酸盐胶结物在实验条件下是否为油润湿特征；(2)后两种实验方法中均未能在玻璃珠模型中真实模拟出碳酸盐胶结物，进而未能明确油润湿碳酸盐胶结物对石油运聚的影响；(3)在石油充注之前，无法保证具有不同润湿性特征的岩心样品或玻璃珠模型中孔喉结构的相似性，由于孔喉结构与润湿性共同控制石油在孔隙空间中的运聚特征，因此样品中孔喉结构的差异将会对实验结果的解释造成干扰；(4)以上实验方法均不能观察到石油在孔隙空间中的微观运聚特征，进而无法明确孔隙空间内油润湿碳酸盐胶结物的分布对石油运聚的影响。

作为一种高度可视化的微观渗流实验装置，2-D微观玻璃板刻蚀模型被认为是观察记录石油运聚过程及碳酸盐胶结过程的有效实验装置。为了真实模拟油气储层中的碳酸盐胶结物，在石油运聚的过程中不允许渗流实验装置内的碳酸盐胶结物随流体的流动发生位移。另外，为了防止石油充注前实验装置内润湿性特征发生不可预估的变化，在注入实验装置的流体中应尽可能避免有机物质的混入。因此，如何利用无机沉淀的方法在2-D微观玻璃板刻蚀模型中生成强附着性方解石胶结物也成为微观物理模拟实验的难点。