一種研究高礦化度地層水對CO2驅影響的實驗方法技術

本發明專利技術提供一種研究高礦化度地層水對CO2驅影響的實驗方法，步驟如下：在巖心兩端分別切巖心切片A、B，洗巖心，干燥稱重，測巖心孔隙體積、氣測滲透率，飽和巖心，測核磁共振，驅替，得巖心水測滲透率；驅替，保持溫度、壓力放置，進行CO2水氣注入，洗巖心，干燥，測質量、孔隙體積、氣測滲透率，抽真空，飽和巖心，驅替，測巖心水測滲透率，核磁共振；在巖心兩端分別切巖心切片C、D，清洗，烘干，將巖心切片A、B、C、D進行電鏡掃描、表面元素和巖石礦物分析，更換巖心、壓力、溫度重復步驟1~3；收集數據。本發明專利技術可實現CO2?水?巖石相互作用、CO2?地層水沉淀作用對儲層物性及開發參數采集研究。

A study of high salinity formation water for CO

The invention provides a method for studying the formation water of high salinity formation water to CO

【技術實現步驟摘要】
一種研究高礦化度地層水對CO2驅影響的實驗方法
本專利技術屬于巖心驅替
，具體涉及一種研究高礦化度地層水對CO2驅影響的實驗方法。
技術介紹
隨著油氣田開發的不斷發展，優質儲層的原油儲量越來越少，目前勘探的新增儲量主要是低滲透油藏，并且其中絕大部分為超低滲透油藏和特低滲透油藏。針對超低滲透油藏和特定滲透油藏，常規的注水開發存著“注不進，采不出”的問題。二氧化碳（CO2）在地層中具有流動性好、能夠使原油體積發生大幅度膨脹、大幅度降低原油粘度、降低油氣界面張力、與原油發生混相作用等優點。因此，CO2驅開發能彌補注水開發的不足，注入地層中的CO2能夠波及到水驅難以波及到的低滲透區域，并與地層原油充分接觸，驅動地層剩余油，有效提高微觀和宏觀驅油效率，進而達到提高原油采收率的目的。CO2驅不僅可以提高石油采收率，而且還能夠實現CO2的地下封存，從而減少大氣中人為排放的CO2，達到節能減排的目的。然而，CO2是一種特殊的氣體，當其注入含水砂巖儲層后，在儲層溫度、壓力條件下，CO2會與地層水、儲層巖石接觸會發生復雜的物理化學反應，二氧化碳在注入地層驅油過程中，注入的二氧化碳在地層水中溶解后，與地層水反應會形成碳酸溶液，并解離出H+和HCO3-、CO32-。一方面，CO2溶于地層水形成的酸性流體會溶蝕巖石中的膠結物，進而提高儲層的滲透率，但同時由于地層水中成垢離子的不斷增加，在儲層壓力、溫度等條件發生變化時生成次生礦物，堵塞孔隙使儲層滲透率降低。另一方面，若地層水本身含有高濃度的鈣離子、鎂離子、鋇離子、鍶離子，隨著CO2的注入，地層水中碳酸根和碳酸氫根離子濃度的增加，碳酸根和碳酸氫根離子與鈣離子、鎂離子、鋇離子、鍶離子反應生成碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋇、碳酸鍶固相沉積，堵塞孔隙喉道從而降低儲層滲透率，進而影響到二氧化碳的驅油效果?，F有技術如授權公告號102865899B，中國專利技術授權專利文獻公開了一種在高溫高壓巖心驅替過程中可進行流體體積原位測量的方法，以及能使用該方法進行流體體積測量的裝置。該方法分為三步，第一步為正式驅替前的準備工作，目的是使巖心內流體、導管中流體及容器中流體處在應高溫高壓環境下；第二步開始正式驅替，通過壓力泵打入驅替液體，從巖心中驅替出的流體(尤其是氣和油)匯集于一密閉透明容器中；第三步為計量各流體體積，待油氣水充分分層后，由于三種流體的顏色不同，通過容器上的刻度即可讀出三者的體積。所設計的流體體積測量裝置結構簡單，只需在常規高溫高壓巖心驅替實驗裝置的基礎上增加四個閥門，兩個導管，兩個壓力測量儀，一個收集容器，一個緩沖容器和一個半滲透隔板即可，但裝置的耐腐蝕性和疏油性有所欠缺，該方法難以實現對CO2與地層水作用生成沉淀的定量化數據采集。
技術實現思路
本專利技術針對上述技術問題提供一種準確測量地層水對CO2驅替前后影響的實驗方法。本專利技術針對上述技術問題所采取的方案為：一種研究高礦化度地層水對CO2驅影響的實驗方法，步驟如下：1）取巖心，在巖心注入端和出口端分別切下巖心切片A、B，洗巖心，干燥稱重，測巖心孔隙體積、氣測滲透率，去離子水飽和巖心，測核磁共振，將巖心放入巖心夾持器內驅替，得巖心水測滲透率；2）用原油驅替去離子水飽和原油，保持溫度、壓力放置，進行CO2水氣注入，洗巖心，干燥，測質量、孔隙體積、氣測滲透率，抽真空，去離子水飽和巖心，去離子水驅替，測巖心水測滲透率，測核磁共振；3）在巖心注入端和出口端分別切下巖心切片C、D，清洗，烘干，將巖心切片A、B、C、D進行電鏡掃描、表面元素和巖石礦物分析，更換巖心、壓力、溫度重復步驟1、2、3，收集數據；4）將步驟1~3中的去離子水換成地層水，重復步驟1~3。巖心切片A、B厚度為1~3mm，巖心切片C、D厚度為1~3mm，采用此厚度范圍的巖心切片所獲得的數據較準確，采用驅替過CO2的巖心切片和未驅替的巖心切片進行實驗，將獲得的數據進行比較。步驟2中用原油驅替去離子水飽和原油，保持溫度、壓力放置20~26h，使水和原油充分自由分布，提升數據的準確性。步驟2中進行CO2水氣注入，先注入4~6PV的CO2再注入4~6PV去離子水，共進行2~4個循環周期注入，CO2本身存在流度低、易竄等特征，通過水氣交替注入，采收率均高于直氣驅注入。步驟3中在巖心注入端和出口端分別切下巖心切片C、D，用去離子水清洗2~4次，在60~90℃下烘干30~60min，通過清洗去除巖心切片表面附著的雜質，再通過烘干將水分去除利于進行電鏡掃描、表面元素和巖石礦物分析，使獲得的數據準確性提高，保證研究CO2驅替對儲層物性及開發參數的影響的準確性。步驟2中通過氣液分離裝置、流量計和上位機測氣測滲透率，氣液分離裝置內壁設有疏油涂層，疏油涂層由以下成分及重量份組成：樹脂100~120份、抗污劑1~2份、消泡劑0.1~0.2份、乙醇0.11~0.3份、流平劑0.1~0.3份、SiO2納米粒子3~5份、咯烷酮羧酸鈉0.3~1份、黑炭3~5份、二甲苯溶劑20~30份、稀釋劑1~10份。避免驅替得到的油性流體附著在氣液分離裝置內壁造成實驗數據的準確性下降，還可避免油性流體對氣液分離裝置的腐蝕，延長氣液分離裝置的使用壽命，疏油涂層不易與驅替得到的氣體發生反應，提高流量計的準確性。步驟1中的巖心夾持器內設有鉛套，鉛套內壁設有耐腐蝕涂層，耐腐蝕涂層由以下成分及重量份組成：對苯二甲酯環氧樹脂31~34份、丙烯酸異辛酯13~16份、氟硅酸鉀7~12份、大豆異黃酮0.002~0.01份、碳酸二辛酯9~12份、三硫代碳酸酯4~7份、異VC鈉0.5~0.8份、硼鎂石粉13~14份、環氧硬脂酸辛酯6~11份。采用鉛套替換常用的橡膠套，可以有效防止超臨界CO2對密封套的腐蝕，在鉛套內壁涂覆耐腐蝕涂層，進一步提高鉛套內壁的耐腐蝕性、密封性、耐老化性，還具有一定的抗氧化性。與現有技術相比，本專利技術的優點在于：通過設計了兩大組對比實驗，在壓力、溫度變化相同的條件下，得到不考慮地層水沉淀情況下，CO2-水-巖石作用對儲層物性及開發參數的影響，通過對比實驗數據，排除CO2對巖石溶蝕的影響因素，得到CO2與地層水在儲層環境中生成的沉淀對儲層物性及開發參數的影響。本專利技術在巖心夾持器采用鉛套替換常用的橡膠套，可以有效防止超臨界CO2對密封套的腐蝕，在鉛套內壁涂覆耐腐蝕涂層，進一步提高鉛套內壁的耐腐蝕性、密封性、耐老化性，還具有一定的抗氧化性。在氣液分離裝置內壁設有的疏油涂層可避免驅替得到的油性流體附著在氣液分離裝置內壁造成實驗數據的準確性下降，還可避免油性流體對氣液分離裝置的腐蝕，延長氣液分離裝置的使用壽命，本專利技術實驗步驟簡單，檢測得到的數據準確，可實現CO2-水-巖石相互作用、CO2-地層水沉淀作用對儲層物性及開發參數采集研究。附圖說明圖1為CO2驅替前后水測滲透率隨壓力變化曲線；圖2為CO2驅替前后巖心孔隙度隨壓力變化曲線；圖3為CO2驅替前后巖心質量隨壓力變化曲線；圖4為CO2驅替前后水測滲透率隨溫度變化曲線；圖5為CO2驅替前后巖心孔隙度隨溫度變化曲線；圖6為CO2驅替前后巖心質量隨溫度變化曲線；圖7為CO2驅替前后水測滲透率隨地層水礦化度變化曲線；圖8為CO2驅替前后巖心孔隙度隨地層水礦化度變化曲線；圖9為CO2驅替前后巖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種研究高礦化度地層水對CO

【技術特征摘要】
1.一種研究高礦化度地層水對CO2驅影響的實驗方法，其特征在于以下步驟：1）取巖心，在巖心注入端和出口端分別切下巖心切片A、B，洗巖心，干燥稱重，測巖心孔隙體積、氣測滲透率，去離子水飽和巖心，測核磁共振，將巖心放入巖心夾持器內驅替，得巖心水測滲透率；2）用原油驅替去離子水飽和原油，保持溫度、壓力放置，進行CO2水氣注入，洗巖心，干燥，測質量、孔隙體積、氣測滲透率，抽真空，去離子水飽和巖心，去離子水驅替，測巖心水測滲透率，測核磁共振；3）在巖心注入端和出口端分別切下巖心切片C、D，清洗，烘干，將巖心切片A、B、C、D進行電鏡掃描、表面元素和巖石礦物分析，更換巖心、壓力、溫度重復步驟1、2、3，收集數據；4）將步驟1~3中的去離子水換成地層水，重復步驟1~3。2.根據權利要求1所述的一種研究高礦化度地層水對CO2驅影響的實驗方法，其特征在于：所述巖心切片A、B厚度為1~3mm，巖心切片C、D厚度為1~3mm。3.根據權利要求1所述的一種研究高礦化度地層水對CO2驅影響的實驗方法，其特征在于：所述步驟2中用原油驅替去離子水飽和原油，保持溫度、壓力放置20~26h。4.根據權利要求1所述的一種研究高礦化度地層水對CO2驅影響的實驗方法，其特征在于：所述步驟...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙東鋒，殷丹丹，竺柏康，朱根民，高良軍，王北福，
申請(專利權)人：浙江海洋大學，
類型：發明
國別省市：浙江,33