2外文文献翻译中英文对照多元孔隙体积注水法对孔隙结构的影响以及湖泊沉积物中混合润湿岩心的回收率.docx

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2外文文献翻译中英文对照多元孔隙体积注水法对孔隙结构的影响以及湖泊沉积物中混合润湿岩心的回收率

SPE77873

TheInfluenceofMulti-PoreVolumeWaterFloodingonPoreStructureandRecoveryofLacustrineDepositMixedWettabilityCores

多元孔隙体积注水法对孔隙结构的影响以及湖泊沉积物中混合润湿岩心的回收率

WangDemin,GuoMuchang,WangGang/DaqingOilCompanyLimited

王德民，郭木昌，王刚/大庆石油有限公司

Abstract

摘要

DaqingOilFieldisareservoirwithlacustrinedepositpayzonesofmixedwettability（slightlymoreoilwet）.Ontheaverage,afterfloodingcoreswith2~2.5PV（porevolumes）ofwater,thewatercutpracticallyreaches100%andtheaveragerecoveryisabout40%OOIP（originaloilinplace）.However,resultsfrompressurecoringinthefieldshowthatsometimestherecoveryofhighpermeabilitystreaksofthepayzonecanreach80%~90%OOIP,muchhigherthanthatobtainedinthelab.

大庆油田是一个拥有湖泊沉积物的混合润湿（轻度油湿）产油层的蓄油池。

一般来说，在岩心中注入2~2.5PV（孔隙体积）的水后，岩心的含水量几乎达到100%，平均回收率约为40%OOIP（原始石油地质储量）。

然而，实地保压取心的结果表明，有时产油层的高渗透层的回收率可以达到80%~90%OOIP，远比在实验室得到的回收率要高。

SinceDaqingisaveryheterogeneousreservoir,theporevolumesofwaterthatpassthroughhighpermeabilitystreaksoftheformationismuchhigherthantheaverage.Inordertoseetheincreaseinrecoveryanddecreaseinresidualoilsaturationofcoresafterwaterfloodingbymulti-porevolumestocheckiftheendpointoftherelativepermeabilitycurvesthataredrawnistherealresidualoilsaturation,multiporevolumes（somemorethan30thousandPV）waterfloodingonnaturalcoreswasperformedinthelab.Theresultsshowthatformixedwettability（slightlymoreoilwet）coresofDaqingOilField’spayzones,whenusingmultiPVofwatertofloodthecores,andwhentheeffluentwatercutisveryhigh（practically100%）,oilcanstillslowlyflowintheoilfilmontheporerocksurfaceandaccumulatetoformmobileoil（manycorescanobtainafinalrecoveryofmorethan90%OOIP,someashighas99%）,whichmeansthattheoilhasnotreached“realresidualoil”saturation,itisonlybecausetheoilcutoftheeffluentfluidofthecoreisextremelylow,thereforeitisdifficulttoobservetheoilintheproducedfluid.ThispapershowsmanyrelationalcurvesofrecoveryversusmultiPVofwaterinjected;italsoshowsthechangesinporestructureofthecores.Thesechangesaresimilartothoseseeninpressurecoringinthefield.Thereasonswhysuchhighrecoverycanbeobtainedandthelargedifferenceinrecoveryofdifferentcoresisexplained.

由于大庆油田是一个不均匀的蓄油池，流经地层中高渗透层的孔隙体积的水要远高于平均水平。

为了验证回收率的增加和用多元孔隙体积注水法注水后的岩心的残余油饱和度的减少，以及验证所绘出的渗透率曲线的末端与实际残余油饱和度是否相符，在实验室进行对天然岩心的多元孔隙体积注水（其中一些超过30,000PV）。

实验结果表明，对于大庆油田产油层的混合润湿岩心（轻度油湿），使用孔隙体积注水法对岩心进行注水，当溢出的含水量很高（几乎到达100%）时，石油仍然可以在孔隙岩石表面的油膜中慢慢流动，并累积形成移动石油（很多岩心最终的回收率可超过90%OOIP，有些甚至高达99%），这意味着石油并没有达到“实际残余油”饱和度，这只是因为岩心溢出液体的含油量极低，因此很难在产出的液体中观察到石油。

本文阐述了回收率与多元孔隙体积注水法之间的很多关系曲线；同时阐述了岩心的孔隙结构变化。

这些变化类似于实地保压取心时观察到的变化。

本文也解释了为何可以得到如此高的回收率以及不同岩心的回收率之间的巨大差异。

Introduction

简介

Afterbeingfloodedby2~2.5PVofwater,naturalcoresofDaqingOilField’spayzoneshaveawatercutofpractically100%（nooilcanbeseenintheeffluentfluid）andrecoveryofabout40%OOIPinthelab.However,frompressurecoring,theaveragerecoveryoftheentirepayZoneisabout40%OOIP,buttherecoveryofsomehighpermeabilitystreaksinapayzonecanbemuchhigher,someashighas80%~90%OOIP（Tablel）.Afterbeingrestoredtoitsoriginalstateinthelabandthenwaterflooded,thesehighpermeabilitystreaksofpayzonestillcanonlyreacharecoveryof40%~45%OOIPwhenthewatercutreachespractically100%.Whatisthemechanismofobservedhigherrecoveryinhighpermeabilitystreakscomparedtothatobtainedinthelab?

Salathiel[1]describedamechanismforveryefficientwater-oildisplacementinmixed-wettabilityrocks,inthepaperitwasstatedthat“oildrainageoveroil-wetpathsalongporesurfaceswillbeausefulmechanismprimarilywheregravitydrainagecanmakeasignificantcontributiontotheoveralldisplacementprocess”.ThecoresofDaqingOilFieldareofmixedWettabilityanditishighlylikelythatthereisoildrainageoveroil-wetpathsalongporesurfaces.However,inDaqing,duetotheheterogeneousnatureofthepayZone,gravitydrainageisnotsignificant.ThepayzonesofDaqingareoflacustrinedeposit,thereareseveralfactorsthatwouldresultininsignificantgravitydrainage:

在实验室注入2~2.5PV的水后，大庆油田产油层的天然岩心的的含水量几乎为100%（溢出的液体中看不到石油），回收率为40%OOIP。

然而，保压取心后，整个产油层的平均回收率约为40%OOIP，而一些高渗透产油层的回收率可能更高，有些高达80%~90%OOIP（表1）。

在实验室恢复到其原始状态后再注水，这些高渗透产油层的回收率仍然只能达到40%~45%OOIP，而其含水量几乎达到100%。

观察到的高渗透产油层的高回收率与实验室得到的数据相比不同，其原理是什么？

萨拉斯尔描述了混合润湿岩石中的高效油水置换，而本文指出，“在孔隙表面的油湿间隙中排油是一种有效机制，主要是重力排水对整体置换过程有重大作用”。

大庆油田的岩心具有混合润湿性，很有可能在孔隙表面的油湿间隙中排油。

然而，由于大庆油田具有不均匀的产油层，重力排水的作用并不显著。

大庆油田的产油层有很多湖泊沉积物，多方面的因素使得重力排水显得微不足道:

1.Thepayzonesarecomparativelythin,from0.2mto5m（0.6to16ft.）,withanaveragethicknessofonlylm（3ft.）;

2.ThezonesarequiteheterogeneouswithaDykstraParsonscoefficientofabout0.65to0.75;thezonesareasequenceofinterbeddedhighandlowpermeabilitystreaks,withmanyverylowpermeabilitybeddingsinbetween.TheheterogeneousnatureofthepayzonesisverydifferentfromtherelativelyhomogeneousWoodbinereservoirofEastTexasFieldandwouldresultinlowgravitydrainage.

1.产油层比较薄，其厚度从0.2米到5米（0.6~16英尺）不等，平均厚度只有1m（3英尺）;

2.产油层质地不均，其戴克斯特·帕森斯系数约在0.65到0.75之间；产油层是由渗透性或高或低的夹层组成，其中有许多渗透率非常低的夹层。

产油层的不均匀性与东德克萨斯油田的伍德拜恩蓄油池有很大不同，因而其具有较低的重力排水。

SincethepayzonesofDaqingarelacustrinedeposits,theyaremuchmoreheterogeneousthanmarinedepositpayzones.Theeffectivepermeabilitytowaterofthehighpermeabilitystreaksinthepayzonecouldbeseveralhundredtimeshigherthanthatofthelowpermeabilitystreaks,andthesestreakshaveacertaincontinuity,thesereasonscouldcauselargeporevolumesofinjectedwater（muchhigherthantheaveragePV）toflowinthehighpermeabilitystreaksofthepayzone.

由于大庆油田的产油层有很多湖泊沉积物，所以它们比海洋沉积产油层的质地更不均匀。

高渗透油层对水的有效渗透率可能是低渗透油层的数百倍，而且其具有特定的连续性，这些因素可能导致大量的孔隙注水（比平均PV要高得多）在高渗透油层间流动。

Toseeiftheabovephenomenoncouldcausemuchhigherrecoveryinthefieldcomparedtocoresinthelab,coreswerefloodedbyhighporevolumesofwater,theresultsareintroducedinthefollowingsections.

为了验证以上现象是否会引起比实验室数据更高的实地回收率，将岩心注入高度的孔隙体积的水，结果会在下文中介绍。

CoreTestProcedures.Labcoresweretakenfrompressurecoresofthepayzone.Oilwassimulatedoilbymixingcrudeoilwithkerosene,thesimulatedoilhadaviscosityof8.96centipoise（cp）at45°C.Theconnatewaterofthecoresandinjectedwaterwereallsimulatedtobesimilartothatofthefieldwiththeirsalinitybeingrespectively5413mg/Land607.32mg/L;Oil-waterviscosityratio14.4;Oil-waterinterfacialtension34MPa/m;Allthecoreswerefloodedattheaverageformationtemperatureof45°C.

岩心测试程序。

实验室的岩心来自产油层的保压取心。

油采用的是原油和煤油的混合模拟油，模拟油的粘度为8.96厘泊（cp），温度为45°C。

岩心的原生水和注入水都是模拟实地的水，其盐度分别为5413mg/L和607.32mg/L；油水粘度比为14.4；油水界面张力为34MPa/m；所有的岩心都在地层平均温度45°C的环境下注入水。

Thenaturalcoresfrompressurecoringwerefirstfloodedby5to10PVofsimulatedoil,thenwaterfloodedataconstantpressuregradientof0.5MPa/m.

来自保压取心的天然岩心首先注入5~10PV的模拟油，然后在恒压梯度为0.5MPa/m的情况下注入水。

CoreTestResults.Theresultsof16coresfloodedbymultiporevolumesofwaterareshowninTable2.FromTable2itcanbeseenthat:

岩心测试结果。

16个用多元孔隙体积水注水的岩心的测试结果如表2所示。

从表2可以得出以下结论:

1.AfterbeingfloodedbymultiPVofwater,therecoveryofallcoreswerequitehighwithanaverageof80.57%andamaximumof99.06%OOIP.Theseresultsaresimilartotheresultsofpressurecoring（Table1）,whichhaveanaveragerecoveryofabout80%andamaximumofmorethan90%OOIP.Theseresultsaremuchhigherthancoresbeingfloodedby1.85to4.57PVofwaterinthelab,whichonlyhavearecoveryof40.2~66.7%OOIP（Table3）.

1.被多元孔隙体积水注水后，所有岩心的回收率都相当高，其平均值为80.57%，最大值为99.06%OOIP。

这些结果类似于保压取心的结果（表1），其平均回收率约为80%，最大值超过90%OOIP。

以上这些结果远高于实验室注入1.85~4.57PV水的岩心的回收率，其回收率只有40.2~66.7%OOIP（表3）。

2.TherecoveryofallcoresincreasewiththeincreaseinPVofwaterinjected（Figure1）.Evenafterbeingfloodedbymorethan10thousandPVofwater,thecurvesofrecoveryversuswaterinjectedwerestillincreasing,showingthattheultimaterecoveryhadstillnotbeenachieved.Atawatercutofashighas99.98%,therewasstillmobileoilinthecores,meaningthattherecoveryofthecorescouldstillbeincreasedifmorewaterwasinjected.Theonlywaytoexplainthisphenomenonisthattherewascontinuousoilflowpathsalongtheporesurfaceevenatverylowoilsaturationinthecorestested.

2.所有岩心的回收率随着注水量的增加而上升（图1）。

即使被注入超过1万PV的水，回收率与注水量的曲线图仍在上升，这表明尚未达到最终回收率。

含水量高达99.98%时，岩心中仍然存在移动油，这意味着如果注水量增加，岩心的回收率仍然可以上升。

解释这种现象的唯一的方法是，即使测试岩心的含油饱和度非常低，仍然有持续的石油流经孔隙表面。

3.FromFigure1itcanbeseenthatatthesameamountofPVofwaterflooded,therecoveriesofdifferentcoreswerequitedifferent.Forexample,afterbeingfloodedbyabout26.5thousandPVofwater,core17-3hadarecoveryof99.06%OOIP,whilethatofcore11-1hadonly49.8%.Whatwasthereasonforthislargedifferenceinrecovery?

Thisphenomenonwasanalyzed:

3.从图1中可以看出，注入相同数量的孔隙体积的水，不同岩心的回收率是截然不同的。

例如，在被注入大约2.65万PV的水后，17-3岩心的回收率为99.06%OOIP，而1-1岩心的回收率为只有49.8%。

是什么原因造成如此不同的回收率呢？

可能有以下几种原因:

1）Thewettabilityofthecoreswereallmixed-wettability,andfromFigure1itcanbeseenthatallhadcontinuousoilpathsevenafterbeingfloodedbymultiPVofwater（theoilsaturationwasstilldecreasing）.Thereforethewettabilityfactorshouldnothavesuchalargeinfluenceontherecovery;

1）岩心的润湿性都是混合润湿性，从图1中可以看出，所有岩心在被注水之后都有持续石油流经（含油饱和度仍在减少）。

因此润湿性因素不应该对回收率有如此大的影响；

2）FromTable2itcanbeseenthatwiththeincreaseinpermeability,thereisasmallincreaseinthetrendofrecovery,butnotenoughtoexplainthelargedifferenceinrecovery；

2）从表2中可以看出，随着渗透率的增加，回收率只有小幅上升的趋势，但还不足以解释回收率的巨大差异；

3）Work