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油料途径损坏渗透滤过运转物化摹拟和它探讨作用

作者:admin来源:中国石油物资网 日期:2012-4-5 16:20:38 人气: 标签:

  原油通过断裂带渗滤运移的物理模拟利用自行设计组装的模拟实验装置,对原油在浮力作用下通过不同颗粒粒度、倾角和泥质含量的断裂带渗滤运移条件及特征进行了物理模拟。

  材料选取泥岩采用建筑用的石膏粉和黄土按14比例混合(以便粘土迅速变硬),由每10kg石膏和黄土中加入6.5L的1%矿化水混合而成。断裂带用饱和1%矿化水的石英颗粒代替。原油中加入少量煤油,加深颜色以便观察。

  实验模拟及安装实验步骤如下:按实验模型要求,加工足量的原料;将加工好的原料按照模型设计装入实验箱内,使断裂横剖面能够透过有机玻璃进行观察;实验箱加盖,并加上千斤顶将模型压紧,以防原油从四周溢出;用双注塞注入将原油注入实验箱底部的石英颗粒中,各实验保持相同的注入速度(50mL/h),使底部石英颗粒始终处于饱和状态,从而为原油在浮力作用下沿断裂带(石英颗粒夹层)向上运移提供充足的油源。

  在观察原油沿断裂带运移特征的同时,记录有实验模型示意图关数据(如原油沿断裂带开始运移的时间、终止运移的时间和运移距离等),并对原油通过不同颗粒粒度、粘土含量和倾角断裂带的渗滤运移速度进行物理模拟。

  模拟结果及分析由模拟结果可以看出,原油通过断裂带的渗滤运移速度与断裂带倾角和断裂带充填物颗粒粒度成正比,与断裂带充填物泥质含量成反比。在断裂带充填物颗粒粒度和断裂带倾角不变的情况下,原油通过断裂带渗滤运移速度随着断裂带充填物泥质含量的增加而逐渐减小;反之则逐渐增大。

  这是由于泥质含量增加,充填了断裂带充填物颗粒间的孔隙,导致孔渗性降低,石油渗滤运移速度减小造成的。在断裂带充填物颗粒粒度和泥质含量不变的情况下,原油通过断裂带的渗滤运移速度随倾角的增大而逐渐增大;反之则逐渐减小。这主要是由于倾角增大,石油沿断裂带渗滤运移的浮力分力增大,使石油渗滤运移速度加快造成的。在断裂带倾角和断裂带充填物泥质含量不变的情况下,原油通过断裂带渗滤速度随断裂带充填物颗粒粒度增大而逐渐增大;反之则逐渐减小。这主要是由于断裂带充填物颗粒粒度增大,所形成的孔隙空间增大,孔渗性增强,石油渗滤运移速度增大造成的。

  由模拟结果还可以看出,在原油通过断裂带渗滤运移的3个影响因素中,泥质含量应是主控因素。当充填物泥质含量达到一定值时,原油通过断裂带的渗滤运移速度减小至零,表明原油通过断裂带的渗滤运移作用已经停止。由数据整理可得到原油通过断裂带渗滤运移作用停止所需泥质含量与粒度和倾角的关系,从中可以看出,在不同粒度下,原油通过断裂带渗滤运移作用停止所需要的泥质含量均具有随断裂带倾角的增大而增大的趋势。这主要是由于随着断裂带倾角的增大,原油沿断裂带渗滤运移的浮力增大,造成阻止原油运移所需要的泥质含量增大的缘故<7>。但原油通过断裂带渗滤运移作用停止所需要的泥质含量与粒度关系复杂,中砂阻止原油渗滤运移所需泥质含量最大,砾石和粗砂最小,而且两者在低角度处还有交叉。这可能是断裂带充填物颗粒越粗,孔隙空间越大,但孔隙个数越少,所需充填的泥质含量也就越少;而中砂孔隙空间虽不大,但个数多,所需充填的泥质含量大。细砂则不同,其颗粒大小与质接近,组成孔隙空间太小,所需充填的泥质含量则明显较中砂要少。

  原油通过断裂带渗滤运移作用停止时所需泥质含量与粒度、倾角的关系3研究意义上述模拟实验结果不仅可以宏观、定量地反映原油通过断裂带发生渗滤运移的条件及特征,而且还可以将其应用于实际地层中,利用原油通过断裂带渗滤运移速度的正负及大小,来判断原油是否可以通过断裂带发生渗滤运移以及渗滤运移的快慢,从而确定断裂在原油运聚成藏中的作用。

  以车古20潜山油藏断裂为例,利用模拟实验结果,判断原油是否通过断裂带发生渗滤运移及渗滤运移速度的大小,从而确定断裂在车古20潜山油藏中的作用。

  车古20潜山是胜利油区油气勘探的一个重要领域,目前有钻探井8口,其中5口井获得了工业油流,油气主要产于寒武系(奥陶系潜山碳酸盐岩储层中,油气藏类型皆为受断裂控制的层状油藏,二台阶、F1,F2,F8,F12,F15,F19和F20是该区发育的主要断裂。原油能否通过这些断裂发生渗滤运移对车古20潜山油藏石油的聚集与保存具有重要意义。

  结果表明,车古20潜山F8和二台阶在301测线、车古203(车古20(车古201、298测线,F12在车古203(车古20(车古201,F1在390测线和F2在298测线处,原油通过其在石炭系(二叠系至下第三系沙河街组四段的渗滤运移速度小于零,表明原油不能通过这些断裂在该段地层中发生渗滤运移,原油被保存在车古20潜山寒武系(奥陶系油藏中。而F15,F19,F20和F12在390及301测线,F1在298测线、车古203(车古20(车古201,F2在390和301测线,二台阶在220测线处,原油通过其在石炭系(二叠系至下第三系沙河街组四段的渗滤运移速度大于零,表明原油通过这些断裂在该段地层中发生渗滤运移,车古20潜山寒武系(奥陶系油藏中的原油将通过石炭系(二叠系至下第三系沙河街组四段散失,而且原油通过F1断裂在298测线和车古203(车古20(车古201井处渗滤运移速度最大,其次是F2在390测线、二台阶在390测线、F12在301测线、F15和F20,最小为F2在301测线、二台阶断裂在220测线、F12在390测线和F19。这一石油运移渗滤特征可能就是造成车古20潜山在石炭系(二叠系至下第三系沙河街组四段之下的寒武系(奥陶系储层的断块圈闭中有些圈闭可以获得工业油流,而有些圈闭无油气显示的根本原因。

  

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