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【油气专栏】SCI文章中的纽迈身影

时间:2019-10-8 编辑:Rubin

【油气专栏】SCI文章中的纽迈身影

  文章摘要:

  本文首先通过核磁T2谱与压汞法联测获取致密岩心的孔径分布,然后在不同注入压力下对含裂缝岩心开展半封闭的渗吸实验,系统的比较了注入速率,渗吸时间,表面张力与基质渗透率对采油率的影响,并分析了不同孔径的贡献。

  样品信息:

  选取13块致密砂岩样品,它们的孔渗特征如表1,岩心直径和长度均为2.5cm左右。另外,实验中煤油作为油相,水相则选用不同比例的表面活性剂,由于水用的是重水,不含氢1,因此核磁共振检测的信号是来自油相的。

  岩心样品带有一条与渗吸方向平行的裂缝,位于岩心横截面的1/3处,如图1所示。岩心两端是半封闭状态,而岩心的四周又有围压加载,所以在实验过程中认为渗吸只发生在裂缝和附近的基质之间。


表1:样品参数表

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图1:带有裂缝的致密砂岩岩心

  实验方法:

  实验装置如图2所示,其中渗吸实验是在岩心驱替装置上展开,使用的是纽迈Macro MR12-150H-1型号仪器,共振频率为12.8MHz。岩心驱替装置由ISCO泵,循环泵,围压加载装置和温度控制系统几部分组成。在渗吸前,中,后还分别进行了核磁成像MRI,使用的是纽迈Meso MR23-060H-1型号仪器,共振频率为21.3MHz。

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图2:渗吸实验装置

  实验开始前先将岩心饱和煤油,实验过程中先将岩心放于无磁的岩心夹持器中,待温度稳定到60摄氏度后,每隔三分钟进行一次核磁采样。其中流体流速维持恒定,约0.1mL/min,围压为2 MPa。采油率是通过核磁谱面积变化确定的,面积减少幅度对应于被驱替出来的油的量。

  部分实验结果:

  图3为核磁T2谱与压汞孔径分布的对比,从中可以确定孔隙半径转换C值,进而通过核磁T2谱获得孔径分布信息。这部分是比较传统的核磁应用,这里就不在过多介绍。

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图3:利用核磁T2与压汞确定孔径分布

  图4的核磁T2谱反映在渗吸过程中致密岩心中油的量的变化。对于致密岩心其孔径包括纳米孔,小孔和大孔。从图4中可以看出左边纳米孔的峰和右侧大孔的峰有较为明显的下降。

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图4:渗吸过程油相弛豫谱变化

  表2进一步定量的给出在油运移过程中对应不同孔径的变化,可以看出纳米孔和大孔的采油率都在15%左右,且纳米孔的渗吸更为明显。


表2:不同孔径的采油率

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  图5给出了四个特征孔径下随着渗吸进行核磁振幅的变化。可见0.3微米和0.6微米(对应于纳米级孔隙)的孔隙其核磁振幅有明显下降,反映该类孔隙中的油明显被渗吸作用驱替出来,而18.3微米(小孔)和116.7微米(大孔)的核磁振幅随着渗吸时间却基本保持稳定。

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图5:四个特征孔径对应的核磁谱振幅变化

  参考文献:

  Caili Dai, Rui Cheng, Xin Sun, et al. Oil migration in nanometer to micrometer sized pores of tight oil sandstone during dynamic surfactant imbibition with online NMR. Fuel 2019, 245: 544-553.

  纽迈小编:小Y. 本文更多实验结果和结论欢迎垂询
  

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