本發(fā)明屬于巖心驅(qū)替
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種研究高礦化度地層水對CO2驅(qū)影響的實驗方法。
背景技術(shù)：
：隨著油氣田開發(fā)的不斷發(fā)展，優(yōu)質(zhì)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(guī)的注水開發(fā)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(fā)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(fā)生混相作用等優(yōu)點。因此，CO2驅(qū)開發(fā)能彌補注水開發(fā)的不足，注入地層中的CO2能夠波及到水驅(qū)難以波及到的低滲透區(qū)域，并與地層原油充分接觸，驅(qū)動地層剩余油，有效提高微觀和宏觀驅(qū)油效率，進而達到提高原油采收率的目的。CO2驅(qū)不僅可以提高石油采收率，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)CO2的地下封存，從而減少大氣中人為排放的CO2，達到節(jié)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(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，二氧化碳在注入地層驅(qū)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(yīng)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(jié)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(fā)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(yīng)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(qū)油效果?，F(xiàn)有技術(shù)如授權(quán)公告號102865899B，中國發(fā)明授權(quán)專利文獻公開了一種在高溫高壓巖心驅(qū)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(qū)替前的準備工作，目的是使巖心內(nèi)流體、導(dǎo)管中流體及容器中流體處在應(yīng)高溫高壓環(huán)境下；第二步開始正式驅(qū)替，通過壓力泵打入驅(qū)替液體，從巖心中驅(qū)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(shè)計的流體體積測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，只需在常規(guī)高溫高壓巖心驅(qū)替實驗裝置的基礎(chǔ)上增加四個閥門，兩個導(dǎo)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(xiàn)對CO2與地層水作用生成沉淀的定量化數(shù)據(jù)采集。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明針對上述技術(shù)問題提供一種準確測量地層水對CO2驅(qū)替前后影響的實驗方法。本發(fā)明針對上述技術(shù)問題所采取的方案為：一種研究高礦化度地層水對CO2驅(qū)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(nèi)驅(qū)替，得巖心水測滲透率；2）用原油驅(qū)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(zhì)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(qū)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(fù)步驟1、2、3，收集數(shù)據(jù)；4）將步驟1~3中的去離子水換成地層水，重復(fù)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(shù)據(jù)較準確，采用驅(qū)替過CO2的巖心切片和未驅(qū)替的巖心切片進行實驗，將獲得的數(shù)據(jù)進行比較。步驟2中用原油驅(qū)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(shù)據(jù)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(huán)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(qū)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(zhì)，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(shù)據(jù)準確性提高，保證研究CO2驅(qū)替對儲層物性及開發(fā)參數(shù)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(nèi)壁設(shè)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(qū)替得到的油性流體附著在氣液分離裝置內(nèi)壁造成實驗數(shù)據(jù)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(qū)替得到的氣體發(fā)生反應(yīng)，提高流量計的準確性。步驟1中的巖心夾持器內(nèi)設(shè)有鉛套，鉛套內(nèi)壁設(shè)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(huán)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(huán)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(nèi)壁涂覆耐腐蝕涂層，進一步提高鉛套內(nèi)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：通過設(shè)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(fā)參數(shù)的影響，通過對比實驗數(shù)據(jù)，排除CO2對巖石溶蝕的影響因素，得到CO2與地層水在儲層環(huán)境中生成的沉淀對儲層物性及開發(fā)參數(shù)的影響。本發(fā)明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(nèi)壁涂覆耐腐蝕涂層，進一步提高鉛套內(nèi)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(nèi)壁設(shè)有的疏油涂層可避免驅(qū)替得到的油性流體附著在氣液分離裝置內(nèi)壁造成實驗數(shù)據(jù)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，本發(fā)明實驗步驟簡單，檢測得到的數(shù)據(jù)準確，可實現(xiàn)CO2-水-巖石相互作用、CO2-地層水沉淀作用對儲層物性及開發(fā)參數(shù)采集研究。附圖說明圖1為CO2驅(qū)替前后水測滲透率隨壓力變化曲線；圖2為CO2驅(qū)替前后巖心孔隙度隨壓力變化曲線；圖3為CO2驅(qū)替前后巖心質(zhì)量隨壓力變化曲線；圖4為CO2驅(qū)替前后水測滲透率隨溫度變化曲線；圖5為CO2驅(qū)替前后巖心孔隙度隨溫度變化曲線；圖6為CO2驅(qū)替前后巖心質(zhì)量隨溫度變化曲線；圖7為CO2驅(qū)替前后水測滲透率隨地層水礦化度變化曲線；圖8為CO2驅(qū)替前后巖心孔隙度隨地層水礦化度變化曲線；圖9為CO2驅(qū)替前后巖心質(zhì)量隨地層水礦化度變化曲線。附圖標記說明：1地層水；2去離子水；3對比差值。具體實施例以下結(jié)合實施例和附圖作進一步詳細描述：實施例1：如圖1~9所示，一種研究高礦化度地層水對CO2驅(qū)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(nèi)驅(qū)替，得巖心水測滲透率；2）用原油驅(qū)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(zhì)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(qū)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(fù)步驟1、2、3，收集數(shù)據(jù)；4）將步驟1~3中的去離子水換成地層水，重復(fù)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(shù)據(jù)較準確，采用驅(qū)替過CO2的巖心切片和未驅(qū)替的巖心切片進行實驗，將獲得的數(shù)據(jù)進行比較。步驟2中用原油驅(qū)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(shù)據(jù)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(huán)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(qū)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(zhì)，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(shù)據(jù)準確性提高，保證研究CO2驅(qū)替對儲層物性及開發(fā)參數(shù)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(nèi)壁設(shè)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20~30份、稀釋劑1~10份?？┩橥人徕c和乙醇在涂層中的應(yīng)用，能避免驅(qū)替得到的油性流體附著在氣液分離裝置內(nèi)壁造成實驗數(shù)據(jù)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(qū)替得到的氣體發(fā)生反應(yīng)，提高流量計的準確性。步驟1中的巖心夾持器內(nèi)設(shè)有鉛套，鉛套內(nèi)壁設(shè)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(huán)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(huán)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(nèi)壁涂覆耐腐蝕涂層，進一步提高鉛套內(nèi)壁的耐腐蝕性、密封性、耐老化性，還具有一定的抗氧化性。實施例2：如圖1~9所示，一種研究高礦化度地層水對CO2驅(qū)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，厚度優(yōu)選為2mm，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(nèi)驅(qū)替，得巖心水測滲透率；2）利用去瀝青質(zhì)原油驅(qū)替去離子水飽和原油，保持溫度、優(yōu)選壓力放置24h，進行CO2水氣注入，先注入5PV的CO2再注入5PV去離子水，共進行3個循環(huán)周期注入，洗巖心，干燥，測質(zhì)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(qū)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，厚度優(yōu)選為2mm，用去離子水清洗2次，在65℃下烘干40min，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(fù)步驟1、2、3，收集數(shù)據(jù)；4）將步驟1~3中的去離子水換成地層水，重復(fù)步驟1~3。步驟1~4中的常規(guī)技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)，在此不作詳細敘述。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(nèi)壁設(shè)有疏油涂層，疏油涂層由以下成分及優(yōu)選的重量份組成：樹脂100份、抗污劑1.5份、消泡劑0.18份、乙醇0.18份、流平劑0.2份、SiO2納米粒子4份、咯烷酮羧酸鈉0.8份、黑炭4份、二甲苯溶劑22份、稀釋劑8份。避免驅(qū)替得到的油性流體附著在氣液分離裝置內(nèi)壁造成實驗數(shù)據(jù)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(qū)替得到的氣體發(fā)生反應(yīng)，提高流量計的準確性。稀釋劑為丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、苯乙烯中的一種以上，其質(zhì)量比為1:10。樹脂為氟改性有機硅樹脂、氨基丙烯酸樹脂?？刮蹌┯删?十七氟癸基)甲基硅氧烷、聚(九氟己基)硅氧烷、聚甲基(三氟丙基)硅氧烷、PDMS、PTFE組成。消泡劑由乳化硅油。流平劑為聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有機硅氧烷、烷基改性有機硅氧烷組成。步驟1中的巖心夾持器內(nèi)設(shè)有鉛套，鉛套內(nèi)壁設(shè)有耐腐蝕涂層，耐腐蝕涂層由以下成分及優(yōu)選重量份組成：對苯二甲酯環(huán)氧樹脂33份、丙烯酸異辛酯15份、氟硅酸鉀8份、大豆異黃酮0.004份、碳酸二辛酯10份、三硫代碳酸酯5份、異VC鈉0.7份、硼鎂石粉13.6份、環(huán)氧硬脂酸辛酯7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(nèi)壁涂覆耐腐蝕涂層，提高鉛套內(nèi)壁的耐腐蝕性、密封性、耐老化性，還具有一定的抗氧化性。實施例3：如圖1~9所示，一種研究高礦化度地層水對CO2驅(qū)影響的實驗方法:巖心處理：為觀察CO2驅(qū)替前后巖石表面形貌、巖石礦物的變化情況，在目前現(xiàn)有的技術(shù)條件下，進行了特殊處理，反應(yīng)前，在巖心的注入端和巖心的出口端分別切取厚度優(yōu)選為2mm的巖心片A和B，作為的分析樣品。CO2驅(qū)替后，再在巖心的注入端和巖心的出口端分別切取厚度優(yōu)選為2mm的巖心片C和D，盡可能避免巖心的不均勻性。為了分別研究CO2-水-巖石相互作用、CO2-地層水沉淀作用對儲層物性及開發(fā)參數(shù)的影響，通過設(shè)計了兩大組對比實驗，如表1所示。在壓力、溫度變化相同的條件下，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(fā)參數(shù)的影響。通過對比實驗1與2，排除CO2對巖石溶蝕的影響因素，得到CO2與地層水在儲層環(huán)境中生成的沉淀對儲層物性及開發(fā)參數(shù)的影響，如表1所示，每組實驗都進行了在不同溫度、不同壓力下不同礦化度的地層水、不同瀝青質(zhì)含量的原油飽和巖心的CO2驅(qū)替實驗。表1CO2水氣交替驅(qū)替方案序號實驗組飽和水飽和油1CO2-水-巖石作用去離子水去瀝青質(zhì)原油2CO2-地層水-巖石作用地層水去瀝青質(zhì)原油通過對比CO2驅(qū)替前后巖心滲透率、孔隙度、孔隙結(jié)構(gòu)、巖心礦物含量、巖石表面形貌、巖心質(zhì)量以及采收率的變化，研究CO2驅(qū)替對儲層物性及開發(fā)參數(shù)的影響。CO2-水-巖石相互作用巖心驅(qū)替實驗：首先在巖心的注入端和出口端各切下巖心切片A、B，然后用蒸餾法洗巖心，干燥，稱重，測巖心孔隙體積、氣測滲透率；利用去離子水飽和巖心，測核磁共振；打開去離子水活塞容器閥門，利用去離子水驅(qū)替，得到巖心的水測滲透率；利用去瀝青質(zhì)原油驅(qū)替去離子水飽和原油，使原油飽和度達到設(shè)定值，保持溫度、壓力放置24小時，使水和原油充分自由分布。通過調(diào)節(jié)CO2活塞閥門和去離子水活塞閥門在實驗溫度、壓力下進行CO2水氣交替注入；先注入5PV的CO2再注入5PV去離子水，共進行3個循環(huán)周期注入。清洗巖心，干燥巖心，測質(zhì)量、孔隙體積、氣測滲透率。抽真空，用去離子水飽和巖心，然后用去離子水驅(qū)替巖心，測反應(yīng)后巖心的水測滲透率，然后測核磁共振測試；在巖心的注入端和出口端各切下一片巖心切片C、D，清洗，烘干，和實驗前的巖心切片A、B一起進行電鏡掃描、表面元素和巖石礦物分析。更換巖心，在不同壓力、溫度條件下重復(fù)上面的實驗過程。CO2-地層水沉淀巖心驅(qū)替實驗：實驗過程和CO2-水-巖石相互作用巖心驅(qū)替實驗相同，通過調(diào)節(jié)去離子水活塞閥門和地層水閥門，將去離子水驅(qū)替換成地層水驅(qū)替，并進行不同礦化度的地層水驅(qū)替實驗。實驗方案：CO2-地層水沉淀CO2巖心驅(qū)替實驗的反應(yīng)溫度(T)、CO2壓力(p)、地層水礦化度及其他條件如表2所示。表2CO2-地層水沉淀巖心實驗方案參數(shù)以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。當前第1頁1 2 3