加拿大卡爾加裏大學(xué)的地質學家開發出一種測量極小尺度(dù)下水和其它液體以及非常規油藏(cáng)中岩(yán)石相互(hù)作用的新技術。他們利用微量注射係統和實時成像技術,第一次在微尺度水平上精確測量液體-岩(yán)石間被(bèi)稱(chēng)為“潤濕性”的相互作用。這一研究提高了對潤濕性在油藏中如何變化的理解,有(yǒu)助於優化碳氫化合物的采收過程,並能帶來提取非常規油氣(qì)的新方法(fǎ)。相關研究成果《低滲(shèn)透性油藏(cáng)的微潤濕性(xìng)實驗的實時成像》(Live Imaging of Micro-Wettability Experiments Performed for Low-Permeability Oil Reservoirs)發表在《自然?科(kē)學報告》雜誌上。
正確理(lǐ)解潤濕性(xìng)是優化(huà)采收石油和天然氣包括非常(cháng)規油(yóu)氣或“稠密”油藏的關鍵,因為岩石的低滲透性減少了石油(yóu)和天(tiān)然氣(qì)流動的路(lù)徑。最新成像技術的發展能夠(gòu)將岩石空隙結構和稠密油(yóu)藏的組成放在亞微米尺(chǐ)度上進行分析。獲得(dé)的相關信息用於孔喉尺(chǐ)度模(mó)型,可預測重要的油藏特性如滲透性(岩石通過孔和縫隙傳輸液體的能(néng)力)。
目前,各公司仍然在相對宏觀的(de)尺度上(毫米量級)將水滴、油滴或其它液滴置於岩芯的表(biǎo)麵來測量潤濕性,但這種宏觀測量方法無法準確反映微觀尺度上潤濕性隨岩石組分變化而(ér)變化的情況,在結合孔(kǒng)喉模型預測岩石中的多相流時會(huì)帶來誤導的結果。
該研究團隊在微觀尺度上用三種方法來(lái)測量來自薩斯喀徹溫省生產稠油的油藏中岩芯樣本的潤濕(shī)性。第一種方法通過冷卻和加熱過程對蒸餾水的(de)微液滴(dī)在岩石樣本中(zhōng)凝結(jié)和蒸發進行成像。第(dì)二種方法(fǎ)讓岩石樣本(běn)吸入水或油,低溫凍結後,然後再進行X光成像(xiàng)。第三種也(yě)是最具創新性的(de)方(fāng)法是在岩石樣本的精確(què)位置微注射納升量級的水,控製液體流經微細管??一個比針頭(tóu)還要(yào)細的通(tōng)道。
研究人員利用卡(kǎ)爾加裏大學的一個環境場發射(shè)掃描電子顯微鏡(E-FESEM)捕捉使用這三種方法獲得的(de)實時視頻圖像。這種實時成(chéng)像技術(shù)能夠讓研究人員確定(dìng)精確的點來測量液體和岩石表麵的接觸角度。成像(xiàng)還能讓研究(jiū)人員測量(liàng)岩(yán)石吸(xī)入液體(tǐ)的速度,這對利用水力壓(yā)裂法提高非常規油氣的(de)采(cǎi)收率是(shì)非常重要的,因為它可以評估注入液(yè)體對油藏特性變化的影響。
研究團隊的下一步工作是(shì)設計能夠改變油藏岩石(shí)微潤濕性的包含納米顆粒或聚合物的液(yè)體。這將允許研究人員采用(yòng)適合岩石類型(xíng)的液(yè)體控製潤濕性來提高稠密油氣的采收率。
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更多>2018-10-12