微纳孔隙油-水-岩石微观界面相互作用研究进展
2021-11-22戴彩丽曹梦娇吴一宁王奉超赵明伟
深圳大学学报(理工版) 2021年6期
关键词:界面
戴彩丽,曹梦娇,吴一宁,王奉超,金 旭,李 琳,赵明伟
1)中国石油大学(华东)山东省油田化学重点实验室,山东青岛 266580;2)中国石油大学(华东)非常规油气开发教育部重点实验室,山东青岛 266580;3)中国科学技术大学工程科学学院,安徽合肥 230027;4)中国石油勘探开发研究院,北京 100083
2020年中国原油对外依存度高达73%,远超国际公认的50%安全警戒线,油气供给面临极大挑战[1-2].中国低渗和特低渗石油资源丰富,在鄂尔多斯盆地、松辽盆地、四川盆地和松辽盆地等盆地均有分布,新探明储量超80亿t,占总探明储量70%以上, 成为我国油气增储上产的“主力军”[3-5].
低渗和特低渗储层微纳米级孔喉发育,80%以上可动原油储集于孔径为0.01~10.00 μm的孔隙中,依靠天然能量开采,产能低且产量递减快,常通过注水提高产量[6-7].然而,由于低渗和特低渗储层孔隙小,比表面积大,原油与岩石壁面直接接触且受壁面束缚占比远高于常规储层,水驱过程中微纳孔隙黏附的油膜难以剥离启动,导致洗油效率远低于50%[8-11].此外,微纳孔隙中黏附的油膜(厚度可达孔隙直径的29%~36%)大幅降低了基质的有效孔隙度和水相相对渗透率,致使注水时压力上升快,地层能量补充困难[12-13].可见,油膜黏附问题极大限制了低渗和特低渗油藏的开发效率.
传统理论认为,注入流体的洗油效率取决于原油在岩石壁面的黏附功,黏附功越低,洗油效率越高.黏附功W为
W=σ(1+cosθoil)
(1)
其中,σ为油水界面张力;θoil为油相接触角.大幅降低油水界面张力即可显著减小油……
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