一种标准测试岩心制作方法与孔渗参数配比研究

1、方法研究一种标准测试岩心制作方法与孔渗参数配比研究程林峰1吴凤秋2(1. 长江大学湖北荆州 (2. 中国石油长城钻探工程有限公司测井公司辽宁盘锦摘要:标准测试岩心是指外径1in (1in =25. 4mm 、长度在40mm 50mm 的小岩心, 用于测试孔隙度、渗透率等地层参数, 也是制作大型岩心的配比参数依据。文章通过实验方法, 将不同粒径的精制石英砂添加磷酸铝胶结剂, 在一定压力、温度条件下, 完成标准测试岩心的制作, 而且通过改变不同粒径的精制石英砂的配比, 可得到不同的孔隙度、渗透率等参数。标准测试岩心制作与系列配比参数研究可为类似岩心制作提供参考。关键词:测试; 岩心; 配比; 石英

2、砂; 胶结; 烧结; 孔隙度; 渗透率中图法分类号:TE135文献标识码:B 文章编号:100429134(2008 06200642020引言标准测试岩心是指外径1in 、mm 的小岩心, 等地层参数。岩心1的, 由于在这种制作方法下石英砂没有骨架胶结, 石英砂松散的颗粒构架无法保障高压渗流实验。本文通过实验方法, 将不同粒径的精制石英砂添加磷酸铝胶结剂, 在一定压力、温度条件下, 制作标准测试岩心, 而且改变不同粒径精制石英砂的配比, 能得到不同的孔隙度、渗透率等参数, 这种岩心完全能满足地层高温高压物性及渗流实验等要求。本文介绍了标准测试岩心模具的制作、磷酸铝的制备、石英砂筛选、精确压制

3、专用设备、压制过程、烘干、烧结与冷却, 给出了实验数据表, 最后得出结论。1模具的制作与岩心压制前准备标准测试岩心模具是由外径55mm , 内径25. 4mm , 长度90mm (沿中轴线对剖为两瓣 的岩心模具本体、压杆、上下夹持盘等三部分组成, 如图1所示。本次压制用模具本体加工4套, 压杆一件。岩心压制前, 要先将模具内表面涂一层薄硅脂, 然后贴薄铝泊, 以方便脱模 。图1标准测试岩心模具(单位:mm2磷酸铝胶结剂的制备2(1 材料准备制备磷酸铝胶结剂需要磷酸与氢氧化铝, 并按以下要求备料。磷酸工业级, 色度30, 磷酸含量(H 3PO 4 85. 0%, 氯化物含量(Cl 5ppm ;

4、硫酸盐含量50ppm , 铁(Fe 20ppm , 砷(As 50ppm , 重金属(Pb 10ppm 。氢氧化铝工业级细氢氧化铝, 白色微粒, 具有颗粒小、易溶解之特点, 其理化指标见表1。表1工业级细氢氧化铝理化指标牌号化学成分/%物理性能AL 2O 3杂质含量不大于/%白度中位粒径H -I -3063. 50. 150. 0101. 59040第一作者简介:程林峰, 男,1969年生, 高级工程师,1992年毕业于江汉石油学院采油工程专业, 目前为长江大学地质工程硕士(在读 。邮编:43402346石油仪器PETROLEUM INSTRUMENTS 2008年12月(2 磷酸铝胶结剂的制

5、备将磷酸氢氧化铝水以10021. 330的质量比混合后, 快速加温至沸腾并间歇搅拌, 沸腾持续至氢氧化铝粉末完全溶解, 停火, 自然冷却待用。(3 磷酸铝胶结剂的优点不导电、烧结温度高(可达1300 , 胶结强度高, 不影响岩心孔渗参数。3石英砂筛选按4070目、60100目、80200目三种粒度范围筛选精制石英砂, 筛选出的石英砂磨圆度好、分选好。4070目粒径范围:0.425mm 0. 212mm ; 60100目粒径范围:0.250mm 0. 150mm ; 80200目粒径范围:0.180mm 0. 0750mm 。本次标准测试岩心制作仅用石英砂, 未添加粘土等其它矿物。4精确压制专用

6、设备与岩心压制过程力。匀, 然后放入岩心模具内, 。最后装配精确压制专用设备与岩心模具, 加力4. 9kN , 压力持续时间5min 。卸下。5烘干、烧结与冷却3岩心的烘干与烧结是岩心制作环节中的关键一步。如果岩心水分烘干不彻底, 随后的烧结会因里面的水份未完全挥发而形成高温蒸汽窜出, 导致岩心形成裂纹, 影响整体烧结效果, 最终影响岩心的孔渗参数。岩心在烘干与烧结时可设定温度时间参数, 输入微电脑控制程序, 形成温度曲线, 电炉按温度曲线自动烘干、烧结。如图2所示, 岩心的烘干与烧结温度控制程序设定为 :图起步温度20,3h 升温至80,8012h ; 再2h 升温至100,100恒温12h

7、 ; 再2h 升温至120,120恒温12h 。然后小心脱模, 将烘干的裸岩心轻轻地放入电炉膛内。烧结阶段:再用12h 从120升温至500, 500恒温8h 烧结。最后停火, 炉内自然降温。6配比表与最后测试结果不同粒径精制石英砂的配比与孔渗参数4测试结果见表2。表2标准测试岩心石英砂配比与孔渗参数试验结果表批次岩心序号4070目60100目80200目质量百分比质量/g质量百分比质量/g质量百分比质量/g 磷酸铝胶结剂用量质量百分比实测孔隙度/%实测空气渗透率(mD 一二1100%41. 5030%12. 45g 39. 84923250%20. 7540%16. 6010%4. 1530

8、%12. 45g 35. 13462340%16. 6030%12. 4530%12. 4530%12. 45g 33. 42749420%8. 3060%24. 9020%8. 3030%12. 45g 30. 823601100%41. 5030%12. 45g 28. 32161210%4. 1560%24. 9030%12. 4530%12. 45g 24. 91816330%20. 7570%20. 7530%12. 45g 22. 513574100%41. 5030%12. 45g19. 6684备注:压制活塞表面积为5. 027cm 2; 压制压力为4. 9kN ;4. 9kN

9、 力持续时间为5min 。7结论(1 岩心模具、压杆等细节设计简练巧妙, 岩心模具内表面预处理使脱模顺利。(2 由于磷酸与氢氧化铝的精确配比, 成功地制作磷酸铝胶结剂。(3 岩心烘干烧结温度控制曲线设计合理, 烧结岩心外形无损、内无裂痕, 为类似岩心制作提供了成功经验。(下转第69页562008年第22卷第6期程林峰等:一种标准测试岩心制作方法与孔渗参数配比研究用水平井先采底油, 待含水上升到一定程度后上返采气。2实例分析2003年在英买7凝析气藏构造高部位部署完钻1口短半径水平井(Y M7-H1井 , 主要目的是开采底油, 该井水平生产井段为4877. 5m 5011. 8m , 水平段长1

10、34. 3m , 位于油气界面附近。该井2003年3月14日投产, 至今不产水。5mm 油嘴时产量稳定, 日产油24t 、日产气9. 82×104m 3, 井口油压28MPa 。2003年9月换7mm 油嘴生产, 日产油上升到27t 左右, 日产气短暂上升后大幅下降, 从17. 8×104m 3下降到6×104m 3左右, 气油比从初期的7064m 3/t 下降到2202m 3/t 。之后, 虽然井的生产制度发生改变, 但日产气基本稳定在6×104m 3左右, 产量波动不大, 生产气油比也稳定在2200m 3/t 左右, 不到凝析气层原始生产气油比的二分

11、之一。Y M7-H1仅3m , 避水厚度非常小, 含水, 生产气油比一直稳定在3/t 量、油量一直稳定。Y 表明, 有效控制气窜水锥, 提高底油采收率。3结论1 采用水平井可以有效提高带底油凝析气藏原油的采收率;2 采用水平井开发井网先期开采底油、适时上返采气的开发方式开采带底油凝析气藏, 可以在不影响天然气采收率的前提下有效提高原油采收率;3 对英买7凝析气藏而言, 在不影响天然气采收率的前提下, 为了提高原油采收率应将水平井部署在油气界面之上1m 2m 处, 水平段长度300m , 速度控制在2. 5%以下。参考文献1宋文杰, 江同文, , . 塔里木盆地牙哈凝析气田地质科学,2005,4

12、0(22, , , 等. 牙哈凝析气藏水平井优化设J.天然气勘探与开发,2004,15(3D. 范, 高尔夫-拉特. 裂缝油藏工程基础M.北京:石油工业出版社,1989(收稿日期:2008-06-06编辑:姜婷(上接第65页(4 通过表2分析得到, 粒度越小, 孔隙度、渗透率越小。参考文献1张国新, 蒋建宁, 郭进忠. 疏松砂岩室内岩心制作方法J.钻井液与完井液,2007,24(12李华昌, 符斌. 实用化学手册M.北京:化学工业出版社,20063张惠宁. 烧结设计手册M.北京:冶金工业出版社,19984刘振宇, 赵春森, 殷代印. 油藏工程基础知识手册M.北京:石油工业出版社,2002(收稿

13、日期:2008-05-30编辑:姜婷本刊加入“书生”数字期刊的声明为扩大编辑部所出版期刊的影响, 发挥期刊服务社会的意义, 提高期刊界信息化水平与发行交易的效率, 推动中国期刊业的数字化进行, 我刊与北京书生网络技术有限公司达成合作协议, 加入“书生”数字期刊。所以, 向本刊投稿并录用的稿件文章, 将一律由编辑部统一纳入“书生”数字期刊, 进入因特网提供信息服务。凡有不同意者, 请另投它刊或特别声明需另作处理。本刊所付稿酬包含刊物内容上网服务报酬, 不再另付。网址:http:/www. shusheng. cn石油仪器编辑部962008年第22卷第6期高尚芳:利用水平井提高带底油凝析气藏原油采

14、收率ied. Results indicate that the diffusion speed of NaCl solution is delayed through adding polymer. The fluctuation curve of marking solution favors the conductance sensors to measure the flowing signals.K ey words :conductance correlation ; marking solution ; polymer solution ; conductivity ; expe

15、rimentQi Mingxing and B ai Junhui. The effect of using high 2density electrical method to prospect the underground shelters. PI ,2008,22(6 :5657,60According to prospecting of the underground shelters , we chose the high 2density electrical method to prospect them , because of the appropriate job met

16、hod and the comprehensive analysis of the ground prospecting and the inversion in ex 2planation , we succeed the explaination of the position and depth of the underground shelters with using different electri 2cal method between the normal horizon of soil and the horizon of barren soil. All of this

17、have provided a basis in disaster management.K ey words :high density electrical method ; work method ; data explanationWang Fang , Wang Qingfeng , R en Long , Wei Zhennu and Yang Bo. A Testing Method for Production Profile of Full Zone Producing Well. PI ,2008,22(6 :5860The paper introduces a new s

18、ampling method to full zone producing well , as well as pressure testing ,and presents the structure of chamber 2sampling tool , principle of sampling and a method of testing local full zone producing wells by standard mode with petroleum gas chromatograph technology.K ey words :full zone producing

19、well ; chambering sampler ; chromatographH an Yanfeng , Tian Xuexin and Liu Zhengfeng. Study on identification of formation by the key parameters from 5700image logging data. PI ,2008,22(6 63The paper shows how to get the key factor of the nucleus , and the basic theory that how to use the key facto

20、r to identify the oil or water reservoir is of the wave from cross 2dipole acoustic tool which includes the compressional , also analysed in the paper. H ow to use these information to justify the formation fluid experiment data about the character of the waves. The method of the water data has been

21、 studied , which is the base for interpret 2ing formation fluid type logging data.K ey words :Nucleus logging ; cross 2dipole acoustic logging ; identifying fluid type ; key facter Cheng Linfeng and Wu Method for making standard testing core and study on porosity 2permeability parameter ratio. PI ,2

22、008,22(6 :6465,69The standard testing core is a kind of small core (external diameter :1inch; length :40mm 50mm ,which is used in testing formation parameter (porosity and permeability ,etc . According to its ratio parameter , we can make a large 2size core. This paper introduces a series of experim

23、ental method. We made standard testing core by putting a certain amount of aluminum phosphate get into different size quart sands under particular pressure and temperature. Further 2more , it can get different porosity and permeability parameter by changing the particle diameter of quartz sand. This

24、 study can provide some reference for analogous core 2making.K ey words :test ; core ; ratio ; quartz sand ; cementation ; sinter ; porosity ; permeabilityG ao Shangfang. The feasibility analysis and practice of utilizing horizontal w ell to enhance the recovery of oil in a gas condensate reservoir

25、with bottom oil. PI ,2008,22(6 :6669In this paper , the feasibility research and practice of utilizing horizontal wells to develope the Y ingmai 27gas con 2densate reservoir with bottom oil have been carried out and a series of conclusion which is useful for enhancing the recov 2ery of oil has been

26、got. It was concluded that utilizing horizontal wells can effectively enhance the recovery of oil , and that the development scheme of using horizontal well to produce oil before producing gas can effectively enhance the re 2covery of oil without influence on the recovery of natural gas. For Y ingma

27、i 27gas condensate reservoir with bottom oil , it is commended that the location of horizontal well interval will be 1m 2m above gas 2oil contact , that it is reasonable that the length of horizontal well interval is about 300m ,and that the development rate should be controlled under 2. 5%.K ey words :gas condensate reservoir ;horizontal well ; crude oil recovery ;bottom oilLi Bobo , Wu Jie , Xie Xicao , Feng Juan , Zhao Ling an