一種標準測試巖心制作方法與孔滲參數配比研究

1、方法研究一種標準測試巖心制作方法與孔滲參數配比研究程林峰1吳鳳秋2(1. 長江大學湖北荊州 (2. 中國石油長城鉆探工程有限公司測井公司遼寧盤錦摘要:標準測試巖心是指外徑1in (1in =25. 4mm 、長度在40mm 50mm 的小巖心, 用于測試孔隙度、滲透率等地層參數, 也是制作大型巖心的配比參數依據。文章通過實驗方法, 將不同粒徑的精制石英砂添加磷酸鋁膠結劑, 在一定壓力、溫度條件下, 完成標準測試巖心的制作, 而且通過改變不同粒徑的精制石英砂的配比, 可得到不同的孔隙度、滲透率等參數。標準測試巖心制作與系列配比參數研究可為類似巖心制作提供參考。關鍵詞:測試; 巖心; 配比; 石英

2、砂; 膠結; 燒結; 孔隙度; 滲透率中圖法分類號:TE135文獻標識碼:B 文章編號:100429134(2008 06200642020引言標準測試巖心是指外徑1in 、mm 的小巖心, 等地層參數。巖心1的, 由于在這種制作方法下石英砂沒有骨架膠結, 石英砂松散的顆粒構架無法保障高壓滲流實驗。本文通過實驗方法, 將不同粒徑的精制石英砂添加磷酸鋁膠結劑, 在一定壓力、溫度條件下, 制作標準測試巖心, 而且改變不同粒徑精制石英砂的配比, 能得到不同的孔隙度、滲透率等參數, 這種巖心完全能滿足地層高溫高壓物性及滲流實驗等要求。本文介紹了標準測試巖心模具的制作、磷酸鋁的制備、石英砂篩選、精確壓制

3、專用設備、壓制過程、烘干、燒結與冷卻, 給出了實驗數據表, 最后得出結論。1模具的制作與巖心壓制前準備標準測試巖心模具是由外徑55mm , 內徑25. 4mm , 長度90mm (沿中軸線對剖為兩瓣 的巖心模具本體、壓桿、上下夾持盤等三部分組成, 如圖1所示。本次壓制用模具本體加工4套, 壓桿一件。巖心壓制前, 要先將模具內表面涂一層薄硅脂, 然后貼薄鋁泊, 以方便脫模 。圖1標準測試巖心模具(單位:mm2磷酸鋁膠結劑的制備2(1 材料準備制備磷酸鋁膠結劑需要磷酸與氫氧化鋁, 并按以下要求備料。磷酸工業(yè)級, 色度30, 磷酸含量(H 3PO 4 85. 0%, 氯化物含量(Cl 5ppm ;

4、硫酸鹽含量50ppm , 鐵(Fe 20ppm , 砷(As 50ppm , 重金屬(Pb 10ppm 。氫氧化鋁工業(yè)級細氫氧化鋁, 白色微粒, 具有顆粒小、易溶解之特點, 其理化指標見表1。表1工業(yè)級細氫氧化鋁理化指標牌號化學成分/%物理性能AL 2O 3雜質含量不大于/%白度中位粒徑H -I -3063. 50. 150. 0101. 59040第一作者簡介:程林峰, 男,1969年生, 高級工程師,1992年畢業(yè)于江漢石油學院采油工程專業(yè), 目前為長江大學地質工程碩士(在讀 。郵編:43402346石油儀器PETROLEUM INSTRUMENTS 2008年12月(2 磷酸鋁膠結劑的制

5、備將磷酸氫氧化鋁水以10021. 330的質量比混合后, 快速加溫至沸騰并間歇攪拌, 沸騰持續(xù)至氫氧化鋁粉末完全溶解, ?；? 自然冷卻待用。(3 磷酸鋁膠結劑的優(yōu)點不導電、燒結溫度高(可達1300 , 膠結強度高, 不影響巖心孔滲參數。3石英砂篩選按4070目、60100目、80200目三種粒度范圍篩選精制石英砂, 篩選出的石英砂磨圓度好、分選好。4070目粒徑范圍:0.425mm 0. 212mm ; 60100目粒徑范圍:0.250mm 0. 150mm ; 80200目粒徑范圍:0.180mm 0. 0750mm 。本次標準測試巖心制作僅用石英砂, 未添加粘土等其它礦物。4精確壓制專用

6、設備與巖心壓制過程力。勻, 然后放入巖心模具內, 。最后裝配精確壓制專用設備與巖心模具, 加力4. 9kN , 壓力持續(xù)時間5min 。卸下。5烘干、燒結與冷卻3巖心的烘干與燒結是巖心制作環(huán)節(jié)中的關鍵一步。如果巖心水分烘干不徹底, 隨后的燒結會因里面的水份未完全揮發(fā)而形成高溫蒸汽竄出, 導致巖心形成裂紋, 影響整體燒結效果, 最終影響巖心的孔滲參數。巖心在烘干與燒結時可設定溫度時間參數, 輸入微電腦控制程序, 形成溫度曲線, 電爐按溫度曲線自動烘干、燒結。如圖2所示, 巖心的烘干與燒結溫度控制程序設定為 :圖起步溫度20,3h 升溫至80,8012h ; 再2h 升溫至100,100恒溫12h

7、 ; 再2h 升溫至120,120恒溫12h 。然后小心脫模, 將烘干的裸巖心輕輕地放入電爐膛內。燒結階段:再用12h 從120升溫至500, 500恒溫8h 燒結。最后?；? 爐內自然降溫。6配比表與最后測試結果不同粒徑精制石英砂的配比與孔滲參數4測試結果見表2。表2標準測試巖心石英砂配比與孔滲參數試驗結果表批次巖心序號4070目60100目80200目質量百分比質量/g質量百分比質量/g質量百分比質量/g 磷酸鋁膠結劑用量質量百分比實測孔隙度/%實測空氣滲透率(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備注:壓制活塞表面積為5. 027cm 2; 壓制壓力為4. 9kN ;4. 9kN

9、 力持續(xù)時間為5min 。7結論(1 巖心模具、壓桿等細節(jié)設計簡練巧妙, 巖心模具內表面預處理使脫模順利。(2 由于磷酸與氫氧化鋁的精確配比, 成功地制作磷酸鋁膠結劑。(3 巖心烘干燒結溫度控制曲線設計合理, 燒結巖心外形無損、內無裂痕, 為類似巖心制作提供了成功經驗。(下轉第69頁562008年第22卷第6期程林峰等:一種標準測試巖心制作方法與孔滲參數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氣。2實例分析2003年在英買7凝析氣藏構造高部位部署完鉆1口短半徑水平井(Y M7-H1井 , 主要目的是開采底油, 該井水平生產井段為4877. 5m 5011. 8m , 水平段長1

10、34. 3m , 位于油氣界面附近。該井2003年3月14日投產, 至今不產水。5mm 油嘴時產量穩(wěn)定, 日產油24t 、日產氣9. 82×104m 3, 井口油壓28MPa 。2003年9月?lián)Q7mm 油嘴生產, 日產油上升到27t 左右, 日產氣短暫上升后大幅下降, 從17. 8×104m 3下降到6×104m 3左右, 氣油比從初期的7064m 3/t 下降到2202m 3/t 。之后, 雖然井的生產制度發(fā)生改變, 但日產氣基本穩(wěn)定在6×104m 3左右, 產量波動不大, 生產氣油比也穩(wěn)定在2200m 3/t 左右, 不到凝析氣層原始生產氣油比的二分

11、之一。Y M7-H1僅3m , 避水厚度非常小, 含水, 生產氣油比一直穩(wěn)定在3/t 量、油量一直穩(wěn)定。Y 表明, 有效控制氣竄水錐, 提高底油采收率。3結論1 采用水平井可以有效提高帶底油凝析氣藏原油的采收率;2 采用水平井開發(fā)井網先期開采底油、適時上返采氣的開發(fā)方式開采帶底油凝析氣藏, 可以在不影響天然氣采收率的前提下有效提高原油采收率;3 對英買7凝析氣藏而言, 在不影響天然氣采收率的前提下, 為了提高原油采收率應將水平井部署在油氣界面之上1m 2m 處, 水平段長度300m , 速度控制在2. 5%以下。參考文獻1宋文杰, 江同文, , . 塔里木盆地牙哈凝析氣田地質科學,2005,4

12、0(22, , , 等. 牙哈凝析氣藏水平井優(yōu)化設J.天然氣勘探與開發(fā),2004,15(3D. 范, 高爾夫-拉特. 裂縫油藏工程基礎M.北京:石油工業(yè)出版社,1989(收稿日期:2008-06-06編輯:姜婷(上接第65頁(4 通過表2分析得到, 粒度越小, 孔隙度、滲透率越小。參考文獻1張國新, 蔣建寧, 郭進忠. 疏松砂巖室內巖心制作方法J.鉆井液與完井液,2007,24(12李華昌, 符斌. 實用化學手冊M.北京:化學工業(yè)出版社,20063張惠寧. 燒結設計手冊M.北京:冶金工業(yè)出版社,19984劉振宇, 趙春森, 殷代印. 油藏工程基礎知識手冊M.北京:石油工業(yè)出版社,2002(收稿

13、日期:2008-05-30編輯:姜婷本刊加入“書生”數字期刊的聲明為擴大編輯部所出版期刊的影響, 發(fā)揮期刊服務社會的意義, 提高期刊界信息化水平與發(fā)行交易的效率, 推動中國期刊業(yè)的數字化進行, 我刊與北京書生網絡技術有限公司達成合作協(xié)議, 加入“書生”數字期刊。所以, 向本刊投稿并錄用的稿件文章, 將一律由編輯部統(tǒng)一納入“書生”數字期刊, 進入因特網提供信息服務。凡有不同意者, 請另投它刊或特別聲明需另作處理。本刊所付稿酬包含刊物內容上網服務報酬, 不再另付。網址:http:/www. shusheng. cn石油儀器編輯部962008年第22卷第6期高尚芳:利用水平井提高帶底油凝析氣藏原油采

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