物理振動作用下的原油流變性及岩石潤濕性研究

《物理振動作用下的原油流變性及岩石潤濕性研究》是依託上海大學，由周曉君擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：物理振動作用下的原油流變性及岩石潤濕性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：周曉君
• 依託單位：上海大學

中文摘要

物理振動採油技術已經成為一種成本低、效果好的提高原油採收率的方法，由於其機理研究尚不完善而使該技術無法大規模推廣套用。本項目研究物理振動對原油流變特性及岩石潤濕性的影響，通過實驗，獲得不同性質原油在不同含水條件下其流變性隨振動幅值、振動頻率的變化規律，確定振動降粘的最優物理振動參數；分析探索測定表面張力的各種方法，建立和完善多孔介質孔隙表面膜的張力測試方法，得到在振動波作用下油水界面張力以及岩石潤濕性的變化特性；通過模擬多孔介質流動實驗，獲得物理振動下原油的滲流流動規律，探索物理振動提高原油採收率的機理。.採用理論研究、數值模擬與物理實驗相結合的方式進行。本項目預期成果可用於指導物理振動採油技術的現場套用，以期提高油藏滲透率，改善原油在地層中的滲流狀態，減小殘餘油飽和度，最終提高原油採收率。

結題摘要

物理振動採油技術具有對油層無傷害，工藝簡單，適用範圍廣和成本低廉等諸多優點。近年來，物理振動採油技術得到了越來越廣泛的套用，因此研究物理振動對原油的流變性及岩石潤濕性的影響機理對現場的指導和套用具有重要的意義。本項目採用人工振動模擬系統，分析並研究了物理振動對脫水原油、乳狀液和不同組分原油的流變性，油水乳狀液的觸變性，油水界面張力和接觸角的影響因素及結果。實驗研究表明，振動對不同的流體有不同的最佳振動頻率，條件允許的情況下，應儘可能選擇大的振幅，振動到一定時間，流體性質不再變化。對脫水原油，溫度升高，振動效果變差，振動可以使原油稠度係數大幅降低。振動對乳狀液的影響與含水率密切相關，含水率小於50%時，振後的流變指數大于振前的流變指數，含水率大於50%時，振後的流變指數小于振前的流變指數。當原油和柴油按不同比例混合時，柴油的比例越小，振動效果越好。測量不同含水率的乳狀液的觸變性時發現，一定剪下速率下，振動能縮減乳狀液達到動態平衡的時間，至少能縮減400s，同時剪下應力也有所降低。振動能降低原油的表面張力，在最佳振動頻率下表面張力下降的幅度最大；最佳振動頻率下，振幅增加，界面張力降低；振動時間增加，界面張力也是降低的。親油岩石表面和親水岩石表面上的油滴經振動後接觸角也都是降低的。因為親油油層中，毛細管力和粘滯力都是阻力，振動能使兩者同時降低，所以振動更適合親油儲層的油田開發。本項目在對壓力波在粘性流體中的傳播特性進行研究的基礎上，分析流變性對壓力波的波動強度、流體流動速度的影響；對剪下作用下粘性流體、線性粘彈性流體中的流動特性進行研究，分析了流變性對剪下作用下流體的流動速度隨流層深度的變化關係的影響。