魏兵等:致密油储层表面活性剂微观渗吸机制——基于低场核磁共振和纳流控技术
2026-08-27 09:08:00   作者:   点击:43   来源:中国石油学会

致密油是保障国家能源安全的重要非常规资源,但受纳米-微米级孔喉发育、储层非均质性强、地层能量衰竭快等因素制约,单井产量递减明显,开发难度大。渗吸是多孔介质中润湿相流体在毛细管压力驱动下置换非润湿相流体的自发过程,是致密油藏注水开发和基质油相动用的重要机制。表面活性剂可通过降低油水界面张力、改变岩石润湿性和促进油水两相物质交换强化渗吸采油,但在纳米尺度中,固液界面特征、流体传输行为与相态演化相互耦合,微观作用机制需进一步厘清。西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室魏兵教授团队以鄂尔多斯盆地长7段致密储层为对象,构建盐水、常规表面活性剂AES和原位微乳液SDBS-APS三类渗吸体系,结合低场核磁共振与纳流控可视化技术,系统揭示了表面活性剂在岩心尺度和纳米孔隙尺度下的渗吸行为及增产机制。相关研究认识刊登在《石油学报》第47卷第5期。

(1)构建“岩心尺度核磁共振监测-纳米孔隙可视化观察-渗吸数学模型预测”综合研究框架,实现了致密油储层表面活性剂渗吸过程从宏观采收率到微观界面行为的多尺度表征。

(2)明确了不同渗吸体系的界面调控差异,SDBS-APS微乳液可将油水界面张力降至0.0038mN/m的超低水平,并岩石表面润湿性由弱油湿状态显著转变为水湿状态,为深部油相动用提供了有利界面条件。

(3)量化了三类渗吸体系的采油效果。盐水、AES和SDBS-APS的渗吸采收率分别为14.5%、26.1%和34.3%;AES在渗吸初期速率较快,而SDBS-APS在润湿性转变、扩散增溶和乳化作用共同影响下,最终采收率最高。

(4)揭示了微乳液“扩散进入油相—增溶界面膜—形成微乳液带”的微观渗吸机制。SDBS-APS能够在纳米级孔隙中扩散进入油相内部,诱导界面膜增溶并形成大面积微乳液带;研究进一步引入增溶系数和时间参量建立渗吸预测模型,实现了采收率动态变化的定量预测。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202605009

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