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直流电场提高致密砂岩储层采收率机理研究

张文通

中国石油大学(北京)

摘要：致密砂岩低孔、低渗和微纳米孔隙广泛发育的孔隙结构特点,使得注水开发和补充能量困难,采收率较低。直流电场具有高传输、高穿透、高效率和易于操作等优点,能够有效提高储层空间的连通性,从而达到提高采收率的目的。尤其对于致密储层,电渗流在更细小的喉道可能会产生更强激励作用。因此,开展直流电场提高致密砂岩储层采收率机理的研究可为相关电场技术在非常规能源上的应用奠定夯实的理论基础。目前,有关直流电场提高储层采收率机理方面的认识比较缺乏和薄弱。本论文首先通过室内电动驱油实验验证了直流电场能够有效提高致密砂岩的驱油效率。随后结合电动力学、双电层理论、表面化学、表面物理等基础理论分别剖析了致密储层孔隙结构性质、表面化学性质和表面物理性质随电场的变化特征,深入研究了直流电场提高致密砂岩储层采收率的机理,本文主要的认识如下:表征了致密砂岩在直流电场作用下的采收率变化特征。通过室内的电动驱油实验,分别分析了不同电场强度、不同溶液浓度和不同的驱替方式对致密砂岩采收率的影响特征。直流电场驱替时,存在最佳电场强度,使得致密砂岩采收率达到最大值。较低浓度下,同时驱替比顺序驱替采出程度更高。在较高浓度下,则会表现出相反的... 更多

关键词：

致密砂岩; 直流电场; 采收率; 孔隙结构; 润湿性;