Estudo do mecanismo de imbibição dinâmica do óleo de xisto baseado em experimentos de ressonância magnética nuclear

LU GUANG ,  

ZHANG SHIMING ,  

CAO XIAOPENG ,  

LYU QI ,  

JIANG LONG ,  

SUN HONGXIA ,  

LIU ZUPENG ,  

LI ZHONGXIN ,  

LIU YAN ,  

CAO ZENGHUI ,  

摘要

A China possui abundantes recursos de óleo de xisto continental, sendo um recurso estratégico importante para garantir a segurança energética nacional. Os nanoporos dos reservatórios de óleo de xisto são desenvolvidos e apresentam porosidade e permeabilidade extremamente baixas, elucidando que entender o mecanismo de imbibição dinâmica tem grande importância para melhorar o grau de recuperação do óleo de xisto. Como objeto de estudo, foi selecionado o folhelho cinza laminar do afundamento de Jiyang, baseado em imagens tridimensionais obtidas por feixe iônico focalizado - microscópio eletrônico de varredura (FIB-SEM) e método de reconstrução digital do núcleo, para caracterizar quantitativamente as características da estrutura porosa. Com base nisso, foram conduzidos experimentos dinâmicos de imbibição por ressonância magnética nuclear (RMN) em alta temperatura e alta pressão, simulando o comportamento de imbibição simultânea durante o processo de injeção de fluido de fraturamento em alta pressão. Através da obtenção das características evolutivas dos espectros T2 da RMN em diferentes tempos de imbibição, foram caracterizadas quantitativamente as características de mobilização do óleo em poros de diferentes escalas. O método do valor de corte T2 foi utilizado para distinguir as contribuições da ação de deslocamento e da imbibição para o grau de recuperação, analisando o efeito da diferença de pressão de deslocamento e das fraturas de estratificação no efeito da imbibição dinâmica. Combinado com o critério de similaridade da imbibição, foi estabelecida a relação entre o experimento e a escala do reservatório, calculando e otimizando o tempo de repouso após a fratura do reservatório de óleo de xisto. Os resultados mostram: ① o processo de imbibição dinâmica pode ser dividido em três estágios: imbibição rápida, imbibição lenta e equilíbrio de imbibição, apresentando globalmente a característica de mobilização “deslocamento elástico de poros grandes, troca de óleo por imbibição em poros pequenos”; ② nas condições experimentais, existe uma faixa ótima de diferença de pressão de deslocamento (2,67~4,16 MPa), na qual o grau total de recuperação aumenta de 9,02% a 10,26% em comparação com uma diferença de pressão de deslocamento baixa (1,05 MPa); ③ as fraturas de estratificação podem melhorar a conectividade da estrutura porosa, aumentando a eficiência da substituição por imbibição, sendo uma condição favorável para melhorar o grau de mobilização do óleo de xisto; ④ com base no critério de similaridade e nos resultados dos experimentos de imbibição dinâmica, recomenda-se um tempo razoável de repouso após a fratura do reservatório de óleo de xisto de 15 dias.

关键词

óleo de xisto; ressonância magnética nuclear; imbibição dinâmica; grau de recuperação; tempo de repouso

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