Page 110 - 《应用声学》2021年第2期

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较强的吸附作用；加之低渗储层易受污染，所以 层渗流中，黏土颗粒的水敏性膨胀降低了孔喉的有
低渗储层需要较长的处理时间。但是，对渗透率 效直径，从而增大了渗流阻力，造成了水敏性伤害这
2
为 16.55 × 10 −3 µm 的岩心 1 累积处理时间达到 一严重后果，黏土颗粒的水化膨胀会造成储层的水
180 min时，渗透率恢复率降低了 1.1%，这是由于长 敏性伤害。
时间的超声作用造成岩心入口端强烈的空化作用，
作用在岩心的超声能量减少，从而导致较多的声能 3 结论
量逸散；另外，空化泡湮灭时产生的压力给岩心驱替
系统施加了回压效应，导致流体流动受阻，这种回压 通过实验发现，超声频率对于去除储层水敏
对于物性差的低渗岩心影响更显著。 性存在最佳范围，为 17∼22 kHz。当超声频率处在
22∼50 kHz范围时，随着频率的增加，渗透率恢复率
2.4 储层渗透率
急剧减小；而当超声波频率超过 50 kHz，渗透率恢
文献 [1–2] 分别使用渗透率 30 × 10 −3 ∼ 150 ×
复率则呈缓慢上升趋势。超声频率与功率存在一定
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10 −3 µm 的3种岩心开展实验，使用的渗透率范围
的补偿关系，现场应用需重视频率、功率的匹配问
过于狭窄，不能充分揭示渗透率对水敏性解除的真
题。超声最佳处理时间与储层物性有一定联系，不
实影响，这一影响并没有得到充分的探讨。因此，为
同渗透率的储层超声最佳处理时间有明显差异。渗
更全面地揭示储层渗透率与渗透率恢复率之间的
透率恢复率与储层物性呈现较复杂的关系。研究结
内在联系，尤其是探索中高渗储层的渗透率恢复问
果有助于了解超声水敏性去除的作用机理，为该技
题，本次研究采用中原油田 23 块天然岩心 (渗透率
术在油田现场的推广提供理论指导。
2
−3
−3
范围11 × 10 ∼ 1423 × 10 µm ，低渗、中渗、高
渗储层都有涉及)，进行更加系统的研究。
通 过 研 究 发 现， 当 储 层 渗 透 率 低 于 30 ×
参 考 文 献
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10 −3 µm 时，渗透率恢复率处在较低的水平；当
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储层渗透率处在 30 × 10 −3 ∼ 80 × 10 −3 µm 范围
[1] Wang Z, Huang J. Research on removing reservoir core
时，随着渗透率的增加，渗透率恢复率逐渐增大；而
water sensitivity using the method of ultrasound-chemical
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当储层渗透率高于 80 × 10 −3 µm 时，则呈现出中 agent for enhanced oil recovery[J]. Ultrasonics Sonochem-
渗储层渗透率恢复率逐渐增大而高渗储层渗透率 istry, 2018, 42: 754–758.
[2] Khan N, Pu C, Li X, et al. Permeability recovery of dam-
恢复率相对稳定的特征，见图6。
aged water sensitive core using ultrasonic waves[J]. Ultra-
25 sonics Sonochemistry, 2017, 38: 381–389.
[3] Naderi K, Babadagli T. Influence of intensity and fre-
20 quency of ultrasonic waves on capillary interaction and
ຖᤩဋূܭဋ/% 15 [4] Kyllonen H M, Pirkonen P, Mystrom M. Membrane fil-
oil recovery from different rock types[J]. Ultrasonics Sono-
chemistry, 2010, 17(3): 500–508.
10
5 tration enhanced by ultrasound: a review[J]. Desalination,
2005, 181(1–3): 319–335.
[5] George L A, Dewoolkar M M, Znidarcic D. Simultaneous
0
0 400 800 1200 1600 laboratory measurement of acoustic and hydraulic prop-
ຖᤩဋ/10 -3 mm 2 erties of unsaturated soils[J]. Vadose Zone Journal, 2009,
8(3): 633–642.
图 6 储层渗透率与储层渗透率恢复率关系 [6] Lu Z, Sabatier J M. Effects of soil water potential and
Fig. 6 The relationship between permeability and moisture content on sound speed[J]. The Journal of the
reservoir permeability recovery Acoustical Society of America, 2009, 73(5): 1614–1625.
[7] Griffiths S, Rescaglio A, Melo F. Ultrasound propagation
当储层渗透率较高时，储存的孔喉直径较大， in wet and airless non-consolidated granular materials[J].
黏土颗粒与孔隙内壁的作用力较小，在超声波作用 Ultrasonics, 2010, 50(2): 139–144.
[8] Shi C, Yang W, Chen J, et al. Application and mecha-
下，黏土颗粒更容易摆脱储层内壁对其吸引力而脱
nism of ultrasonic static mixer in heavy oil viscosity re-
落，渗透率恢复率随渗透率的增大而增大。在油气 duction[J].Ultrasonics Sonochemistry, 2017, 37: 648–653.