Machine Translated by Google 10/1/2023 Lan Mai-Cao, Đại học Bách khoa TP.HCM, Việt Nam 42 Machine Translated by Google Đề cương chương Giới thiệu Độ xốp Tính thấm Bão hòa Độ ẩm Áp suất mao dẫn Tính thấm tương đối Độ trễ Machine Translated by Google Giới thiệu Hai tính chất chính của đá chứa là độ xốp và tính thấm; Lượng chất lỏng bên trong đá chứa, được gọi là in-situ độ bão hòa chất lỏng và tính chất tương tác giữa đá và chất lỏng chẳng hạn như độ ẩm, áp suất mao dẫn, tương đối tính thấm cũng là mối quan tâm chính; 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 44 Machine Translated by Google độ xốp Độ xốp thể hiện khả năng chứa của đá chứa 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 45 Machine Translated by Google Ma trận đá và không gian lỗ rỗng ma trận đá 10/1/2023 Lỗ hổng TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 46 Machine Translated by Google độ xốp Độ xốp phụ thuộc vào cách đóng gói hạt, KHÔNG phụ thuộc vào kích thước hạt Các loại đá có kích thước hạt khác nhau có thể có cùng độ xốp • Đóng gói hình thoi • • Đóng gói dạng Khoảng trống = 26 % tổng thể tích khối • Khoảng trống = 47 % tổng thể tích 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 47 Machine Translated by Google Phân loại lỗ rỗng Tổng độ xốp Tổng số lỗ rỗng t Khối lượng lớn TRONG ham mê TRONG số lượng lớn • Độ rỗng hiệu quả Không gian lỗ liên kết với nhau Nó là 10/1/2023 Khối lượng lớn TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 48 Machine Translated by Google tính thấm Tính thấm là thước đo khả năng truyền chất lỏng của đá chứa Có ba loại thấm: Tính thấm tuyệt đối Tính thấm hiệu quả Tính thấm tương đối 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 49 Machine Translated by Google thấm tuyệt đối Tính thấm tuyệt đối của đá chứa là đặc tính riêng của nó, không phụ thuộc vào chất lỏng bên trong nó Thí nghiệm của Darcy với chất lỏng một pha được bơm vào gói cát là thí nghiệm đầu tiên xác định tính thấm tuyệt đối của môi trường xốp, thấm được 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 50 Machine Translated by Google phương trình Darcy q v: Vận tốc q: Lưu lượng x MỘT Hướng dòng chảy A: Diện tích mặt cắt ngang k: Độ thẩm thấu q TRONG MỘT 10/1/2023 kp Độ nhớt chiều dài : L: Độ tăng p: Độ sụt áp x TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 51 Machine Translated by Google Tính thấm hiệu quả Phương trình Darcy chỉ dùng cho chất lỏng một pha Đối với dòng chảy đa pha trong hồ chứa, dòng chảy riêng của chất lỏng được mô tả bằng phương trình Darcy tổng quát trong đó độ thấm tuyệt đối được thay thế bằng độ thấm hiệu quả Ô TRONG kp Ô x Ô Ô pg g x vg _ k TRONG TRONG TRONG TRONG TRONG 10/1/2023 kg tr x TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 52 Machine Translated by Google Tính thấm hiệu quả 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 53 Machine Translated by Google Tính thấm tương đối Tính thấm tương đối ( ) được định nghĩa là tỷ lệ của tính thấm hiệu quả đối với chất lỏng ở độ bão hòa nhất định đối với tính thấm hiệu quả đối với chất lỏng đó Khi độ thẩm thấu tương đối của chất lỏng bằng không, chất lỏng đó tồn tại trong đá nhưng không di chuyển Tính thấm tương đối có thể được đo bằng lũ lụt lõi thí nghiệm được gọi là phân tích cốt lõi đặc biệt 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 54 Machine Translated by Google Tính thấm tương đối 1,00 quán trọ @ Swi - Độ bão hòa nước không thể giảm Độ bão hòa nước còn lại 0,80 trong mẫu đá sau thí nghiệm dầu chiếm chỗ nước. Dòng chảy hai pha 0,60 Vùng đất - Độ bão hòa dầu dư thấm Độ tương đối (phân số) Dầu : Độ bão hoà của dầu còn lại trong 0,40 mẫu đá sau thí nghiệm nước thế chỗ dầu 0,20 krw @ Sor Nước 0 0 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 - Khi Sw tăng, kro giảm và krw tăng cho đến khi dầu trong lõi đạt mức dư bão hòa Độ bão hòa nước (phần) 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 55 Machine Translated by Google bão hòa chất lỏng Độ bão hòa của chất lỏng chứa thể hiện lượng chất lỏng đó hiện diện trong không gian lỗ rỗng của đá hồ chứa Tất cả các chất lỏng trong một bể chứa chiếm hoàn toàn không gian lỗ rỗng của Hồ chứa 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 56 Machine Translated by Google độ ẩm • Tính thấm ướt là xu hướng lan rộng của một chất lỏng trên hoặc dính vào một bề mặt rắn với sự có mặt của chất lỏng không thể trộn lẫn khác. • Tính thấm ướt đề cập đến sự tương tác giữa chất lỏng và pha rắn. 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 57 Machine Translated by Google Làm ướt pha chất lỏng • Chất lỏng pha ướt ưu tiên làm ướt đá rắn bề mặt. • Lực hấp dẫn giữa đá và chất lỏng hút các giai đoạn thấm ướt thành lỗ xốp nhỏ. • Chất lỏng pha ướt thường có độ linh động thấp. • Lực hấp dẫn giới hạn sự giảm độ bão hòa của pha ướt đến một giá trị không thể giảm được (irreducible Wetting phase Saturation). • Nhiều vỉa chứa hydrocarbon hoặc là hoàn toàn hoặc là ướt một phần nước. 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 58 Machine Translated by Google Chất lỏng pha không thấm ướt • Giai đoạn không thấm ướt không ưu tiên làm ướt bề mặt đá rắn • Lực đẩy giữa đá và chất lỏng làm cho pha không thấm ướt chiếm các lỗ rỗng lớn nhất • Chất lỏng trong pha không thấm ướt thường là chất lỏng linh động nhất , đặc biệt là ở độ bão hòa pha không thấm ướt lớn • Khí tự nhiên không bao giờ là giai đoạn thấm ướt trong các vỉa hydrocacbon 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 59 Machine Translated by Google Đá ướt nước S q S • 0 ôi Nước S Bạn Dầu ws S Chất rắn Bạn < q < 90 Lực căng dính giữa nước và bề mặt đá vượt quá giới hạn giữa dầu và bề mặt đá. 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 60 Machine Translated by Google Đá chứa nước ướt • Đá chứa bị thấm nước nếu nước làm ướt bề mặt đá • Đá bị thấm nước trong các điều kiện sau: • sws > sos • AT < 0 (Độ căng dính âm) • 0 < q < 90 Nếu q gần bằng 0 thì hòn đá được coi là thấm nước mạnh 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 61 Machine Translated by Google Đá chứa dầu ướt • Đá chứa bị thấm dầu nếu ưu tiên dầu làm ướt đá bề mặt đá. • Đá bị thấm dầu trong các điều kiện sau: • sos > sws • AT > 0 (Lực căng bám dính dương) • 90 < q < 180 Nếu q gần bằng 180 thì đá được coi là ướt dầu mạnh 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 62 Machine Translated by Google Đá ướt dầu S ôi Nước Dầu q S • 90 Bạn S ws S Bạn Chất rắn < q < 180 Sức căng bám dính AT giữa nước và bề mặt đá nhỏ hơn sức căng bám dính giữa dầu và bề mặt đá. 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 63 Machine Translated by Google NƯỚC DẦU-ƯỚT ƯỚT Dầu DẦU Dầu DẦU q q q < 90 q ĐÁ RẮN) NƯỚC nước r nước r q > 90 q NƯỚC ĐÁ RẮN) NƯỚC MIỄN PHÍ DẦU NGŨ CỐC NGŨ CỐC DẦU RIM NƯỚC BỀN NƯỚC MIỄN PHÍ Aiers, 2001 Machine Translated by Google Góc tiếp xúc Góc tiếp xúc, Dầu S Dầu S q S Bạn ws được đo thông qua pha ôi Dầu Nước Chất rắn q, S lỏng đặc hơn, xác định chất lỏng nào làm ướt bề mặt chất rắn. Bạn AT = ứng suất bám dính, milli-Newton/m hoặc dyne/cm) q = góc tiếp xúc giữa giao diện dầu/nước/rắn được đo qua nước, độ sos = năng lượng bề mặt giữa dầu và chất rắn, milli-Newton/m hoặc dyne/cm sws = năng lượng mặt phân cách giữa nước và chất rắn, milli-Newton/m hoặc dyne/cm gieo = năng lượng bề mặt (sức căng bề mặt) giữa dầu và nước, milli Newton/m hoặc nữ/cm 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 65 Machine Translated by Google Lực căng bám dính • Lực căng bám dính được biểu thị bằng hiệu số giữa hai sức căng bề mặt chất rắn-chất lỏng. AT S Bạn S ws S ôi cos q • Lực căng bám dính âm cho thấy pha đậm đặc hơn (nước) ưu tiên làm ướt bề mặt chất rắn (và ngược lại). • Lực căng bám dính bằng “0” cho biết cả hai pha đều có ái lực như nhau đối với bề mặt rắn 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 66 Machine Translated by Google quá trình thấm nhuần • Thấm là một quá trình dòng chất lỏng trong đó độ bão hòa của pha thấm ướt tăng lên và độ bão hòa của pha không thấm ướt giảm xuống. • Độ linh động của pha thấm ướt tăng khi độ bão hòa của pha thấm ướt tăng – tính di động là một phần của tổng công suất dòng chảy cho một giai đoạn cụ thể 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 67 Machine Translated by Google Hồ Chứa Nước Ướt, Thấm Nước • Nước sẽ chiếm những lỗ xốp nhỏ nhất • Nước sẽ làm ướt chu vi của hầu hết các lỗ chân lông to hơn • Ở lỗ chân lông có độ bão hòa dầu cao, dầu nằm trên màng nước Thấm - Nếu một tảng đá ướt nước bão hòa dầu được đặt trong nước, nó sẽ hút nước vào các lỗ nhỏ nhất, chiếm chỗ dầu 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 68 Machine Translated by Google Hồ Chứa Dầu Ướt, Thấm Nước • Dầu sẽ chiếm những lỗ chân lông nhỏ nhất • Dầu sẽ làm ướt chu vi của hầu hết các lỗ chân lông to hơn • Trong các lỗ rỗng có độ bão hòa nước cao, nước nằm trên một màn dầu • Thấm - Nếu đá ướt dầu bão hòa nước được đặt trong dầu, nó sẽ thấm dầu vào phần nhỏ nhất lỗ chân lông, thay thế nước 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 69 Machine Translated by Google Quy trình thoát nước Quá trình dòng chất lỏng trong đó độ bão hòa của giai đoạn không thấm ướt tăng lên. Trắc nghiệm: Điền từ thích hợp vào chỗ trống dưới đây – Quá trình thoát nước gắn liền với nguồn nước của một bể chứa dầu đó là … – Tiêm … vào bể chứa dầu ướt là hệ thống thoát nước quá trình – Tích lũy khí trong bẫy trong một (một) ... hồ chứa ướt là một quá trình thoát nước 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 70 Machine Translated by Google Ảnh hưởng của độ ẩm 1.0 1.0 0,8 0,8 0,6 0,6 Dầu thấm Độ tương đối, phân số thấm Độ tương đối, phân số 0,4 0,4 0,2 0,2 Nước Dầu Nước 0 0 20 40 60 80 Độ bão hòa nước (% PV) Đá ướt nước mạnh 100 0 0 20 40 60 80 100 Độ bão hòa nước (% PV) Đá ướt dầu mạnh • Nước chảy tự do hơn • Độ bão hòa dầu dư cao hơn 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 71 Machine Translated by Google Đường cong áp suất mao dẫn trong hệ thống thoát nước và Quy trình thấm nhuần THOÁT NƯỚC • Quá trình dòng chất lỏng trong đó độ bão hòa của pha không thấm ướt tăng lên NHIỆT TÌNH thoát nước • Quá trình dòng chất lỏng trong đó độ bão hòa của pha thấm ướt tăng lên Lịch sử bão hòa - Độ trễ Máy tính - Áp suất mao dẫn phụ thuộc cả 2 chiều của pd thay đổi và lịch sử bão hòa trước đó - Tại Sm, pha không thấm ướt không chảy được dẫn đến thấm nhuần bão hòa pha không thấm ướt còn lại (ngấm) swi 0 10/1/2023 sm 0,5 sw - Tại Swi, pha thấm ướt không chảy được dẫn đến 1.0 bão hòa pha ướt không thể giảm (thoát nước) TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 72 Machine Translated by Google Hiệu ứng trễ đối với tính thấm tương đối 100 giai đoạn không làm ướt giai đoạn làm ướt 80 krw thấm nhuần 60 krnw thoát nước krnw thấm Độ tương đối, % 40 20 Độ bão hòa pha ướt Độ bão hòa pha không không thể thay đổi làm ướt dư 0 0 20 40 60 80 100 Độ bão hòa pha ướt, %PV 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 73 Machine Translated by Google Hiệu ứng trễ đối với tính thấm tương đối Trong quá trình thoát nước, giai đoạn làm ướt ngừng chảy ở nhiệt độ không thể giảm bão hòa pha ướt Điều này xác định pha không thấm ướt tối đa có thể bão hòa Ví dụ phổ biến: Tích tụ dầu khí Trong quá trình hấp thụ, pha không thấm ướt ngừng chảy khi độ bão hòa của nó đạt đến độ bão hòa pha không thấm ướt còn lại Điều này xác định giai đoạn không thấm ướt tối thiểu có thể dịch chuyển bão hòa bởi giai đoạn làm ướt Ví dụ phổ biến: hồ chứa nước ngập nước 10/1/2023 TS. Mai Cao Lân, Khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí, ĐHBK, Việt Nam 74