利用天然沸石顆粒具有比表面大、吸附能力強、密度小和成本低等特點,研究油藏特高滲透層封堵的效果。通過室內物理模擬,對天然沸石物化性能進行測定,分析其調驅機理,并進行調驅效果評價和礦場應用分析。結果表明,天然沸石聚合物溶液能夠起到很好的調驅效果,其段塞尺寸越大、注入時機越早、沸石顆粒質量分數(shù)越大,調驅效果越好。
利用電子顯微鏡對沸石的元素組成進行分析,測試結果見表1。由表1知,天然沸石主要由鋁、氧和硅組成,礦物組成主要為SiO2和Al2O。
天然沸石顆粒具有不規(guī)則的外形結構,這使得它在巖石孔隙內運移時易與孔喉發(fā)生相互作用,甚至發(fā)生捕集,導致過流斷面減小,流動阻力增加,產生較好的調剖效果。絲光天然沸石與斜發(fā)天然沸石在外形上也存在差異,絲光天然沸石晶形結構明顯,呈條帶狀,這使得其在巖石孔道中運移時更容易發(fā)生捕集,進而產生較好的調剖效果。
對于縱向非均質油藏,在油藏流體性質相同條件下,巖石滲透率愈低,其流動阻力愈大,吸液啟動壓力愈高。當油藏非均質性比較嚴重時,水驅階段注入壓力往往難以達到中低滲透層,尤其是低滲透層的吸液啟動壓力。此外,隨著水驅過程的進行,高滲透層水相滲透率增加,流動阻力進一步減小,注入壓力還將保持持續(xù)下降態(tài)勢,將進一步減小中低滲透層的吸水量。因此,大幅度提高注入壓力對于增加各吸液層吸液壓差、擴大波及體積具有十分重要作用。
總之,沸石具有比表面大、吸附能力強和密度小等特點,可以與聚合物溶液形成多層吸附,使天然沸石聚合物溶液吸附量大于天然油砂的吸附量。天然沸石顆粒具有不規(guī)則外形結構,有利于在多孔介質內被捕集,減小孔道的過流斷面,產生更大的附加流動阻力,進而獲得更好的調驅效果。天然沸石的段塞尺寸越大、注入時機越早、沸石質量分數(shù)越大,調驅效果越好。