物理振动作用下的原油流变性及岩石润湿性研究

物理振动采油技术已经成为一种成本低、效果好的提高原油采收率的方法，由于其机理研究尚不完善而使该技术无法大规模推广应用。本项目研究物理振动对原油流变特性及岩石润湿性的影响，通过实验，获得不同性质原油在不同含水条件下其流变性随振动幅值、振动频率的变化规律，确定振动降粘的最优物理振动参数；分析探索测定表面张力的各种方法，建立和完善多孔介质孔隙表面膜的张力测试方法，得到在振动波作用下油水界面张力以及岩石润湿性的变化特性；通过模拟多孔介质流动实验，获得物理振动下原油的渗流流动规律，探索物理振动提高原油采收率的机理。.采用理论研究、数值模拟与物理实验相结合的方式进行。本项目预期成果可用于指导物理振动采油技术的现场应用，以期提高油藏渗透率，改善原油在地层中的渗流状态，减小残余油饱和度，最终提高原油采收率。

物理振动采油技术具有对油层无伤害，工艺简单，适用范围广和成本低廉等诸多优点。近年来，物理振动采油技术得到了越来越广泛的应用，因此研究物理振动对原油的流变性及岩石润湿性的影响机理对现场的指导和应用具有重要的意义。. 本项目采用人工振动模拟系统，分析并研究了物理振动对脱水原油、乳状液和不同组分原油的流变性，油水乳状液的触变性，油水界面张力和接触角的影响因素及结果。. 实验研究表明，振动对不同的流体有不同的最佳振动频率，条件允许的情况下，应尽可能选择大的振幅，振动到一定时间，流体性质不再变化。对脱水原油，温度升高，振动效果变差，振动可以使原油稠度系数大幅降低。振动对乳状液的影响与含水率密切相关，含水率小于50%时，振后的流变指数大于振前的流变指数，含水率大于50%时，振后的流变指数小于振前的流变指数。当原油和柴油按不同比例混合时，柴油的比例越小，振动效果越好。. 测量不同含水率的乳状液的触变性时发现，一定剪切速率下，振动能缩减乳状液达到动态平衡的时间，至少能缩减400s，同时剪切应力也有所降低。振动能降低原油的表面张力，在最佳振动频率下表面张力下降的幅度最大；最佳振动频率下，振幅增加，界面张力降低；振动时间增加，界面张力也是降低的。亲油岩石表面和亲水岩石表面上的油滴经振动后接触角也都是降低的。因为亲油油层中，毛细管力和粘滞力都是阻力，振动能使两者同时降低，所以振动更适合亲油储层的油田开发。. 本项目在对压力波在粘性流体中的传播特性进行研究的基础上，分析流变性对压力波的波动强度、流体流动速度的影响；对剪切作用下粘性流体、线性粘弹性流体中的流动特性进行研究，分析了流变性对剪切作用下流体的流动速度随流层深度的变化关系的影响。