前沿应用|基于低场核磁共振技术的油田注液增能机理研究实例

随着全球能源需求的不断增长和常规油气资源的日益枯竭，如何提高油田采收率成为石油工业面临的重要课题。注液增能技术作为一种提高采收率的重要手段，通过向油藏注入特定液体，改变油藏流体性质及渗流特征，从而提高原油采收率的技术。常见的注液增能技术包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱、纳米流体驱等。这些技术通过增加注入液体的粘度、降低油水界面张力、改变岩石润湿性等机制，提高驱油效率。

然而，注液增能技术的应用面临诸多挑战：

1）液体运移规律不明确：注入液体在地层中的运移规律复杂，受多种因素影响，如地层非均质性、注入速度、液体性质等。

2）流体相互作用机制复杂：注入液体与原油、地层水之间的相互作用机制尚不明确，影响驱油效果。

3）实验手段有限：传统岩心实验和数值模拟方法难以实时、直观地反映注液增能过程中流体运移及相互作用机制。

低场核磁共振技术能够实时监测注液增能过程中岩心内流体的分布、运移及相互作用，为研究注液增能机理、优化注液参数提供重要依据。以下是LF-NMR技术在注液增能中的具体应用：

LF-NMR技术能够实时监测注入液体在岩心中的运移过程，识别液体前缘位置，并定量分析不同注入阶段岩心内原油、水及注入液体的分布变化。例如，在聚合物驱油实验中，LF-NMR技术可以清晰显示聚合物溶液在岩心中的推进过程，帮助研究人员了解聚合物溶液的波及范围和驱油效率。

LF-NMR技术通过检测流体的弛豫时间，能够反映流体之间的相互作用机制。例如，在表面活性剂驱油实验中，LF-NMR技术可以监测表面活性剂与原油之间的界面张力变化，揭示表面活性剂降低油水界面张力的机制。

LF-NMR技术能够识别岩心的非均质性，反映不同孔隙结构中流体的分布和运移规律。例如，在低渗透油藏中，LF-NMR技术可以识别高渗透通道和低渗透区域，帮助优化注入液体的分配。

基于LF-NMR实验结果，研究人员可以优化注液参数，如注入速度、注入浓度、注入量等，从而提高注液增能效果。例如，在聚合物驱油实验中，LF-NMR技术可以帮助确定最佳聚合物浓度和注入速度，以提高驱油效率。

水驱岩心T₂弛豫谱 

驱替体积与含油饱和度采收率的关系曲线

根据T₂弛豫谱可知孔隙基本呈现单峰结构，证明该岩心较为均质；

经过持续补液增能，岩心含油饱和度由52.9%降到10.6%，降幅42.3%；水驱最终采收率为80.0%；

经过一次提速增能：0.8ml/min到2.8ml/min，提速点附近采收率提升效果明显，推测是提速增加毛管数的影响；

经过二次提速增能：2.8ml/min到4.2ml/min, 仍有一定效果，曲线较为平缓，含油饱和度变化较小。