基于2.5D微流控技术的黏土矿物运移对喉道封堵和原油运移的影响

摘要

为了研究低矿化度水驱中的黏土矿物在地层中的运移现象,利用可视化2.5D微观模型开展了微流控实验,研究了黏土矿物在运移过程中对扩大水驱波及体积的作用、黏土矿物的运移速度对运移距离的影响、黏土矿物对喉道的封堵作用类型和黏土矿物运移对油滴运移的影响等。实验发现:黏土矿物在运移时可封堵水流优势通道并显著增加水驱波及体积,从而提高原油的采收率;黏土矿物颗粒运移速度越快,越容易在短距离内产生对喉道的封堵,使得黏土矿物颗粒的运移距离越短。根据实验观察将黏土矿物颗粒对喉道的封堵分为3种类型,包括单颗粒封堵、并行颗粒封堵和堵后颗粒截留。黏土矿物对喉道的封堵主要受到喉道尺寸,黏土矿物颗粒的尺寸、数量及形状,流体的驱动力大小等因素的影响;黏土矿物颗粒会附着在油滴表面增加油滴运移的阻力,对喉道的封堵会改变油滴的运移路径和降低注入水对油滴的驱动力,不利于已波及区域油滴的运移。通过微流控实验明确的黏土矿物运移对喉道封堵和原油运移的影响,可为低矿化度水驱在矿场中的应用提供理论指导。