地球科学学院2024级研究生王宇桐在SCI收录期刊《processes》上发表题为“Visualized Characterization of Reservoir Pore–Throat Blockage Induced by Injection of Various Oily Sludges Using Micro-CT”的研究论文(图1)。长江大学地球科学学院为论文第一署名单位,硕士研究生王宇桐为论文第一作者,胡望水教授为通讯作者。
本文针对油田中含油污泥调剖体系引发的岩石内部堵塞规律问题,选取油田生产中最具代表性的污水罐底油泥、原油罐底油泥和浮渣油泥三种典型油泥,结合微米CT扫描与数字岩心技术,系统研究了其注入岩心前后的孔喉结构演化规律与伤害机理。

图1 论文首页
数字岩心图像的阈值分割过程通过设置不同的阈值大小来获取不同分割效果的目标提取图像,对不同含油污泥注入岩心前的孔隙采用阈值分割法,该方法适用于注入油泥前岩心与孔隙灰度值差异明显的图层。注入油泥后经实验对比,采用阈值分割加顶帽分割法提取孔隙中的油泥较好,顶帽分割通过调节结构元素的大小实线不同尺度目标的提取,在宏观目标与微小目标尺寸差异显著时,提取效果较为准确(图2)

图2 阈值分割加顶帽分割提取注入岩心后的含油污泥
研究表明污水罐底油泥因其颗粒极细和粘度低,注入后难以滞留于孔隙网络中,从而导致孔喉相关参数、孔喉体积整体变化不大,对孔喉的伤害为均匀堵塞,其伤害模式为均匀充填;原油罐底油泥因其有机质吸附和中等粘度,充填孔隙并改变湿润性,对孔喉的伤害是结构性毁灭,其伤害模式为强烈吸附+喉道优先闭合,在造成孔喉尺寸均匀收缩的同时,对孔隙间的连接性造成破坏;浮渣油泥因其高固相颗粒和高粘度,通过桥接堵塞和分割作用改变孔径,对孔喉的伤害为系统性劣化,伤害模式为选择性封堵,对于岩心有选择性封堵能力。(图3)

图3 不同类型含油污泥堵塞围观模式图
链接:https://doi.org/10.3390/pr14111769