岩心堵塞模拟实验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-04-21  

本检测系统阐述了岩心堵塞模拟实验的技术体系。文章围绕岩心堵塞这一核心问题,详细介绍了实验涉及的检测项目、检测范围、检测方法及关键仪器设备。内容涵盖从基础物性到微观机理的全面分析,旨在为油气田开发过程中储层伤害评价与防治提供标准化的实验研究框架和关键技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

原始渗透率测定:实验开始前,在标准条件下测量岩心样品未被污染时的绝对渗透率,作为评价堵塞程度的基准值。

堵塞后渗透率测定:在注入堵塞性流体或颗粒后,再次测量岩心的渗透率,用于计算渗透率损害率。

渗透率损害率计算:通过对比堵塞前后渗透率,定量评价岩心渗透能力的下降程度,是核心评价指标。

孔隙度变化分析:检测实验前后岩心有效孔隙体积的变化,评估堵塞物对储集空间的影响。

颗粒侵入深度测量:通过切片或扫描技术,确定外来固体颗粒在岩心孔隙中的侵入距离和分布。

堵塞物成分分析:对岩心内截留的堵塞物质进行化学和矿物学分析,明确堵塞物的来源与性质。

孔隙结构变化表征:研究堵塞过程对岩心孔隙喉道大小、分布及连通性造成的微观改变。

敏感性矿物损害评估:评价工作液与岩心中粘土矿物等发生反应(如水化膨胀、分散运移)导致的堵塞。

压力响应曲线分析:记录注入过程中的实时压力变化曲线,分析堵塞发生的动态过程和压力拐点。

滤液与岩心相互作用评价:分析工作液滤液引起的润湿性反转、化学沉淀等导致的渗流能力下降。

检测范围

砂岩储层岩心:针对孔隙型砂岩储层,模拟其在不同开发阶段可能遇到的堵塞问题。

碳酸盐岩储层岩心:涵盖裂缝-孔隙型碳酸盐岩,研究酸液、钻井液等对其造成的伤害。

低渗透/致密储层岩心:针对渗透率极低的岩心,研究微细颗粒和滤液造成的严重堵塞效应。

钻井液堵塞评价:模拟钻井过程中钻井液固相颗粒和滤液对近井地带储层的侵入与伤害。

完井液与压井液伤害评价:评估完井、修井等作业过程中入井流体导致的岩心堵塞。

注入水水质配伍性评价:研究注入水与地层水不配伍生成沉淀,或携带悬浮物导致的堵塞。

酸化、压裂液伤害评价:分析增产措施中残渣、破胶不彻底或反应产物对支撑裂缝和基质的堵塞。

微粒运移堵塞模拟:模拟地层中固有松散微粒在流体冲刷下发生运移并在喉道处桥堵的过程。

结垢倾向性评价:模拟温度压力变化下,无机盐(如碳酸钙、硫酸钡)析出并堵塞孔隙的情况。

聚合物吸附滞留伤害:针对聚合物驱,评价高分子聚合物在孔喉中的吸附、滞留及导致的流动阻力增加。

检测方法

稳态法渗透率测试:在稳定流速和压差下,根据达西定律计算岩心渗透率,是基础核心方法。

非稳态法渗透率测试:通过压力脉冲衰减等动态过程来测定渗透率,适用于低渗岩心。

岩心流动实验:在模拟地层条件下,向岩心注入工作液,动态监测其渗流能力变化。

扫描电子显微镜分析:利用SEM直接观察岩心端面及内部孔隙中堵塞物的形态、分布及附着状态。

X射线衍射矿物分析:用于定性定量分析岩心及堵塞物的矿物组成,识别敏感性矿物。

铸体薄片图像分析:制作岩心铸体薄片,在显微镜下定量统计孔隙和堵塞物的几何参数。

CT扫描成像技术:采用微米CT或工业CT对实验前后岩心进行三维扫描,无损可视化内部堵塞情况。

激光粒度分析:对注入流体中的颗粒及从岩心洗出的堵塞物进行粒度分布测定。

离子色谱与电感耦合等离子体分析:分析流体中离子成分变化,判断化学沉淀堵塞趋势。

核磁共振测试:通过测量岩心内流体氢核的信号,反演孔隙分布及可动流体变化,评价堵塞程度。

检测仪器设备

岩心夹持器:核心部件,用于固定岩心,并提供环压以模拟地层围压,确保流体沿轴向流动。

恒速恒压泵:用于精确控制注入流体的流量或压力,模拟不同的注入条件。

回压调节器:在出口端维持系统背压,确保岩心内部流体保持液相,防止气体逸出影响测量。

高精度压力传感器:实时监测并记录岩心入口、出口及环压的压力数据,灵敏度高。

精密流量计:测量通过岩心的流体瞬时流量和累积流量,常用活塞式或电子质量流量计。

恒温箱:为整个实验系统提供稳定的温度环境,模拟地层温度条件。

围压泵:向岩心夹持器提供并控制所需的环向压力,以模拟地层上覆压力。

数据自动采集系统:集成传感器信号,自动、连续地采集压力、流量、温度等实验数据。

高温高压滤失仪:用于评价工作液在压差下的滤失性能及形成滤饼造成堵塞的能力。

显微镜与图像分析系统:包括偏光显微镜、体视显微镜及配套软件,用于薄片和颗粒的形貌观察与定量分析。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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