摘要
油田地层经过水驱后波及区域内剩余油微观形态呈油柱状、孔表膜状、簇状等形态分布，储层内的纳微观孔道仍有大量剩余油滞留。纳米尺度剩余油赋存原因与水驱机制仍不完善，亟需深入探索。 通过CT扫描三维重构技术对岩心中的各类剩余油动用情况进行分析，结果表明天然岩心水驱过程中多孔状与柱状剩余油的动用量较多，而膜状剩余油形成后由于体积较小，虽然有一定比例动用，但总体动用量小于其他两类剩余油。微观可视化模型实验结果则揭示了水驱的驱替力对于剩余油动用的重要影响。 分子动力学模拟部分通过对伊利石、甲基化二氧化硅、方解石以及绿泥石四类矿物壁面进行SARA原油（烷烃、芳香烃、胶质、沥青质）吸附模拟，通过分析各原油组分对不同壁面的相互作用能强度、MSD（均方位移）以及密度分布差异变化进而对不同壁面条件下的原油吸附效果进行了评价：当绿泥石含量增加，则壁面处富集的烷烃与沥青质含量也会增加；甲基化二氧化硅对于沥青质的吸附效果较强；伊利石含量增加时，壁面处芳香烃含量也会相应升高；方解石含量提高后，胶质更倾向吸附于壁面。 在上述四类矿物壁面的原油水驱模拟中，发现伊利石与甲基化二氧化硅由于其与壁面相互吸引作用较弱，从而在水驱过程中相较绿泥石模型具有显著的驱油优势；方解石模型的水驱效果次之；绿泥石壁面则由于其与原油组分较强的相互吸引作用进而导致该模型在不同驱替力条件下的原油分子的平均运移速度均显著低于其他模型。对于甲基化二氧化硅壁面模型，研究了原油组分在不同驱替力条件下向孔道壁面的运移及附着情况，发现在壁面处的原油由于其与孔道壁面距离较近，与孔道中部的原油分子相比，其相互作用能较大，导致该部分油分子渗流速度较低。原油组分由于其自身的非均质性，水驱过程中在孔道壁面两侧的数密度有一定差异；当驱替力逐渐提高时，孔道壁面两侧附着原油分子数密度的差异会越来越明显，附着原油组分较多的一侧壁面处会吸引油滴吸附形成剩余油，当该处吸附的剩余油厚度累计达到孔道中部的渗流高速区后，该部分油分子便会被水分子从聚集的油膜上逐渐剥离。但也可发现通过提高驱替力并不能有效将壁面处的剩余油剥离至孔道中部。所以需要采用其他手段以提高对壁面处剩余油的动用效果。
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