低渗油藏(锦2-6-9块)配伍性评价研究

2008-01-31 00:09:00

    前 言

    储层对于各种类型地层损害的敏感性程度，即为储层敏感性。

    低渗油田地层配伍性研究主要是从评价地层的敏感性入手，在评价地层敏感性的基础上，对储层开发提出有针对性的建议。

    低渗油田储层埋藏深、断块小、渗透率低、孔隙度小，构造复杂，可动油少，储层很容易受到损害，开采难度大。

    低渗油藏储层一旦受到伤害，很难恢复，因此必须切实做好低渗油藏储层的配伍性研究工作。

    1 油藏概况

    锦2-6-9块杜家台油层位于欢西油田下台阶东北部，北邻油气富集区锦16块。上报探明含油面积1.1Km²，地质储量88×10⁴t，该区油层埋深2520-2720m，有效厚度14.2m，原-始地层压力26.38MPa，目前地层压力19.6MPa，原-油密度0.844×10³g/cm³，粘度6.48mPa.s。

    杜家台油层发育一套灰色砂岩、褐灰色泥岩互层，从总体上看，由东向西逐渐变薄；锦2-6-9块杜家台油层岩石以石英、长石为主，含少量方解石和粘土矿物。

    表1 锦2-6-9块杜家台油层全岩矿物分析表

    单位：%

    从上表得知：锦2-6-9块杜家台油层岩石以石英、长石为主，含少量方解石和粘土矿物。

    粘土矿物以高岭石和绿泥石为主，伊利石和伊/蒙混层相对较少。该套油层物性较差，电测解释孔隙度15.0%，渗透率102.5×10^-3m²。

    2 储层敏感性矿物

    2.1粘土矿物

    粘土矿物是细分散的含水层状构造和层链状构造的硅酸盐矿物及含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。由于粘土矿物易水化膨胀和分散运移，当外来流体的矿化度比地层水低，并且流体的运移速度较快时，它们就可水化膨胀和分散运移堵塞油气层，从而导致油气产量下降。其粘土矿物总量及相对含量见表2。

    表2 锦2-6-9块杜家台油层粘土矿物含量表

    单位：%

    从上表得知：锦2-6-9块杜家台油层粘土矿物以高岭石和绿泥石为主，伊利石和伊/蒙混层相对较少。

     2-6-110井 书页状高岭石 2-6-110井 少量片状伊利石

    2.2 非粘土矿物

    除粘土矿物外，还有许多非粘土矿物也可能造成油层损害。

    1、流速敏感性矿物：粒径小于37m的非粘土矿物微粒，只要在孔壁上固结不紧，均有可能在高流速流体作用下发生运移，引起渗透率降低。锦2-6-9块储层颗粒较少，不明显，粘土含量少，没有极易发生膨胀的蒙脱石矿物，所以水敏损害程度较弱。

    2、盐酸敏感性矿物：一些较易溶于酸的含铁矿物对HCl及含氧量高的流体较为敏感，如铁方解石、铁白云石、菱铁矿、赤铁矿等，均可与HCl反应释放出Fe²⁺、Fe³⁺。当液体pH值升高到一定程度时，会生成絮状沉淀堵塞喉道，造成油层损害。

    3 储层敏感性评价

    3.1 速敏性评价实验

    实验流体为8%标准盐水（NaCL：CaCL2：MgCL2=7：0.6：0.4）。岩心长度L=3.000cm，直径D=2.532cm。

    从速敏实验曲线图可以看出，岩心速敏损害为中等偏强，当实验流量从1.5ml/min升到2.0ml/min时，岩心渗透率急剧下降，且渗透率下降值为55.43%，超过了10%，因此流量在2.0ml/min，岩心产生了速敏性损害，临界流量为1.5ml/min。实际井筒尺寸为161mm，换算成现场实际临界注入量为2.94m³/d·m。

    3.2 水敏性评价实验

    表3 锦2-6-9块杜家台油层水敏性评价实验数据表

    注：实验流体为8%标准盐水（NaCL：CaCL2：MgCL2=7：0.6：0.4），次标准盐水为4%标准盐水

    从水敏实验数据表得知：锦2-6-9块杜家台油层水敏指数为0.063，水敏损害程度很弱。

    水敏损害分析：全岩矿物分析锦2-6-110(2606m)井岩心粘土矿物含量为2%，没有极易发生膨胀的蒙脱石矿物，伊/蒙混层的含量也只有17%，虽然混层比为20%，但岩石中膨胀性矿物的含量还是较小，所以水敏损害程度很弱。

    3.3 粘土膨胀实验

    试验岩心：锦2-6-110井、深度为2606m、杜家台层位岩心；

    实验流体：欢三联、欢三联+欧泰隆防膨剂、欢三联+山东防膨剂、150站、150站+欧泰隆防膨剂、150站+山东防膨剂、4#站、4#站+欧泰隆防膨剂、4#站+山东防膨剂。

    图2 锦2-6-9块杜家台油层岩心膨胀图

    从锦2-6-9块杜家台油层粘土膨胀实验膨胀图可以看出：锦2-6-9块杜家台油层岩心膨胀率很小，在5%以内。一般认为岩心膨胀率在5%以内就说明膨胀率较小，因此也证明水敏性损害对锦2-6-9块杜家台油层损害很小。

    3.4 盐敏性评价

    当不同盐度的流体流经-含粘土的储层时，随着盐度的下降，粘土发生缓慢的水化膨胀，岩样渗透率变化不大。但当盐度减小至某一临界值时，随着盐度的继续变化，粘土发生快速的渗透膨胀，此时，储层的渗透率将会大幅度降低。如果盐度的变化导致渗透率下降率超过10%时，认为此时的盐度为临界盐度。

    试验岩心：锦2-6-110井、深度为2606m、杜家台层位3号岩心；

    实验流体矿化度(mg/L)：80000、40000、20000、10000、5000、2500、1500、750、自来水、蒸馏水。

    图3 锦2-6-9块盐敏实验曲线

    从盐敏实验曲线图可以得知：锦2-6-9块杜家台油层岩心渗透率随着实验流体盐度的不断下降变化不大，每一级盐度的渗透率下降率都没有超过10%；盐敏实验曲线平缓，下降很小。

    盐敏实验分析：由于锦2-6-110(2606m)井岩心粘土矿物含量为2%，没有极易发生膨胀的蒙脱石矿物，伊/蒙混层的含量也只有17%，虽然混层比为20%，但水敏损害很弱。因此，在实验流体矿化度逐渐下降时，岩心的渗透率变化不大，没有明显的盐度敏感性实验点，对流体盐度的敏感性较弱。

    3.5酸敏化学实验

    用各种酸液处理地层，已经-成为油田开发过程中常用的措施，它可以清除井筒附近地层的酸溶性堵塞，溶失岩石矿物，扩大油流通道，改善地层渗透能力等。酸敏化学实验是研究储层酸敏性机理的一项实验基础。它是通过酸在不同条件下与岩心粉的反应，来获得储层的酸溶解能力。

    表4 锦2-6-9块杜家台油层酸敏化学实验数据表

    对于砂岩地层，酸溶失率在20～30%之间为最佳。从酸敏化学实验图数据表可以得知：锦2-6-9块杜家台油层岩心盐酸溶失率都不超过10%，很小，这是因为岩心中盐酸溶解性矿物含量只有3%；加入氢氟酸后，岩心溶失率有明显提高，当氢氟酸浓度达到3%时，岩心溶失率有显著提高，接近20%，说明在锦2-6-9块杜家台油层不能只用盐酸酸化，可以使用土酸体系酸化，但储层岩石中含少量方解石，酸化时应防止沉淀。

    4 注入水伤害率实验

    4.1 注入水水质分析

     注入水水质分析见下表5。

    表5 欢三联过滤水水质分析表

    单位：%

    4.2 注入水伤害率实验

    评价外来流体对储层的损害是通过伤害率实验来进行的。它能综合反应入井流体对地层的损害情况。

    表6 锦2-6-9块杜家台油层欢三联过滤水伤害率实验数据表

    表7 锦2-6-9块杜家台油层150站污水伤害率实验数据表

    表8 锦2-6-9块杜家台油层4#站污水伤害率实验数据表

    注入水伤害率分析：一般地，入井流体对岩心的伤害率超过30%就认为该流体对岩心伤害较大。三种注入水对岩心的伤害率都超过了30%，欢三联过滤水比较干净，但还是含有少量杂质；150站和4号站污水含油和杂质，这些都会对地层造成损害。而且地层中的敏感性矿物遇水后会发生膨胀、分散、运移，降低储层的渗透率。2-6-110井岩心从表观上看，胶结不好，最主要的损害还是在注入水的浸泡下岩心孔隙表面的颗粒发生脱落，卡在孔隙中间，导致岩心的渗透率降低。

    5 结论及建议

    5.1 锦2-6-9块杜家台油层岩心速敏性损害率为57.6%，速敏损害为中等偏强。建议现场实际临界注入量为2.91m³/d·m。

    5.2 锦2-6-9块杜家台油层水敏指数为0.063，水敏损害程度很弱。

    5.3 锦2-6-9块杜家台油层岩心膨胀率很小，在5%以内。没有明显的盐度敏感性实验点，对流体盐度的敏感性较弱。

    5.4 锦2-6-9块杜家台油层岩心盐酸溶失率都不超过10%，很小，加入氢氟酸后，岩心溶失率有明显提高，当氢氟酸浓度达到3%时，岩心溶失率有显著提高，接近20%，建议在锦2-6-9块杜家台油层不能只用盐酸酸化，还是可以使用土酸体系酸化，但储层岩石中含少量方解石，酸化时应防止沉淀。

    5.5 欢三联过滤水、4号站污水、150站注入水对岩心的伤害率都超过了30%，欢三联过滤水比较干净，但还是含有少量杂质；150站和4号站污水含油和杂质，这些都会对地层造成损害。而且地层中的敏感性矿物遇水后会发生膨胀、分散、运移，降低储层的渗透率。由于地层岩心从表观上看，胶结不好，最主要的损害还是在注入水的浸泡下岩心孔隙表面的颗粒发生脱落，卡在孔隙中间，导致岩心的渗透率降低。建议加入粘土稳定剂，防止脱落。□

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