鄂爾多斯盆地東部上古生界儲層水鎖傷害情況及影響因素分析

董文武，屈紅軍 （西北大學地質學系，陜西 西安710069）

魏新善，劉新社 （中石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，陜西 西安710021）

楊歡，田夏荷，陳雅暉 （西北大學地質學系，陜西 西安710069）

鄂爾多斯盆地上古生界自20世紀50年代勘探以來，相繼在榆林、烏審旗、蘇里格等地區(qū)發(fā)現(xiàn)天然氣［1－6］。隨著勘探開發(fā)的不斷深入，開發(fā)難度也日益增大。在開發(fā)過程中，由于鉆井液、完井液、固井液及酸化壓裂液等外來流體侵入儲層，難以完全排出，使儲層的含水飽和度增加，油、氣相滲透率降低，這種現(xiàn)象稱為水鎖效應［7］。鄂爾多斯盆地東部上古生界是典型的低孔低滲儲層［8－9］，水鎖效應已經(jīng)成為該研究區(qū)儲層的主要傷害形式之一［10－11］。為此，筆者對鄂爾多斯盆地東部上古生界儲層水鎖傷害情況及影響因素進行了分析，以便為提高該研究區(qū)氣井產(chǎn)能及采收率提供幫助。

1 水鎖傷害程度分析

依據(jù)石油與天然氣行業(yè)標準SY／T5336－2006中的巖心常規(guī)分析方法進行試驗，首先建立巖心原始含水飽和度，并通過巖心驅替裝置氣驅到無水產(chǎn)出，由此測量巖心氣體滲透率。驅替至氣體滲透率保持不變時的巖心含水飽和度即為束縛水飽和度，滲透率即為束縛水條件下滲透率，可按如下公式計算儲層水鎖傷害程度［7］：

式中，fw表示為水鎖傷害程度，%；Kf表示無束縛水條件下測定的巖心滲透率，mD；Kw表示束縛水條件下測定的巖心滲透率，mD。

表1 儲層水鎖傷害程度試驗數(shù)據(jù)表

測試結果統(tǒng)計表明（見表1），該研究區(qū)儲層平均水鎖傷害率為66.12%，水鎖傷害程度總體表現(xiàn)為中等偏強；縱向上4個層位的平均水鎖傷害率分別是本溪組53%、太原組55.93%、山2段65%、山1段81.35%，因而各層位傷害程度順序為山1段＞山2段＞太原組＞本溪組。

2 水鎖傷害程度影響因素分析

2.1 滲透率

滲透率與儲層水鎖傷害程度關系如圖1所示。從圖1中可以看出，滲透率與水鎖傷害程度呈負相關性，即滲透率越小傷害程度越大。研究區(qū)儲層為典型的低孔低滲儲層，滲透率小，毛管力大，水相流動的阻力大，導致水鎖傷害程度強。

2.2 中值半徑

中值半徑與儲層水鎖傷害程度呈負相關性（見圖2），其原因是該研究區(qū)儲層孔喉細小，地層毛管阻力大，返排外來流體所需時間長，因而水鎖傷害程度大。

圖1 滲透率與儲層水鎖傷害程度關系圖

圖2 中值半徑與儲層水鎖傷害程度關系圖

2.3 巖屑含量

按照巖屑含量的不同，砂巖可分為石英砂巖、巖屑石英砂巖和巖屑砂巖。巖屑含量與水鎖傷害程度呈正相關性，且石英砂巖、巖屑石英砂巖、巖屑砂巖的水鎖傷害程度依次增強（見圖3）。

2.4 膠結物含量

膠結物含量與水鎖傷害程度呈正相關性（見圖4）。以伊利石為例，其含量越高，對儲層水鎖傷害程度越大（見圖5），因為伊利石具有細小的晶間微孔而導致儲層高含水飽和度，且絲狀、毛發(fā)狀伊利石易脫落后堵塞喉道，從而降低儲層滲透率，最終造成儲層水鎖傷害。

圖3 巖屑含量與儲層水鎖傷害程度關系圖

3 結論

1）該研究區(qū)儲層水鎖傷害程度總體表現(xiàn)為中等偏強，其縱向上4個層位的傷害程度大小順序依次為山1段、山2段、太原組、本溪組。

2）中值半徑、滲透率與該研究區(qū)儲層水鎖傷害程度呈負相關性，而巖屑、膠結物和伊利石含量與研究區(qū)儲層水鎖傷害程度呈正相關性，上述成分含量越高的儲層水鎖傷害程度越大。

圖4 膠結物含量與儲層水鎖傷害程度關系圖

圖5 伊利石含量與儲層水鎖傷害程度關系圖

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