M油田4號(hào)構(gòu)造儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)

楊飛

(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長(zhǎng)江大學(xué))，湖北武漢430100 中石化江漢油田工程公司井下測(cè)試公司新疆塔里木測(cè)試分公司，新疆庫(kù)爾勒841000)

陳巖

(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長(zhǎng)江大學(xué))， 湖北 武漢 430100)

馬留輝

(中石化江漢油田工程公司井下測(cè)試公司新疆塔里木測(cè)試分公司，新疆 庫(kù)爾勒 841000)

張思頓

(中石油煤層氣有限責(zé)任公司，北京 100028)

王珊珊

(中華華電集團(tuán)清潔能源有限公司，北京 100142)

范俊強(qiáng)

(中石油渤海鉆探油氣井測(cè)試公司，河北 廊坊 065000)

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M油田4號(hào)構(gòu)造儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)

楊飛

(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長(zhǎng)江大學(xué))，湖北武漢430100 中石化江漢油田工程公司井下測(cè)試公司新疆塔里木測(cè)試分公司，新疆庫(kù)爾勒841000)

陳巖

(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長(zhǎng)江大學(xué))， 湖北 武漢 430100)

馬留輝

(中石化江漢油田工程公司井下測(cè)試公司新疆塔里木測(cè)試分公司，新疆 庫(kù)爾勒 841000)

張思頓

(中石油煤層氣有限責(zé)任公司，北京 100028)

王珊珊

(中華華電集團(tuán)清潔能源有限公司，北京 100142)

范俊強(qiáng)

(中石油渤海鉆探油氣井測(cè)試公司，河北 廊坊 065000)

[摘要]M油田已進(jìn)入注水開發(fā)階段，地下油水性質(zhì)已發(fā)生改變，需進(jìn)行儲(chǔ)層傷害性評(píng)價(jià)和儲(chǔ)層敏感性分析。通過(guò)分析儲(chǔ)層物性、孔喉特征和黏土礦物成分，儲(chǔ)層潛在的傷害為堿敏、分散/運(yùn)移、酸敏、結(jié)垢、出砂；通過(guò)對(duì)取心井HD4-3井和HD4-4井進(jìn)行儲(chǔ)層敏感性試驗(yàn)評(píng)價(jià)，表明儲(chǔ)層速敏類型主要為中等偏弱，水敏類型主要為中等偏弱，鹽敏類型主要為中偏弱鹽敏，其次為弱鹽敏，酸敏類型為中等偏弱，堿敏類型為弱堿敏，為后期注入水水質(zhì)評(píng)價(jià)提供了試驗(yàn)基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]儲(chǔ)層敏感性；儲(chǔ)層傷害；試驗(yàn)評(píng)價(jià)

M油田已進(jìn)入含水開發(fā)階段，在注水過(guò)程中,儲(chǔ)層吸水能力大幅降低,導(dǎo)致注入困難?，F(xiàn)有研究表明注水水質(zhì)可能造成嚴(yán)重的儲(chǔ)層傷害，導(dǎo)致油藏吸水能力大幅下降[1～3]。因此有必要分析儲(chǔ)層的潛在的敏感性，進(jìn)行儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)敏感試驗(yàn)[4～6]，以解決M油田注水開發(fā)中所面臨的問(wèn)題，對(duì)下一步優(yōu)選鉆井液體系和注水水質(zhì)研究有一定的指導(dǎo)意義。

1地質(zhì)概況

M油田4號(hào)構(gòu)造油藏位于塔北隆起東河塘斷裂背斜構(gòu)造帶上，該構(gòu)造帶的西北方向?yàn)榈貙硬徽蠘?gòu)造帶，東南為北傾斜坡帶和哈拉哈塘次凹帶。

M油田4號(hào)構(gòu)造儲(chǔ)層平均孔隙度為14.3%，平均滲透率31.5mD，屬于中孔低滲儲(chǔ)層，儲(chǔ)層物性較差，且上部物性較下部好，也就是油層段比過(guò)渡段好，水層段物性最差。該油藏中深6097m，地層壓力65.61MPa，壓力系數(shù)1.08，屬正常壓力系統(tǒng)。油層溫度141℃左右，地溫梯度在4000m以下為3.3℃/100m，屬于正常的溫度系統(tǒng)。

2儲(chǔ)層特征分析

2.1儲(chǔ)層物性分析

4號(hào)構(gòu)造儲(chǔ)層孔隙度范圍值在10.8%～16.4%，平均14.4%，孔隙度值主要集中在13%～15%；滲透率范圍值在7.5～87.4mD，平均為32.5mD，滲透率值主要集中在13～40mD，屬于中低孔、低滲儲(chǔ)層。儲(chǔ)層物性縱向變化大，孔隙度-滲透率呈明顯的正相關(guān)關(guān)系，即儲(chǔ)層的滲透率隨著孔隙度的增大而增大。因此，儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間的孔隙以原生粒間孔隙為主，次生溶孔次之。

2.2孔喉特征分析

4號(hào)構(gòu)造儲(chǔ)層巖石顆粒以次圓為主，分選中等，接觸類型有點(diǎn)狀、點(diǎn)-線狀接觸，儲(chǔ)層粒間孔隙發(fā)育，微孔隙少，喉道為顆粒間可變斷面的收縮部分，孔喉半徑均值范圍為0.16～0.85μm，最大孔喉半徑范圍為0.50～3.15μm。

儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)主要為中孔細(xì)喉結(jié)構(gòu)和中低孔微細(xì)喉結(jié)構(gòu)，孔喉匹配關(guān)系較差，使?jié)B透性能降低。儲(chǔ)層樣品的退汞效率普遍較低，整體數(shù)值在28.9%～31.4%(均值僅為30.4%)，表明儲(chǔ)層段內(nèi)孔隙的連通性較差。油藏注水過(guò)程中的儲(chǔ)層保護(hù)以考慮孔隙喉道為主，故該儲(chǔ)層潛在傷害程度比較高。

2.3黏土礦物特征分析

M油田砂巖的礦物成分為石英80%～85%、長(zhǎng)石1%～5%、巖屑1%～8%、泥質(zhì)含量4%～6%、灰質(zhì)含量6%～7%。膠結(jié)物以鐵方解石為主，次為自生黏土和自生石英。黏土礦物含量較低，絕對(duì)含量為4%左右，主要為高嶺石(約74.5%)，其次為伊利石(約17.0 %)。

2.4儲(chǔ)層潛在敏感性分析

1)速敏性黏土礦物普遍以高嶺石為主，故速敏損害不容忽視。但高嶺石往往局部集中，成斑塊狀分布，微結(jié)構(gòu)多為較穩(wěn)定類型，黏土晶體排列趨于緊密，從而降低了速度敏感性。

2)水敏性東河塘地區(qū)石炭系砂巖儲(chǔ)層黏土礦物含量低(平均約為4%)，且無(wú)蒙脫石，伊蒙混層占黏土總量不到8%。因此，由于黏土膨脹造成的滲透率下降不會(huì)太大，所以儲(chǔ)層水敏性弱。

3)鹽敏性自生礦物以高嶺石為主，極少綠泥石，說(shuō)明地層水缺乏K+、Mg2+、Fe2+，在經(jīng)歷了剝蝕后又深埋，受大氣水的影響可能未完全消除，礦物仍處于與低礦化度的孔隙水平衡狀態(tài)，突然增加鹽度，會(huì)使黏土顆粒擴(kuò)散層壓縮，斥力壘減少甚至消失，導(dǎo)致顆粒的粘合。但其總體效應(yīng)對(duì)滲透率有積極作用還是負(fù)作用要看具體的黏土分布情況，晶格膨脹不是損害的主要因素，故鹽敏亦不明顯。

4)酸敏性4號(hào)構(gòu)造儲(chǔ)層內(nèi)綠泥石含量低，相對(duì)含量不到0.6% ，與酸反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀而堵塞地層的可能性不大；由黏土礦物引起的酸敏很弱。但由于地層膠結(jié)差，酸化后易造成顆粒脫落，因此可能存在一定的酸敏感性。

5)堿敏性黏土礦物中的伊利石、伊/蒙混層和綠泥石在pH 值升高的條件下均比高嶺石穩(wěn)定。高嶺石在偏酸性條件下穩(wěn)定，pH值超過(guò)7，則變得不飽和，并趨于溶解。伊利石(或伊/蒙混層)的穩(wěn)定性取決于K+/H+濃度比，K+濃度升高，可使其穩(wěn)定范圍擴(kuò)大(pH值=4～8)。綠泥石是在堿性條件下形成的(pH值=7～9)，但是若pH 值很高(pH值>10 ) ，也將被溶解并產(chǎn)生沉淀，它促使顆粒脫落，速敏及出砂趨勢(shì)增強(qiáng)。儲(chǔ)層中主要黏土礦物為高嶺石，它在堿性環(huán)境下易分解而導(dǎo)致地層滲透率下降，故儲(chǔ)層可能存在一定程度的堿敏性。

綜合上述分析，儲(chǔ)層石炭系砂巖儲(chǔ)層潛在的損害為堿敏、分散/運(yùn)移、酸敏、結(jié)垢、出砂。

3儲(chǔ)層動(dòng)態(tài)敏感性試驗(yàn)評(píng)價(jià)

3.1速敏性評(píng)價(jià)

對(duì)4號(hào)構(gòu)造石炭段2口井4塊巖樣進(jìn)行了速敏室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)，表1為巖樣速敏試驗(yàn)結(jié)果，臨界流速在0.0182～0.0253m/d，平均臨界流速為0.0245m/d，平均損害率42.9%；速敏損害程度中等偏弱。

表1　4號(hào)構(gòu)造石炭段儲(chǔ)層流速敏感性評(píng)價(jià)

表2　4號(hào)構(gòu)造石炭段儲(chǔ)層水敏性評(píng)價(jià)

3.2水敏性評(píng)價(jià)

對(duì)4號(hào)構(gòu)造石炭段2口井3塊巖樣進(jìn)行了水敏室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)，表2為巖樣水敏試驗(yàn)結(jié)果，水敏損害率在27.65%～49.52%，平均損害率40.88%，水敏損害程度中等偏弱。

3.3鹽敏性評(píng)價(jià)

對(duì)4號(hào)構(gòu)造石炭段2口井3塊巖樣進(jìn)行了鹽敏室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)，表3為巖樣鹽敏試驗(yàn)結(jié)果，鹽敏損害率在29.25%～41.45%，平均損害率36.83%，臨界礦化度為124388mg/L，鹽敏損害程度中等偏弱。

表3　4號(hào)構(gòu)造石炭段儲(chǔ)層鹽度敏感性評(píng)價(jià)

3.4酸敏性評(píng)價(jià)

對(duì)4號(hào)構(gòu)造石炭段2口井4塊巖樣進(jìn)行了酸敏室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)，表4為巖樣酸敏試驗(yàn)結(jié)果，酸敏指數(shù)在2%～15%，平均酸敏指數(shù)8%，鹽敏損害程度中等偏弱。

表4　4號(hào)構(gòu)造石炭段儲(chǔ)層酸敏感性評(píng)價(jià)

3.5堿敏性評(píng)價(jià)

表5　4號(hào)構(gòu)造石炭段儲(chǔ)層堿敏感性評(píng)價(jià)

對(duì)4號(hào)構(gòu)造石炭段2口井4塊巖樣進(jìn)行了堿敏室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)，表5為巖樣堿敏試驗(yàn)結(jié)果，臨界堿度pH值在10～11.5，平均臨界堿度pH值為11.0，堿敏損害程度為弱堿敏。

4結(jié)論

1)M油田石炭系砂巖儲(chǔ)層潛在的損害為堿敏、分散/運(yùn)移、酸敏、結(jié)垢、出砂。

2)室內(nèi)動(dòng)態(tài)敏感性試驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果表示，4號(hào)構(gòu)造石炭段儲(chǔ)層速敏、水敏、鹽敏性、酸敏性均為中等偏弱，弱堿敏性，注入水對(duì)地層傷害不大，不需要添加黏土穩(wěn)定劑。

3)儲(chǔ)層潛在敏感性分析與室內(nèi)動(dòng)態(tài)敏感性試驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果一致，對(duì)后期注入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)提供了一定的試驗(yàn)基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]楊勝來(lái),楊思松,高旺來(lái). 應(yīng)力敏感及液鎖對(duì)煤層氣儲(chǔ)層傷害程度實(shí)驗(yàn)研究[J]. 天然氣工業(yè),2006，26(3):90～92，167～168.

[2]龐振宇,孫衛(wèi),雒婉瑩,等. 低滲透致密氣藏水鎖空間及傷害程度影響因素探析:以蘇里格氣田蘇48區(qū)塊盒8段儲(chǔ)層為例[J]. 地質(zhì)科技情報(bào),2014，33(3):140～144.

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[編輯]趙宏敏

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號(hào)]1673-1409(2016)13-0016-03

[中圖分類號(hào)]TE353.2

[作者簡(jiǎn)介]楊飛(1984-)，男，工程師，碩士生,現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)方面的研究工作；E-mail：304004960@qq.com。

[基金項(xiàng)目]國(guó)家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05013，2011ZX05015)。

[收稿日期]2016-01-18

[引著格式]楊飛，陳巖,馬留輝,等.M油田4號(hào)構(gòu)造儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)，2016,13(13)：16～18.