超低渗油气层矿物分析及敏感性评价

对超低渗透储层损害机理分析表明, 敏感损害以及入井液伤害是超低渗透油气藏储层的主要损害因素。本文研究了不同工作条件下, 改变实验流体类型对岩心渗透率的影响, 分析该区块的储层敏感性[2]。

一、敏感性损害机理

当外来流体侵入时, 无论是其离子组成类型, 还是总矿化度都与地层水存在显著差异, 进而可能打破在地层原始条件下粘土矿物与地层水维持的稳定平衡状态, 引起粘土微结构发生破坏, 进而粘土分散运移, 产生沉淀或释放出颗粒, 导致岩石渗透率下降, 造成储层损害。储层温度的变化, 改变了储层的原始状态, 使地层中流体中固体析出或发生放热沉淀反应, 进而堵塞地层流通通道, 导致其渗透率降低。

二、敏感性评价

1. 岩石矿物分析

使用D/max-2600型X射线多功能衍射仪测试岩心全岩矿物含量以及粘土矿物含量, 得到实验结果如下:伊通区块双二段全岩矿物含量为石英91.7%, 粘土矿物含量为8.3%, 其中平均粘土矿物绝对含量中伊利石在3.57%左右、伊/蒙混层在4.48%左右、高岭石在0%、绿泥石在0.25%左右、蒙脱石为0%;

2. 敏感性预测

根据不同矿物与不同性质的流体发生反应造成的油气层损害, 可以将敏感性矿物进行分类, 而分析该区块的敏感性矿物含量可以对储层的敏感性程度进行预测。伊通区块岩石速敏矿物含量均较高, 可能存在较强的速敏损害, 水、盐敏矿物含量较高, 可能出现强水敏。

3. 敏感性评价

根据SY/T5358-2002进行储层敏感性流动实验评价, 结果如下:

根据表的实验数据可知, 实验评价结果与预测结论基本一致, 该区块表现出强速敏、中等偏强水敏、弱碱敏、应敏敏感指数很高、中等偏强温敏。因此, 在储层的勘探过程中, 必须控制入井流体的注入速度 (考虑临界流速) ;对于开发井, 由于生产压差越大, 相应的流体产出或注入速度就越大, 因此, 必须注意控制生产压差;对于较强水敏储层, 要严格控制入井流体的矿化度, 以及工作液的滤失量;对于伊通区块较强水敏储层, 必须控制入井液的矿化度高于区块的临界矿化度, 而且工作液要考虑使用粘土稳定剂。同时, 入井流体矿化度也不宜过高, 否则可能引起粘土矿物水化收缩破裂, 造成微粒堵塞;在酸化过程中, 为了防止酸敏损害造成的酸化失效, 必须严格筛选酸液体系中的添加剂和酸的种类和浓度;当高p H值流体进入储层后, 将造成储层中粘土矿物的解理, 堵塞孔喉。因此, 各类入井工作液的p H值都应该控制在9以下;根据应力敏感评价曲线可以看出, 不同区块的岩心在应力增加过程中, 岩心渗透率大幅度的降低, 当应力增加到一定程度后, 渗透率下降幅度趋于平缓。应力减小过程, 渗透率逐渐增加 (恢复) , 但不能恢复到原来的大小, 表现出“应力滞后”现象。因此, 为了降低应敏伤害, 在储层开发过程中应尽量确保地层压力维持在原始地层压力附近, 上覆岩石压力与储层内孔隙压力之差应控制在临界净围压值以内。在较强温敏区块的井筒附近, 钻、完井作业过程中, 应对入井工作液进行升温处理, 以降低温度变化对近井筒附近地层的伤害。如果现场条件不允许, 则应尽可能缩短井筒附近的施工时间, 并加快工作液的返排。

结论:

1.根据储层敏感损害机理, 结合储层岩性分析和粘土矿物分析, 可以有根据的预测出储层的敏感性。

2.伊通区块, 双二段油气层为中等偏强速敏、中等偏强水敏、弱酸敏、弱碱敏、强应敏、中等偏强温敏。

3.敏感性评价结论在注入速度、注入液矿化度、酸化时间等方面可以为现场施工提供部分开采要求, 降低施工工程中对储层的伤害。

摘要：依据储层敏感性损害的机理, 结合粘土矿物、全岩矿物含量测试结果, 对吉林油田伊通油气储层进行各敏感性评价, 进而在敏感性评价结果的基础上, 为现场施工提出许多指导意见。

关键词：全岩矿物,粘土矿物,敏感性

参考文献

[1] 徐同台, , 赵敏, 熊友民, 等.保护油气层技术[M].第二版.北京:石油工业出版社, 2003.

[2] BennionDB, ThomasFB.Formationdamageissuesimpactingthe-productivityoflowpermeability, lowinitialwatersaturationgasproducing-formations[J].JournalofEnergyResourcesTechnology, 2005, 127 (3) :240—247.

[3] 张绍槐, 罗平亚等.保护储集层技术EMJ.北京:石油工业出版社, 1993.239~311.