注入水水质控制中一个问题的初探

粘土矿物的膨胀、分散和微粒运移造成地层孔隙的堵塞,是水敏性砂岩地层注水工艺中地层损害并导致吸水能力下降的重要原因,水质控制问题是一个十分关键的问题。本文初步建立了颗粒表面电荷特征的系统分类模式,以及这一模式与粘土矿物的膨胀、分散和微粒运移规律之间的本质联系,及其与注入水水质控制之间的相关规律,对中低渗透性矽岩油藏注水工艺中防止地层损害具有十分重要的参考作用。     

注入水水质控制中一个问题的初探

粘土矿物的膨胀、分散和微粒运移造成地层孔隙的堵塞,是水敏性砂岩地层注水工艺中地层损害并导致吸水能力下降的重要原因,水质控制问题是一个十分关键的问题。本文初步建立了颗粒表面电荷特征的系统分类模式,以及这一模式与粘土矿物的膨胀、分散和微粒运移规律之间的本质联系,及其与注入水水质控制之间的相关规律,对中低渗透性矽岩油藏注水工艺中防止地层损害具有十分重要的参考作用。     

试论表面电荷特征与水质控制的关系

注水引起的储层损害及其控制是国内外学者与工程技术人员一直关注的问题。粘土矿物的膨胀、分散和微粒运移造成地层孔隙堵塞，是注水中地层损害的重要原因之一，因此水质控制十分关键。本文采用计算胶体化学方法研究了颗粒表面电荷特征与注入水水质控制之间的本质联系，揭示了注水地层损害的微观机理和水质控制的重要性。     

储层速敏性分析及其对开发的影响

储层速敏伤害存在于油气田开发争生产中,其伤害机理为微粒运移。临界流速是速敏性伤害的一个标志。储层中可运移的微粒不仅仅是粘土矿物微粒,还包括石英、长石等非粘土矿物微粒,速敏性造成的伤害是不可恢复的。文章通过实验测得临界流速,并根据实验所得数据对实际开发进行评价,结果表明：孤东油田六区在注水时将产生微粒运移,堵塞注水井。     

特低渗透砂岩储层水敏实验及损害机理研究——以鄂尔多斯盆地西峰油田延长组第8油层为例

以鄂尔多斯盆地西峰油田延长组第8油层砂岩为例,通过铸体薄片、扫描电镜、图像分析及全岩分析等手段详细研究储层特征,应用室内岩心流动驱替实验进行水敏实验研究。与此同时,结合扫描电镜、毛管流动孔隙结构仪分别定性和定量研究水敏实验前、后岩心内部粘土矿物产状和孔隙结构参数等微观特征的变化,以此探讨水敏损害机理。研究表明,西峰油田延长组第8油层属于特低渗透砂岩油藏,其粘土矿物主要为高岭石、绿泥石、伊利石,不含蒙脱石,伊/蒙混层矿物含量少(仅为11.4%),主要体现为伊利石的化学性质。储层水敏损害程度中等偏强,膨胀性粘土矿物引起的损害程度有限,岩心水敏损害机理主要为:次生非晶态物质缩小有效喉道半径;多种粘土矿物共生结构破坏或分散;非膨胀性粘土矿物集合体的分散和单晶碎裂;孔隙杂基结构坍塌及微粒运移加剧喉道堵塞。     

准噶尔盆地南缘西部第三系储层特征及影响因素

准噶尔盆地南缘西部第三系储层以砂岩、砂砾岩为主.沙湾组属辫状河道砂体,储集物性较差,具有中孔、低渗的特点.塔西河组属沿岸砂坝,储集物性好至差,具高孔高渗至低孔低渗的特点,两极分化严重.独山子油田沙湾组、塔西河组,是目前盆地南缘发现最好的含油气储层.影响储层主要因素是胶结物含量.大量蒙脱石、伊/蒙混层粘土矿物的存在,造成微粒运移堵塞了粒间孔隙.晚期方解石的胶结,致使岩性致密,孔隙度变小,渗透性变差.方解石含量的多少,决定着储层物性的好坏;蒙脱石含量的高低,决定着油层的损害程度.     

川南香溪群四段低渗裂缝性砂岩储层保护

川南香溪群四段为一套致密砂岩储层,物性较差,地层水矿化度较高,微裂缝为其主要的运移通道。地层微粒运移、粘土矿物的水化膨胀、泥浆滤液同地层水作用产生的沉淀物等是储层伤害的主要方式。速敏和碱敏实验显示,地层水临界流速最好取1.0ml/min,工作液的临界pH值以10为好。储层岩石与泥浆滤液的长期静态分析表明没有新的物质出现。     

稠油热采对储层伤害的评价

为了认清注蒸汽热采对储层伤害的机理,有针对性地进行注汽开发过程中的油层保护,孤岛油田选择了问题较突出的孤北1断块进行试验.引起速敏伤害的原因主要是地层中的微粒运移.颗粒运移过程中引起孔喉堵塞,造成渗透率降低.     

苏里格气田储层微粒运移评价及预防措施分析

文章以储层微观机理研究为切入点，从粘土矿物成分、微粒粒径分布、速敏等方面，研究了苏里格气田是否存在着微粒运移可能性、微粒运移引起孔喉堵塞程度。并提出了预防微粒运移技术对策，重点对粘土稳定剂的防膨长效性评价方法进行了探讨性的试验研究。为进一步完善苏里格气田压裂液体系的性能，确定压裂后排液及合理的生产参数提供理论依据。     

用分形几何描述粘土及砂岩的粒度分布特征

在油井作业中,颗粒堵塞地层孔隙喉道,造成储层损害。根据分形几何理论,导出了物质粒度分布的两参数分形结构表示式,对有关粒度分布的文献资料的计算结果表明,该方法可用于计算各种粘土矿物及砂岩颗粒的分布分形参数,也可计算各种分散剂、絮凝剂以及酸化对颗粒分布分形参数的影响。将砂岩的成岩,钻井液的性能以及水敏、酸敏、速敏损害同有关颗粒物质的分布分形参数联系起来,有助于深入了解储层损害的机理。     

川渝地区碳酸盐岩气层钻井碱敏性实验研究

通常认为碳酸盐岩储层由于粘土矿物含量少,其碱敏性弱，但未考虑碱与碳酸盐岩矿物白云石反应生成水镁石这一情况，反应使矿物颗粒分散/运移至细小孔喉处堵塞，从而造成储层损害。文章以川渝地区碳酸盐岩气层为对象,通过实验及相应的标准评价了储层碱敏程度。实验结果表明,该气层碱敏程度强，且损害是不可恢复的。敏感机理包括：碱与白云石相互作用生成水镁石，反应使矿物颗粒分散；碱性介质诱发粘土矿物失稳；阳离子交换吸附；碱液与地层水相互作用生成无机垢等。     

储层岩石破裂诱发微粒运移损害实验研究

在油气井射孔和水力压裂过程中储层岩石发生破裂,可能诱发岩石微粒的分散运移,造成速敏损害,影响油气田的最终采收率。选用露头岩样分别进行了基块、干式与湿式破裂岩样的对比性速敏实验,证实了岩石破裂过程显著增加了速敏损害程度和发生机会。研究表明,干式破裂岩样微粒运移程度中等偏强,湿式破裂岩样微粒运移程度强;相同破裂方式裂缝岩样,裂缝宽度越大,微粒运移程度越强;岩石破裂导致微粒之间连接力减弱是诱发微粒运移的力学机理,地层水对岩石强度的弱化作用加剧了微粒运移的程度;岩样中含有易发生微粒运移的蒙皂石、伊/蒙间层、石英和方解石等矿物是岩石破裂诱发微粒运移的潜在地质因素。对于岩石强度较差的储层,采用负压射孔和优选压裂支撑剂粒级有助于弱化微粒运移损害的负面影响。     

储集层微粒运移堵塞预测模型及其应用

在油田注采过程中,由于注采速度过高导致地层发生微粒运移,从而堵塞地层孔隙,使油气产量急剧降低,在岩心速敏实验基础上,应用渗流力学和采油工艺等基本原理,将室内临界流速研究与油田开发相结合,建立了微粒运移堵塞预测数学模型,利用该模型对大庆龙蟥泡油田部分油井进行了预测,结果表明金191,金393井存在一定程度的微粒运移损害,这与现场实际情况基本吻合。     

沁南地区高煤阶煤储层水敏效应及其控制因素

在煤层气开发过程中,工作液与煤储层不匹配时会造成水敏效应,导致煤储层渗透率降低,影响煤层气井产能。对煤储层进行水敏效应评价并探讨其主控因素,对提高煤层气开发效率具有重要意义。沁南地区高煤阶煤储层具有低孔低渗透特征,常规水敏实验方法已不适用,因此研究提出了煤储层水敏评价的新方法,采用气测渗透率取代传统的水测渗透率来表征煤岩水敏损害程度,并对沁南地区典型煤岩样品进行了测试。结果表明:沁南地区煤储层水敏损害率介于弱敏感到中等偏强之间,且以弱敏感为主;制约水敏效应的因素有煤储层渗透率、粘土矿物含量和粘土矿物赋存方式;煤储层渗透率越低,粘土矿物含量越高,水敏损害率越大。煤储层中粘土矿物的赋存方式有2种:煤岩裂隙填充与煤岩基质中植物细胞腔填充,且粘土矿物填充于煤岩裂隙的水敏损害程度高于填充于煤岩基质的水敏损害程度。     

煤气储层应力敏感、速敏和水敏性研究

研究了煤岩储层的应力敏感、水敏和速敏。结果表明,煤岩对应力的敏感规律与砂岩类似,但煤岩是有机质,骨架容易压缩,所以敏感性比砂岩强烈;煤岩疏水接触角为78°~85°,水作为非润湿性流体,不能使孔隙表面疏水性微粒脱落和运移,故无速敏;煤岩在不含水敏性粘土矿物时为无水敏或弱水敏。     

甘肃陇东地区长8油藏储层损害研究

陇东长8油藏为特低渗砂岩岩性油藏,储层岩石中粘土矿物含量较高,主要为绿泥石,孔隙类型主要有粒间孔、溶孔、晶问孔和微孔。储层潜在损害因素分析主要为无机结垢和粘土矿物的敏感性伤害。实验结果表明,储层注入水与地层水配伍性不好,中等偏弱水敏,中等偏弱盐敏,这些为储层损害的主要因素。     

彩25井区储层基本地质特征及储层伤害因素分析

彩25井区火山岩储层主要以安山质火山岩为主,夹有部分玄武岩。火山岩储层中存在有大量的原生铁镁矿物,同时火山岩的蚀变又形成了大量的敏感性矿物,这些矿物是造成储层酸敏、碱敏、水敏、速敏和微粒运移等伤害的主要因素。而强烈的速敏、酸敏和水敏可能导致黏土矿物的解体,从而造成微粒运移,堵塞孔喉,使渗透率降低,伤害储层。此外还有少量的伊蒙混层矿物和片状伊利石,它们也是造成储层伤害的主要因素。火山岩储层属于小孔、低敏感性和低渗透率的储层,一旦造成伤害,很难恢复其原始渗透率。储层岩石中稳定组分长石和石英含量偏低,而不稳定组分岩屑含量很高,岩屑以泥岩岩屑、火山岩岩屑和变质岩岩屑为主。这些岩屑是储层出现各种敏感的一个主要因素。矿物胶结物主要为方解石,在岩石中分布比较均匀,它们强烈交代碎屑矿物,又是储层发生酸敏的主要原因。碎屑岩储层平均孔径在40~50μm,孔喉配位数低。孔隙类型主要以粒间孔为主、粒间溶孔为次,喉道细小,所以由于以上原因而形成的储层伤害,在此类储层中很难恢复。     

台北凹陷第三系油气储层特征及影响因素

台北凹陷第三系含油储层岩性以细砂岩为主．岩石学类型以岩屑长石砂岩和混合砂岩为主,含气储层岩性以砂砾岩为主,岩石学类型为岩屑砂砾岩。储层微观储集特征发育剩余原生粒间孔、粘土矿物杂基内的微孔隙及微裂缝等储集空间类型。孔隙结构以中孔、细喉道为主。为中高孔、中—低渗型储层。通过对储层物性影响因素的研究认为,岩石组构、沉积微相、成岩作用是影响该区储层物性的主要因素;碳酸盐胶结物及自生粘土矿物导致储层物性变差;粘土矿物在转化过程中释放的酸性水对碎屑颗粒和胶结物的溶蚀作用及烃类的后期注入在一定程度上起到了对储层原生孔隙的改善和保存作用。     

渤海埕北油田、绥中36-1油田注水井堵塞机理研究

介绍了埕北油田和绥中36-1油田的油藏物性和完井方式,通过测定岩心阳离子交换容量、体积流过量试验、动态结垢试验与理论预测、温度变化对水相渗透率的影响试验和敏感性试验结果及现场注水资料对两油田注水井水敏性堵塞、酸敏性堵塞、固体颗粒侵入堵塞、微粒运移堵塞、地层结垢堵塞、污油堵塞和地层出砂堵塞的机理进行了研究,得出造成埕北油田注水井堵塞的主要原因是水敏性堵塞、污油堵塞、固体颗粒侵入堵塞和地层出砂堵塞;绥中36-1油田造成注水井堵塞的主要原因是污油堵塞、固体颗粒侵入堵塞、地层出砂堵塞和地层结垢堵塞。为解堵方法的选     

轮南石炭系储层特征及敏感性

轮南石炭系是塔里木油田的主要油气生产层之一,由于该储层复杂的地质特征和较强的敏感性,在勘探开发过程中往往对储层造成一定程度的伤害,影响了油气生产高产稳产。为此,应用薄片鉴定、X射线衍射、扫描电镜等岩心分析技术,根据现场岩心研究了储层岩石的岩性、矿物成分、孔隙结构等储层特征。并通过全套岩心敏感性流动实验,评价了该储层的敏感性特征。研究结果表明,轮南石炭系储层以细粒石英砂岩为主,填隙物以方解石为主,粘土矿物以伊利石为主,储层属低孔特低孔、低渗特低渗储层;同时具有强水锁,强油速敏,中强水敏和盐敏,中强碱敏,在低压下就有压敏性,无酸敏性。其保护储层的关键技术措施是：入井流体矿化度不应低于100000mg／L,pH值不应高于9,合适的酸化作业可以较大幅度地改善储层的渗透性。