顺北油气田非均质碳酸盐岩储层矿化度敏感规律

顺北油气田受断裂多期活动的影响产生了大量的裂缝储集体,具有缝洞型碳酸盐岩特征。针对顺北油气田碳酸盐岩储层的矿化度敏感性评价可知,多个样品数据难以形成统一结论,无法有效指导现场生产。X射线全岩矿物测定一间房组、鹰山组储层垂直方向方解石、白云石、硅质、黏土矿物总含量波动范围在0.9%～65%。扫描电镜观察片状伊蒙混层集中充填裂缝,裂缝数量及形态随机性分布。氦气与氮气法测定2套储层垂直方向的孔隙度为0.42%～2.40%、渗透率为0.03～7.62 mD,波动明显且总孔隙空间较小。测定一间房组水敏、盐敏渗透率损害率为29.47%～74.80%、30.44%～82.93%;鹰山组水敏、盐敏渗透率损害率为66.06%～74.80%、78.10%～79.91%,矿物组分与裂缝发育非均质导致不同区域矿化度敏感性显著波动。用数学方法建立了渗透率损失率、无敏感矿化度范围与黏土矿物总含量比、孔隙度、渗透率、地层水矿化度等因素间定量数学关系,提高储层矿化度敏感评价全面性和快速性,计算临界矿化度KCl溶液较传统方法污染储层渗透率降幅缩小了19.90%,提高矿化度敏感控制效果明显。     

川西地区九龙山构造砾岩储层敏感性实验分析

四川盆地西北部九龙山构造下侏罗统珍珠冲组气藏的储层岩石矿物特征和孔隙结构十分特殊和复杂,颗粒大、裂缝发育且非均质性强,具有低孔隙度、低渗透率致密储层的特征,目前对开发过程中的储层伤害机理及主要伤害因素尚未掌握。为此,进行了系统的岩心实验分析,结果表明：该区储层总体表现为强速敏性和强-极强水敏性,速敏渗透率损害率为67.2％～94.1％,水敏渗透率损害率为71.3％～95.5％,渗透率越低,速敏性越强;碱敏性中等偏强-强,碱敏渗透率损害率为48.6%～90.9%,酸敏性弱,注酸前后渗透率变化不大;应力敏感性强,裂缝受压后产生闭合难于恢复,渗透率损失率大。总之,该气藏储层敏感性强,极易被伤害,主要伤害类型为水敏、速敏和应力敏感,建议气田生产中避免“强采强注”,施工中采用合理矿化度的工作液,加入适当的黏土稳定剂,并控制酸碱度。     

延长气区石盒子组储层基础物性特征及压裂对策研究

储层物性对于油气开采具有重要意义,本文通过对延长气区石盒子组储层基础物性进行研究,为后续气井开采提供依据。研究内容主要包括岩石类型,矿物组成,储层孔隙度、渗透率、储层敏感性。通过研究发现石盒子组岩石类型主要为石英砂岩、岩屑砂岩、岩屑石英砂岩;岩石矿物以石英、方解石和黏土矿物为主;黏土矿物主要为伊利石、绿泥石和伊蒙混层矿物;孔隙度主要分布在4.0%~12.0%,平均为7.5%,渗透率主要分布在0.1×10~(-3)μm~2~0.5×10-3μm~2,平均为0.70×10-3μm~2,属于低孔低渗储层;储集层段填隙物主要为黏土矿物(水云母、高岭石、绿泥石)、硅质和碳酸盐胶结物;速敏为中等偏弱或无速敏,水敏为弱至中等偏弱,盐敏程度为弱到中等偏弱盐敏,酸敏为弱酸敏,部分有改善作用,碱敏为弱到中等偏弱碱敏。     

碳酸盐岩储层水敏性实验评价及机理探讨

通常认为，碳酸盐岩储层少含或不含黏土矿物，水敏性很弱，甚至可以忽略。然而越来越多的研究显示，碳酸盐岩储层也可表现出较强水敏性。为此，选取川东北地区三叠系嘉陵江组、飞仙关组、长兴组储层碳酸盐岩岩心，进行了水敏性实验评价。结果表明，储层存在较强水敏性；随着用于实验的流体矿化度的逐渐降低，岩心渗透率持续下降，且当流体矿化度急剧降低时，岩样水敏性损害加剧。进而从化学平衡，电化学角度分析了储层的水敏机理，认为伊利石微结构是储层水敏性的潜在因素，其分散/运移及石膏水化膨胀，溶解-再沉淀、碳酸盐矿物的析出，是储层水敏性的主要原因；水敏实验中的离子强度效应大于同离子效应对石膏溶解度的影响。     

苏里格气田上古生界主要含气层系黏土矿物特征及敏感性分析

苏里格气田上古生界主要含气层盒8段及山1段储层中黏土矿物广泛分布,黏土矿物含量变化影响着储层孔隙结构,易引发储层敏感性,改变储层的渗流能力,影响着研究区天然气的产能。对研究区黏土矿物特征分析及其储层敏感性分析认为,影响储层渗透性的敏感性强弱依次为水敏、酸敏、应力敏感、速敏、盐敏,其中损害较大的是水敏,其次是酸敏,并提出了相应的储层保护及改造措施。针对伊利石及伊/蒙混层含量高、易水敏的地区,进行储层压裂改造施工时需要提高砂比,少进压裂液。针对绿泥石富集区要注意酸敏对储层的伤害,但是对于改善型酸敏储层,可以采用合理的前置酸加砂压裂工艺进行改造,改善渗透率,提高单井产量。     

BP神经网络法预测顺北超深碳酸盐岩储层应力敏感程度

顺北油田是典型的深层应力敏感性油田,由于深井取心困难或者没有足够岩心支撑实验,同时岩样非均质性强,无法测试应力敏感程度,影响储层物性和产能评价的准确性。收集鹰山组7口井与应力敏感相关的测井、试井等6种测试数据,渗透率、裂缝宽度等7种参数,以及岩石组分、储层温压等资料,利用单相关分析和灰色关联分析筛选11个应力敏感伤害主控因素,加载至所建BP神经网络,设定激励函数和网络参数进行训练直至达到期望误差,在训练好的模型中加载已知应力敏感伤害结果的输入层参数进行计算,将计算结果与已知结果比较,应力敏感伤害程度预测符合率为100%,平均预测误差7.15%。再利用所建网络对顺北一间房组进行预测,并以室内实验值作为基准,计算得到应力敏感渗透率伤害率和临界应力预测误差均小于10%,表明该模型同样适用于其他碳酸盐岩储层应力敏感伤害预测。研究结果表明,BP神经网络法可以用来预测碳酸盐岩储层的应力敏感程度,能够解决深层碳酸盐岩储层由于取心困难导致无法支撑实验的难题。     

安塞油田高52区低渗油藏储层敏感性研究

为提高安塞油田油井产能,针对该区低渗储层的敏感性特征进行了细致研究。通过系统的岩心流动实验,定量评价了储层敏感程度。研究结果表明:高52区长10段低渗透储层整体存在强水敏性(水敏指数平均为77.80%,临界矿化度为10 000 mg/L)、弱碱敏性(碱敏指数平均为15.82%)、强酸敏性(酸敏指数平均为90.58%)损害;储层速敏性不仅与储层黏土矿物组成含量有关,还与储层渗透率和孔隙结构有一定关系。对该区块储层的敏感性研究为下一步的油气开采提供了依据。     

叙利亚Gbeibe油田储层敏感性实验分析

为了识别注入油藏中的流体对储层的伤害情况,根据储层敏感性流动实验评价方法,对叙利亚Gbeibe油田主要目的层Chilou储层进行敏感性实验评价,结果表明油藏地层具有一定程度的速敏、水敏、盐敏、碱敏及应力敏感性,无酸敏(15%HCL)。根据该实验结果,在Gbeibe油田开发中应注意保持地层压力在一定水平,以防地层上覆压力过度增加引起孔喉的压缩变形带来的渗透率降低;开展注水作业时注水速度不能高于临界流速,水的矿化度不能低于临界矿化度141 046 mg/L,防止黏土地层颗粒运移及黏土矿物水化膨胀造成渗透率降低;钻井、固井、作业中注意储层保护,防止碱性滤液对储层伤害。     

尖北区块钻井液储层保护性能评价与优化

阿尔金山前尖北区块基岩储层类型为超低孔超低渗,岩心普遍致密,区块的水敏、速敏、盐敏、碱敏程度均为弱至中等偏弱,无酸敏,主要可能损害类型为固相颗粒侵入和裂缝液锁引起的储层渗透率降低,通过室内实验发现,加入0.3%防水锁剂后,钻井液对裂缝渗透率的伤害有一定程度的降低,钻井液渗透率恢复值达到85%以上。     

碳酸盐岩成岩作用及其对储层的影响——以塔中顺南地区一间房组为例

为了查清储层发育规律,提高勘探成功率,运用岩心观察、铸体薄片鉴定、阴极发光等手段,结合测井、孔渗等资料,研究了塔中顺南地区奥陶系一间房组碳酸盐岩的储层特征、成岩作用及其对储层发育的影响。结果表明：研究区奥陶系一间房组碳酸盐岩储层的岩石类型主要为颗粒灰岩、微晶灰岩、藻黏结灰岩;储集空间类型以溶蚀孔洞和裂缝为主,为裂缝型和裂缝-孔洞型储层;一间房组储层基质孔隙度最小值为 0.20%,最大值为 3.90%,平均值为 1.52%;渗透率最小值为 0.003 mD,最大值为 5.84 mD,平均值为 0.62 mD,储层基质物性较差,以发育 Ⅲ 类储层为主;一间房组碳酸盐岩的成岩作用类型复杂多样,主要有胶结作用、压实压溶作用、溶蚀（岩溶）作用、破裂作用等,其中胶结作用是最主要的破坏性成岩作用,溶蚀（岩溶）作用和破裂作用均是主要的建设性成岩作用。     

对标产能的碳酸盐岩储集层测井分类评价——以塔里木盆地托甫台地区一间房组为例

孔隙类型多样是塔里木盆地托甫台地区中奥陶统一间房组碳酸盐岩储集层非均质性强的主要原因，储集层有效性难以评价。在岩心和薄片观察的基础上，依据成像测井资料，将碳酸盐岩孔洞分为溶蚀孔和洞穴；裂缝分为构造缝、溶蚀缝和压溶缝。根据孔洞和裂缝的组合形式，将研究区一间房组碳酸盐岩储集层划分为裂缝型、裂缝-孔洞型和孔洞型。综合导电效率、裂缝孔隙度和深侧向电阻率变化幅度，建立了储集层类型的定量划分标准，孔洞型储集层导电效率小于0.008，裂缝孔隙度小于0.13%；裂缝-孔洞型储集层导电效率为0.008～0.024，裂缝孔隙度为0.13%～0.60%；裂缝型储集层导电效率大于0.024，裂缝孔隙度大于0.60%。依据累计有效孔隙厚度、平均有效孔隙度以及产能，建立了裂缝-孔洞型储集层和孔洞型储集层分类判别图版。托甫台地区一间房组裂缝-孔洞型储集层和孔洞型储集层均主要为Ⅱ类储集层，测试日产液量分别超过55 t和50 t。     

连续流动碱性流体与碳酸盐岩作用的碱敏损害实验研究

碳酸盐岩储层粘土矿物含量低,普遍认为其储层碱敏性弱。然而在富含H2S和CO2的碳酸盐岩储层中,在酸性介质条件下长期存在于碳酸盐岩储层中的粘土矿物,所接触的钻井完井液pH值一般高于11,碱敏损害研究的意义尤为重要。为了模拟高pH钻井完井液对储层造成的损害,文中以四川盆地中部雷口坡组和嘉陵江组碳酸盐岩气层为研究对象,实验评价了连续流动下碱性流体与碳酸盐岩储层作用的损害行为,并与常规碱敏实验对比。实验表明,常规碱敏实验随着流体pH值的升高,损害率61％-85％,连续流动实验损害率91％-97％,比常规碱敏实验损害率增加12％-30％。连续流动加快了反应速率和反应进程,有利于碱液与自云石和粘土矿物的反应进行, 生成新矿物相,从而降低储层渗透率。对于富含H2S和CO2的碳酸盐岩气藏,采用近平衡钻井技术、快速钻井技术与屏蔽暂堵技术结合是保护储层的重要途径。     

基于模拟实验探讨断裂-流体-岩石体系中的矿物溶解-沉淀过程

断裂体系中的流体-岩石相互作用及其成储意义一直都是业界关注的热点问题。流体沿断裂流动运移,溶解围岩矿物,沉淀新矿物,改变储集空间的形态,对碳酸盐岩储层形成与分布、油气运移及分布起十分重要的控制作用。查明深层-超深层含断裂碳酸盐岩储层的成因机理,具有重要的理论和实际意义。为此设计了基于塔里木盆地顺北地区奥陶系一间房组的高温高压溶蚀-沉淀模拟实验,并结合TOUGHREACT等数值模拟软件,以查明沿断裂流动的含CO₂盐水和碳酸盐岩相互作用的过程,考察温度、压力、流体性质、物理非均质性等因素的影响程度,计算裂缝内的钙离子扩散特征以及矿物溶解-沉淀的趋势。实验和计算结果显示：实验时间内整体反应以碳酸钙溶解为主,反应后样品储集性能得到改善,样品内裂缝宽度、数量和体积增加,样品渗透率和孔隙度增加。研究明确了样品物理非均质性和流体水力性质促进主裂缝成为主要流动通道。主裂缝内流动过程和反应过程相互促进,并且共同决定了主裂缝不仅是流体流动的优势通道和水-岩反应发生的主要场所,也会是具有潜力的优势储集空间。     

塔北哈拉哈塘地区奥陶系一间房组碳酸盐岩岩心裂缝类型及期次

塔里木盆地北部哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩是重要的岩溶型储层,储集空间主要是溶蚀孔洞和多期构造作用形成的裂缝。以6口典型钻井为代表,在岩心尺度上研究了哈拉哈塘地区奥陶系一间房组裂缝发育特征、成因类型和发育期次,总结了裂缝对储层的影响。哈拉哈塘地区一间房组岩心裂缝主要可分为近直立缝、斜交缝、水平缝、网状缝和不定向缝5种类型,其中近直立缝和斜交缝为构造缝,水平缝和不定向缝为成岩缝,网状缝为叠合成因缝。这些裂缝主要发育于中加里东期、晚加里东期、早海西期和中晚海西期4个构造作用期。其中,中加里东期发育的不定向缝全部被亮晶方解石全充填,其他时期发育的裂缝大多为未完全充填的有效缝。裂缝的发育不但增加了碳酸盐岩有效储集空间,连通了孤立孔洞,而且裂缝作为流体运移通道,还影响了储层的后期改造作用。各类裂缝构成的网状裂缝系统有效地提高了哈拉哈塘地区一间房组储层段储渗性能。     

塔里木盆地于奇地区碳酸盐岩储集层特征及其控制因素

利用岩心观测、岩石薄片、物性分析、测井等资料, 综合分析了塔里木盆地于奇地区碳酸盐岩剥蚀残留区中下奥陶统鹰山组储集层岩石学特征及储集性能, 并在此基础上进行了储集层综合评价。研究区内鹰山组主要岩石类型为泥晶灰岩、砂屑灰岩和白云岩, 其中泥晶灰岩、砂屑灰岩发育最好, 分布最广; 储集类型为洞穴型、裂缝-孔洞复合型和裂缝型, 储集层物性中等, 其中洞穴型储集层普遍发育, 但充填严重, 裂缝-孔洞复合型储集性能相对较好; 影响缝洞发育的主控因素为构造作用、岩溶作用及成岩作用; 有利的储集层分布于于奇西部YQ2 -YQ3-YQ4 -LN13 井区一带。这为该区及整个塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩剥蚀残留区下一步油气勘探提供了重要的理论依据。     

顺北4XH井抗高温高密度钻井液技术研究及应用

顺北4XH井是顺北油田Ⅳ号断裂带的一口重点预探井,该井六开奥陶系一间房组及鹰山组地层发育微裂缝和溶孔,为碳酸盐岩裂缝型高压气藏,井底温度超过170 ℃。为提高钻井液体系高温胶体稳定性、封堵防塌、高温沉降稳定性,同时兼顾储层保护,通过关键处理剂研选,研制出一套耐温200 ℃、密度2.00~2.25 g/cm3的水基钻井液体系,180℃滤失量9.2 mL,200 ℃、7 d沉降稳定系数0.513。钻井液振荡流变、动态光散射实验及现场应用表明,体系具有良好流动和润滑性能、高温沉降稳定性,高温高压滤失量≤10 mL,实现对储层微裂缝实时封堵,取得了良好的屏蔽暂堵效果。     

塔河南部地区碳酸盐岩油气预测技术研究

塔河南部地区奥陶系存在3套碳酸盐岩储层:中下奥陶统鹰山组、中奥陶统一间房组和上奥陶统良里塔格组。其中,中奥陶统一间房组是塔河南部地区主力产油层段,鹰山组试油以出水为主,良里塔格组因储层物性较差,试油井很少。基于小波变换的频谱分析技术主要反映频率域与流体有关的各种频率参数和能量参数,针对研究区储层的沉积特点,分别探索其油气检测技术。由于高频成分被吸收导致高频能量衰减的衰减梯度属性技术能够较好地反映一间房组、鹰山组油气水分布特征;85%能量对应的频率属性参数对于良里塔格组油气预测有较好地显示。其中,衰减梯度属性技术在一间房组经过70多口井的验证(包括油层、油气层、油水同层、含油水层、油气显示、水层和干层等),可有效排除干层,即储层不发育地区,对于区分油气层和水层,预测效果在70%以上。