低渗储层敏感性实验方法及评价研究

陕北富县探区储层具有低压、低渗、低孔、层间非均质性较强、射孔后一般自然产能很低,必须经过压裂改造才能获得产量等特点,入井液体进入地层后和黏土矿物发生反应造成地层的伤害能够严重影响产能。以陕北富县延长组低渗透储层为例,探讨了低渗储层敏感性的超低速实验方法,得出储层的水敏的伤害是主要的,速敏中等偏强,盐敏、碱敏和酸敏均属中等。另外,采用加入防膨剂氯化铵进行减少敏感性影响的实验,可以使储层的各项伤害程度有较大程度的改善,降低水敏伤害后,其他伤害也得到不同程度的控制。     

下寺湾油田北沟北部长2储层敏感性分析

针对下寺湾油田北沟北部长2储层特征,通过实验对研究区北沟北部长2储层敏感性进行了分析,结果表明,储层对流体速度不敏感,为弱速敏;水敏为中等偏弱;弱盐敏且无临界矿化度;酸敏程度中等,相对较高;碱敏较弱。5种储层敏感性相对较弱,对研究区注水开采影响不大,但绿泥石含量较高,因此研究区不适合进行酸化改造。     

柳北低渗区注水井压裂增注技术

针对柳北低渗区油藏强水敏、强应力敏感性、塑性特点,在对储层进行系统分析研究的基础上,进行了注水井压裂技术及双元黏土防膨压裂液体系研究。该技术使用保护储层的酸性黏土稳定剂复合黏土防膨剂,防止黏土膨胀、扩散和运移带来的伤害。考虑塑性地层对有效支撑裂缝的影响,优化了裂缝长度及加砂强度。利用水井返排控制优化技术,消除应力敏感性对增注效果的影响,从而减小了施工规模,降低了施工成本,提高了水井压裂施工效果。该技术在柳北低渗区的应用,获得了明显的增注效果。     

吉木萨尔凹陷芦一段页岩储集层孔隙结构及敏感性

为确定吉木萨尔凹陷芦草沟组一段页岩储集层敏感性,在明确矿物组成基础上,开展了储集层孔隙结构分析和敏感性物理模拟实验。芦一段储集层为陆源碎屑沉积,矿物组成复杂,黏土矿物含量高且以膨胀性矿物为主。储集层中脆性矿物含量高和孔隙结构复杂,加剧了应力敏感伤害;膨胀性黏土矿物含量高,加剧了水敏伤害;（铁）白云石与黏土矿物含量高,加剧了酸敏和碱敏伤害,但方解石含量高适当降低了酸敏伤害。总之,研究区芦一段页岩储集层具有中等—强应力敏感性和水敏性、弱—强酸敏性、弱—中等偏弱碱敏性,油田开发中应主要预防酸敏、水敏和应力敏感对储集层的伤害。     

储层造缝前后敏感性差异评价

随着对江汉油田地下储层的不断开发,尤其是针对低渗、特低渗油藏采用的各种压裂工艺,使储层物性及储层流体的渗流性质发生了改变,对储层的敏感性也产生了不可忽视的影响。针对马王庙油田的地质特征,通过开展现场施工与室内实验研究,根据室内造缝填砂处理技术以及储层敏感性流动实验,评价了马王庙油田新沟嘴组的储层岩样在造缝前后的敏感性差异,发现速敏、碱敏及酸敏对储层损害较小,水敏及应力敏对储层伤害较大。     

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。     

柳赞油田柳南浅层油藏储层敏感性分析

柳赞油田柳南浅层储层为曲流河沉积,储层变化大,黏土矿物含量高。主要黏土矿物(高岭石、绿泥石、蒙皂石、伊利石及伊-蒙混层)是导致储层敏感性的物质基础和内在因素。在研究岩石性质及黏土矿物成分特征的基础上,利用试验对柳南浅层储层进行了敏感性研究,结果表明储层具有弱速敏-中等偏弱速敏、无酸敏-中等酸敏、较强的水敏性等特点。同时也分析了各种敏感性的成因机制,并确定了导致储层敏感性的因素,这可为油田开发提供可靠的研究及决策依据。     

鄂尔多斯盆地中部地区致密砂岩储层敏感性及损害机理

致密砂岩储层因其具有低孔、低渗、黏土矿物多样以及孔隙结构复杂等特点,在勘探开发过程中比较容易造成严重的储层损害。以鄂尔多斯盆地中部地区M油田致密砂岩储层为研究对象,在岩石学特征、物性特征以及孔隙结构特征研究的基础上,开展了储层敏感性评价,并分析了敏感性损害的机理。结果表明:致密砂岩储层具有中等偏弱速敏、强水敏、强盐敏、弱—中等偏弱碱敏、无酸敏—弱酸敏以及强应力敏,敏感性损害的强弱程度依次为水敏、应力敏、盐敏、速敏、碱敏、酸敏;敏感性损害机理主要与黏土矿物组成和孔隙结构有关,其中伊/蒙混层和蒙脱石的含量较高是形成强水敏和强盐敏的最主要因素,高岭石的存在是引起速敏的主要因素,绿泥石的存在使部分岩样呈弱酸敏性,石英颗粒及铝硅酸盐矿物的溶蚀是造成碱敏的最主要原因,孔隙结构复杂、片状喉道易受力变形、黏土矿物的强度较弱以及有效应力改变是储层具有强应力敏的主要原因。研究结果可为目标区块及同类型致密砂岩储层的高效勘探开发提供参考。     

塔河油田碎屑岩储层敏感性实验研究

塔河油田碎屑岩储层具有渗透率低、物性差、非均质性极强等特点,储层改造难度大。通过对岩心进行薄片鉴定、x衍射全岩分析以及扫描电镜来分析岩心的矿物成分和黏土含量,并通过岩心流动实验,对塔河油田碎屑岩主要层系储层岩心进行敏感性实验。实验结果表明,该储层碎屑岩具有强碱敏、中偏强水敏、中等盐敏、弱速敏、无酸敏,并分析了各敏感性伤害的机理。建议在向储层中注入流体时,应保持注入速度低于临界流速,同时应注意防止碱性溶液渗入地层,以免产生沉淀、堵塞喉道、伤害储层。     

“酸敏”砂岩储层的酸化适用性探讨

酸化压裂技术在鄂尔多斯盆地长庆气区部分特低渗透砂岩储层改造中取得了一定的效果,但对于该工艺在酸敏储层的适用性存在争议。酸敏评价实验标准中所用酸液类型及浓度并不是针对具体储层特征的最佳优化结果,因此该类实验得出的敏感性结论并不能作为储层是否可采用酸化处理的依据。为此,开展了酸液岩心流动评价实验,通过研究储层的损害类型和分析储层中矿物含量,进而优化出了酸化工作液体系,形成了以有机酸为主的酸液体系。岩心实验结果表明,该酸化工作液对酸敏砂岩储层进行酸化是适用的,可有效地提高酸化效果。     

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川中八角场香四气藏属低渗低孔致密砂岩气藏，压裂酸化是气层改造的主要措施。室内实验和现场实践证明：在气层改造过程中存在着多种地层损害因素：①水敏损害；②水锁损害；③压裂液残渣损害；④酸敏损害。这些因素使气层改造效果不甚理想。在岩心流动试验的基础上，结合电镜扫描、能谱分析等测试分析手段，对气层改造损害因素进行了定性、定量分析，认为：水敏产生的原因与储层含有膨胀性水敏矿物伊／蒙混层有关，另外还与低渗、细孔微喉结构和粘土矿物产状有关；水锁损害与含水饱和度、储层毛管压力、液体表面张力和润湿角等因素有关；目前压裂液残渣对该气层基岩渗透率影响不是主要因素，而水锁损害占总损害的６３．３％～９０．７％。在气层改造过程中，合理使用粘土稳定剂、铁离子稳定剂和助排剂等，对降低水敏、酸敏损害，帮助液体返排有重要作用。高能气体压裂是这类气藏改造的又一有效的工艺措施。     

苏里格气田东区储层保护技术研究及应用

苏里格气田东区储层粘土矿物含量高、易发生水相圈闭、水锁伤害严重、存在水敏、速敏伤害、受外来工作液的伤害比较严重。钻井过程中,钻井液易堵塞气层孔喉,破坏油气层原有的平衡,从而诱发油气层潜在伤害因素,造成储层伤害。压裂过程中,压裂液与地层岩石和流体不配伍、破胶不彻底、不良添加剂等对支撑裂缝导流能力的损害,造成储层伤害。本文在目前已有资料的基础上,结合储层地质特征及保护机理研究,采用室内评价和现场验证等手段,分析筛选出适合苏里格气田东区低伤害钻井液和压裂液,提出改进意见和方向,从而降低钻完井液等对储层的伤害,提高气井单井产量。     

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。     

苏里格气田成藏条件及勘探开发关键技术

截至2017年,鄂尔多斯盆地苏里格地区有利勘探面积为5.5×10⁴km²,天然气总资源量近6.0×10¹²m³,已探明(含基本探明)储量为4.77×10¹²m³,已建成产能为230×10⁸m³/a的天然气生产规模,是中国陆上发现的储量最大的天然气田。多年研究表明:①苏里格气田产层主要为上古生界二叠系石盒子组8段和山西组1段,为典型的致密砂岩气藏;②石炭系本溪组、二叠系太原组和山西组广泛发育的煤系地层为气藏提供了充足的气源;③发育"敞流型"湖盆三角洲沉积模式,平缓底形、多源供砂、强水动力、多期叠加控制着大面积储集砂体的分布;④储层为河流-三角洲相砂岩,物性较差、非均质性强,平均孔隙度为4 % ~12 % ,平均渗透率为0.01~1 mD;⑤气藏具有广覆式生烃、弥漫式充注、近距离运聚、大面积成藏等特征;⑥气藏压力系数为0.62~0.90,属低压气藏,单井产量低;⑦沙漠区全数字地震技术、黄土塬非纵地震技术、测井精细评价技术、致密砂岩储层改造技术、水平井开发技术是苏里格气田勘探开发的关键技术。     

致密油储层特点与压裂液伤害的关系——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为例

压裂是致密油开发的主要手段,在改造储层的同时又会带来储层伤害。以鄂尔多斯盆地延长组7段为例,依据储层物性、铸体薄片、电镜扫描、X-射线衍射、恒速压汞、核磁共振、CT以及敏感性测试等实验分析,研究致密油储层特点与压裂液伤害的关系。长7段属于典型的致密油储层,填隙物含量高达15％,易于运移和膨胀的伊利石占比大;孔隙、喉道皆为微米-纳米级别,孔喉连通性差,大孔隙常被小喉道所控制。长7段致密油储层属于中等偏弱速敏（岩心渗透率的损害率为0.33～0.48）、强水敏（岩心渗透率的损害率为0.14～0.28）、易水锁的储层,因此宜在压裂液配方中添加粘土稳定剂、防膨剂和助排剂以降低压裂液对储层的伤害;入井压裂液矿化度低于10 000 mg/L会产生盐敏伤害;压裂液残渣粒径为2.25～8.39 μm,对于致密油储层而言,滤饼、沉积、吸附堵塞和桥堵等伤害现象都存在。综合研究认为,采用低伤害压裂液是降低残渣伤害的主要办法。     

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。     

苏里格气田储层改造工艺分析

苏里格气田的储层连续性较差、含气砂体变化快、非均质性强，具有低孔、低渗、低压、低丰度、低产的特点，储层改造工艺的难度较大。在几年的勘探开发中，通过不断的研究、试验和现场应用，摸索总结出一套基本适应于苏里格气田的储层改造工艺，现场施工后取得了一定的效果。为此，从储层保护、射孔、加砂压裂特别是加砂压裂的规模、压裂液的配方、支撑剂选用、施工参数的确定、排液制度等多个方面对这套工艺进行了介绍，并以现场的施工情况和结果来加以分析和佐证，最后对苏里格气田的下一步储层改造工作提出了建议。     

青海跃东油田E31油藏重复压裂技术现场试验

青海跃东油田E31油藏属特低渗、低孔、异常高温高压储层,单井大多依靠增产措施获得稳定产能。但储层具有杨氏模量高、易水敏及酸敏等特征。以往压裂技术也有规模小、砂比低、最大加砂浓度低、增产有效期短等不足。针对该油藏特征及以往压裂技术存在的问题,开展了重复压裂现场试验研究,现场试验6井次,施工有效率100%,最大加砂量达30.5m3,最大砂比达46%,提高了该油藏的压裂技术水平,取得了显著效果。如YD1井增产有效期超过500d,累计增产原油325     

苏14井区Ⅲ类储层分层压裂工艺适应性研究

随着苏里格气田的经济有效开发。针对多薄层、低孔、低渗的Ⅲ类储层研究也显得尤为重要,文章在对苏14井区三类储层的层间分布特征及分层压裂增产潜力的基础上,剖析了苏14井区Ⅲ类储层气藏分层压裂的适应性。     

非均质低渗透气藏储层动用能力及影响因素研究

在我国已发现的低渗透气藏中, 类储层占有相当大的比例。苏里格气藏作为一个拥有5000多亿m3储量的特大型气藏, 类储层的储量在总储量中占到40%以上,这部分储量在气田开发中能否动用,动用的程度有多大,对气井产能的贡献有多少,是气田开发中急待解决的问题,而且对气田的产能规划和投资决策影响巨大。利用苏里格气田某气井实际资料,建立了单井地质模型,采用数值模拟技术,对低渗透气藏 类储层的动用能力及影响因素进行了全面的模拟研究,详细分析了不同开采阶段 类储层的动用能力及对产能的贡献。研究表明:低渗气藏 类储层的动用能力与其自身渗透率和含气饱和度以及储层应力敏感性、井附近渗透率、气井初期配产、是否间隙开井等多种因素有关。提出了提高储层储量动用程度的有效措施和相应的开发策略。