特低渗透砂岩储层敏感性评价与酸化增产液研制

酸化是特低渗透砂岩油藏的重要增产措施,若酸液体系使用不当,会对储层造成敏感性伤害。为此,以吐哈盆地鄯善油田三间房组砂岩储层为例,通过XRD衍射分析、扫描电镜、储层敏感性评价实验及现场资料整理等方法,研究储层敏感性特征及损害机理,并研发一种酸化增产液,该酸化增产液可与土酸组合使用,提高酸化效果。研究表明：三间房组储层岩石类型以长石岩屑砂岩为主,黏土矿物以高岭石和蒙脱石为主,属于高黏土矿物储层;储层物性整体表现为低孔特低渗特征,原油为轻质原油,油藏为正常地层压力的未饱和油藏;储层具有中等偏弱速敏、碱敏、水敏、盐敏以及弱酸敏特性;增产液与土酸组合酸液体系可溶蚀大孔隙、微孔隙等多种尺度孔隙后形成孔隙网络系统,可使目标储层岩心渗透率最大提高至原有渗透率的2.68倍。现场应用效果显著,与酸化前相比,平均单井日产油量增加1.29 t/d。研究成果可为特低渗砂岩油藏酸化增产提供技术支持。     

南堡油田1号构造东一段储层酸敏分析

酸化也会产生某些不溶性物质堵塞孔喉,给储层带来新的损害,即产生酸敏反应。储层酸敏性分析可为储层酸化改造及酸液配方研究提供依据。南堡油田1号构造东一段34块岩心酸敏评价结果表明储层土酸酸敏程度为强—极强。酸敏流动评价实验结果与所用岩心的渗透率、黏土总含量、不同黏土矿物含量,测试流体的酸浓度等有关。渗透率高的岩心易发生酸敏损害,黏土含量高的岩心酸敏损害原因复杂。测试流体中HF酸浓度越高,酸敏损害程度越大。高浓度酸液对胶结物的过度溶失,破坏岩石结构,产生微粒,堵塞孔喉,造成渗透率的降低,是造成南堡油田1号构造东一段酸敏强的主要原因。酸敏地层采用合适的酸液浓度或体系,可以采取酸化达到增产目的。     

西峰油田长8储层的酸敏性评价

针对西峰低渗油藏在酸处理过程中存在井间差异的问题,从低渗砂岩储层的特殊地质特征出发,以西峰油田长8储层为例,首先选取不同矿物组成的岩样模拟酸化作业条件进行实验评价,并与已有常规酸化实验评价进行对比;其次对酸岩反应前后孔隙结构变化进行对比研究;最后对岩石酸敏性机理进行分析。结果表明,不同黏土矿物的溶蚀率不同,较低渗透率的岩心酸敏损害程度一般较高;酸化后铁沉淀较为严重,应对其进行相应的预防。因此一方面根据地质特征使用与之配伍的酸液配方,另一方面要具体考虑不同井层间的孔隙充填物成分,减小酸处理过程中的井间差异。     

保护油层钻井液技术在宝浪油田的应用

分析了宝浪油田宝北区块储层特征、敏感性及已钻井油层损害现状及原因,研究了在复杂储层条件下保护油气层钻井完井液的屏蔽暂堵技术.宝北区块储层物性较差,属低孔低渗、特低渗油藏;储层敏感性矿物主要是粘土矿物,次为碳酸岩类、黄铁矿和碎屑云母;存在强水敏、强盐敏、中等程度的碱敏和应力敏感、弱的酸敏和速敏等敏感性.根据宝北区块储层对渗透率有贡献的孔喉半径区间、孔喉中值半径,以及宝浪油田普遍使用的聚合物不分散钻井液中固相颗粒粒径范围及中值直径,按2/3架桥原理,对架桥粒子和填充粒子的粒度分布及加量进行了优选,得出完井液配方为:井浆 0.5?CO3(粒径小于5 μm) 1.0?CO3(粒径小于8 μm) 1.5%加重用CaCO3 1.5%EP-1(或2%～3%FT-1) 0.3%XY27(调粘度).屏蔽暂堵技术现场推广应用222口井,从测试井的数据可以看出,未保护井的平均表皮系数为4.22,平均堵塞比为1.56,平均采液指数为0.143 t/(d·m·MPa);保护井的平均表皮系数为-0.458,平均堵塞比为0.971,平均采液指数为0.191 8 t/(d·m·MPa),注水井日注水量及注水强度分别提高了1.825倍和2.08倍.     

致密砂岩气藏混醇酸液体系研究

为解决巴喀油田致密砂岩气藏酸化时的水锁等地层伤害问题,研制出一种混醇酸液体系,用于改善地层气相渗透率和酸化效果。通过室内实验筛选了醇、酸的类型和浓度,评价了混醇酸液体系的表面张力特性及与添加剂配伍性,并通过岩心流动实验对混醇酸液体系的酸化效果进行了综合评价。实验结果表明,醇具有良好的降低表面张力作用,甲醇与6%多氢酸混合形成多氢酸+醇酸液体系后对致密砂岩气藏岩心溶蚀率达到了14.08%～15.45%;6%多氢酸+甲醇/乙醇酸液体系和黏土稳定剂、缓蚀剂、助排剂等添加剂具有良好的配伍性,并且其表面张力和残酸表面张力均低于25.8 mN/m;经多氢酸+醇体系酸化后岩心最终渗透率为基准渗透率的14.28～21.00倍,解堵效果明显,完全满足巴喀致密砂岩气藏酸化工艺要求。     

海上低孔低渗气田抗高温完井产能释放液的研究

低孔低渗气田的主要产能释放措施是酸化和压裂,而海上油气田受完井方式、作业成本、安全要求等因素制约,储层改造措施技术有限。为解决文昌低孔低渗高温气田产能释放问题,通过对酸化以及储层保护等多方面研究,分别构建了具有酸化、破胶、扩孔和防水锁等功效的适合文昌气田定向井和水平井的新型完井产能释放液体系,体系酸溶率7.70%~12.99%,深部酸化能力强,可有效降低毛管压力和增加助排性,系列流体污染后渗透率恢复值大于90%,且二次污染后渗透率恢复值仍保持稳定,具有良好的储层改造和保护效果。完井产能释放液体系在文昌气田应用后,各井清井测试产能平均达到配产产量的1.7倍,充分释放了低孔低渗高温气田的产能需求,为类似海上低渗气田的开发提供了借鉴。      

绿泥石弱酸性解堵剂的开发与性能评价

黏土矿物常对油田储层造成污染和堵塞,绿泥石矿物是黏土矿物的主要组成部分之一。目前现场常采用的强酸性解堵剂腐蚀性大,作用时间短,当体系质子消耗到一定量时,体系解堵效率大大降低。为了解决以上问题,对各产地绿泥石物性分析比较,引入缓冲概念,针对性地复配了一种螯合能力强、具有缓冲能力的弱酸性解堵剂。通过室内实验研究发现:在解堵主剂质量浓度4%、pH值为5条件下,解堵剂对绿泥石24 h溶蚀率达25%,说明该解堵剂具有溶蚀率高、解堵效果好、腐蚀性弱以及配伍性好的优点。机理研究表明,解堵剂和缓冲体系有效组合,持续稳定提供一定浓度质子的特点是该弱酸性绿泥石解堵剂高效解堵的关键。WZ-X井在开发开采过程中,由于钻完井液侵入地层造成黏土膨胀与运移伤害,使用绿泥石解堵剂进行解除污染,作业后该井产液量由55.5 m3/d提升至98.0 m3/d。该技术的成功应用为油田解堵提供了新的方向。的方向。      

涠洲油田B井水锁解除技术研究与应用

针对涠洲油田B井低渗储层存在的水锁伤害问题,通过大量室内研究,形成了低界面张力剂SLT与改性有机膦酸复合解堵工艺。实验结果表明:SLT气—液表面张力低至18.2 mN/m,润湿角为0,可有效降低水锁造成的返排阻力;改性有机膦酸体系岩屑溶蚀率5%且无二次沉淀伤害,水锁伤害解堵后岩心渗透率恢复值为98.2%。在B井现场应用后,有效解除了水锁伤害,平均日增油250 m~3,增油效果显著,对该区块低渗储层增产挖潜具有良好的借鉴和推广意义。     

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四川盆地裂缝—孔隙型（或裂缝型）砂岩气藏普遍具有低渗透和裂缝性的特点。各种钻完井液对砂岩储层的损害严重，四川石油管理局井下作业处研究开发了SD土酸解堵酸化体系，该酸液体系以解除泥浆污染堵塞为主要目的，具有优良的配伍稳定性，特别对粘土及漏入储层堵塞孔道的泥浆等堵塞物具有较好的溶解能力，能达到解堵、恢复储层产能的效果。该土酸体系还可作为加砂压裂的预处理液，具有降低地层破裂压力、改善储层可压裂性的功效，具有很好的推广应用价值。文章主要介绍了SD土酸解堵酸化体系的作用原理、性能、现场配制及安全防护与施工应用，并介绍了解堵酸化井的评层选井要点，为了能使土酸解堵酸化获得更理想的增产效果，就必须综合分析静、动态地质资料，充分认识储层的潜在增产能力，来决定是否进行土酸解堵酸化。同时也简单介绍了措施井的后期管理。     

潍北油田特低渗透油藏酸化增产技术研究应用

潍北油田昌36区为特低渗透油藏,油层供液能力差,需进行基质酸化。针对该区块储层矿物成分特点研制了乙酸(YS)酸化配方,其溶蚀能力为常规土酸的93.1%,相对缓速率为65.2%。通过酸岩化学反应、扫描电镜和X衍射全岩矿物分析,对酸化机理进行了分析,该酸化液主要溶蚀储层中的胶结物(方解石、白云石和粘土矿物),使储层骨架结构保持较好。酸化配方现场应用于昌36区的昌27-3井,日均增油量0.6 t,酸化增产效果显著。     

渤中19-6深部潜山高温气层保护钻井液技术

针对渤中19-6深部潜山高温气层特点,通过岩心分析和敏感性评价实验,分析了渤中19-6储层主要损害机理,并优化出了一套综合性能较好的抗高温水基钻井液配方。实验表明,该气层基质为典型的低孔低渗储层,黏土矿物含量较少,微裂缝较发育,具有强速敏性、中等偏弱应力敏感性,水敏性、盐敏性和碱敏性较弱,无酸敏性损害等。储层微裂缝发育易导致外来固相侵入损害,微裂缝内颗粒胶结疏松可促进速敏性损害,也存在水锁损害。优化钻井液的岩心渗透率恢复值达85.95%,水锁损害率为13.21%,其储层保护性能优异;可抗温210℃,也可抗10% NaCl、1% CaCl₂和8%劣质土的污染,满足渤中19-6区块深部潜山气层钻井工程及储层保护技术要求。      

低伤害油层保护液性能试验评价

针对基山砂岩体储层特性,从防膨、防乳、低表(界)面张力等角度出发,研制了低伤害油层保护液配方体系,进行了降低返排压力试验、耐温性试验、防原油乳化试验、岩心伤害试验。结果表明,在低渗透砂岩油藏完井、洗压井等作业液中加入油层保护液,能够有效防止粘土矿物的膨胀,防止完井液与原油形成乳液,明显降低完井液返排压力,可以很好地防止水敏和水锁现象的发生,对地层渗透率基本无伤害。     

新型碳酸盐岩储层酸化解堵体系合成及解堵影响因素分析

针对碳酸盐岩储层钻井过程中岩屑及钻井液颗粒堵塞储层喉道严重现象，基于有机化学理论和酸化体系制备原则合成了一类新型碘磺酸乙酯并配制新型碳酸盐岩储层酸化解堵体系。室内以碳酸盐岩溶蚀率和渗透率为评价指标，分析了盐酸含量、碘磺酸乙酯含量、体系温度及初始渗透率对新型酸化解堵性能影响，并揭示其解堵机理。实验表明，盐酸及碘磺酸乙酯含量、体系温度及初始渗透率增加均有助于储层溶蚀率和渗透率提高，含7%盐酸的新型酸化解堵体系使地层溶蚀率及渗透率恢复率达96.1%和111.3%，远高于传统土酸体系的80.3%和76.1%。体系中含有的碘磺酸乙酯可延长溶蚀时间，提高解堵效率，展现出优异解堵和环保性能。      

临兴区块致密砂岩气储层损害机理及钻井液优化

致密砂岩气储层钻井过程中,钻井液入侵将造成严重的储层伤害难题。通过岩心分析技术、岩心流动实验等系统分析了临兴区块致密砂岩气储层主要损害机理,统计并分析了现场钻井液存在的技术难题,并优化出具有良好性能的致密砂岩气储层保护钻井液。研究结果表明,临兴区块致密砂岩气储层岩石具有中-粗砂状结构,胶结致密,孔喉细小,含敏感性黏土矿物,储层潜在严重的水锁伤害与中等偏强的水敏性及应力敏感性损害（临界压力为7.0 MPa）,潜在中等偏弱的速敏性（临界流速为0.75 mL/min）、盐敏性（临界矿化度为7500 mg/L）、碱敏性（临界pH值为10.0）及土酸敏感性损害;临兴区块主要存在储层损害、钻井液漏失、井眼垮塌、摩阻扭矩大与井眼清洁等钻井液技术难题。优化出的钻井液封堵性能良好,滤液表面张力低（23.3 mN·m-1）,能减少固相侵入,削弱水锁效应,提高岩石渗透率恢复值至91.3%,具有良好的储层保护性能。现场应用结果表明,该储层保护钻井液完全满足复杂井段或水平井段钻进的钻井液技术要求。      

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。     

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。     

CJS水伤害解堵剂的室内评价及应用

针对纯梁油田低渗透油气藏在钻井、完井、固井、修井和开采等过程中水锁引起的地层损害问题，研制出了CJS系列水伤害解堵剂，并利用岩心流动实验装置、JK99B界面张力测定仪等仪器对其进行了综合性能评价。评价结果表明，当水伤害解堵剂的注入浓度为5％，注入压力为3MPa，注入液量为50PV，反应时间为24h时，可使渗透率的恢复值超过75％，从而有效地降低了工作液滤液的表面张力，解除了乳化堵塞和孔隙喉道的“水锁”，防止了水敏性粘土矿物膨胀对地层渗透率的伤害。现场已推广应用该解堵剂12井次，有效率为100％，累计增油9164t，平均单井增油763．7t，取得了显著的增产效果。     

致密砂岩气藏水锁损害及解水锁实验研究

塔里木油田B区块目标层段为白垩系巴什基奇克组，井深大于6000m，储层岩性致密，孔隙度分布在1.0%~9.4%，渗透率分布在0.011×10-3~8.56×10-3μm2，孔隙度与渗透率关系较差，储层总体孔隙发育程度低，渗透率差，非均质性严重，微裂缝发育，毛细管力高，黏矿物含量高，在完井及压裂过程中极易受到水锁损害。基于该区块地质特征分析潜在水锁损害及水锁空间，发现毛细管水近乎占据了储集空间的一半，气相渗流极其困难。使用DSRT-II型低渗敏感性评价试验仪，应用岩心流动实验从宏观角度分析水锁损害，采用核磁共振T2谱测试，从微观角度定量分析水锁损害程度，结果表明该区块水锁损害使渗透率降低99%，液锁量90%以上，主要分布在微孔隙0.01~250nm中，水锁损害严重。结合水锁损害机理与室内实验研究，优选解水锁剂，借助毛细管自吸实验、核磁共振测试、渗透率损害率评价，进行解水锁实验研究。结果表明，优选的解水锁剂SATRO-1和HUL能有效降低毛细管力，减小自吸侵入深度，并有助于小孔喉液体返排。      

异常高压低渗透气藏储层应力敏感性对气井产能的影响

异常高压低渗透致密气藏由于其自身的地质特征,在衰竭式开发过程中表现出较强的储层应力敏感,特别是渗透率应力敏感会明显影响气藏的开发效果。在渗流力学理论基础上建立了考虑应力敏感的三维气、水两相流数值模型,并编写了相应的数值模拟软件。模拟计算结果表明：随压力下降,岩石形变对低渗透储层的影响明显要高于对高渗透储层的影响;储层渗透率越低,应力敏感就越强,导致气井所需生产压差就越大,使得气井对地层能量的利用率越低,故由应力敏感所导致气井产能的损失就越大;异常高压气藏由于原始地层压力高,有效应力变化范围大且变化的下限低,导致储层岩石具有更强的应力敏感。因此在异常高压、低渗透、特低渗透气藏开发中应充分考虑储层应力敏感的影响,并针对不同渗透率的储层制订相应的开发对策,使开发方案能更加准确地指导该类气藏的开发。