尹先清，羅覺(jué)生，王正良 (長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

蔡松霖 (中石油浙江油田分公司工藝研究所，浙江 杭州 310023)

劉 喆 (中石油杭州地質(zhì)研究院，浙江 杭州 310023)

蘇北油區(qū)豐502井區(qū)儲(chǔ)層敏感性試驗(yàn)研究

尹先清，羅覺(jué)生，王正良 (長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

蔡松霖 (中石油浙江油田分公司工藝研究所，浙江 杭州 310023)

劉 喆 (中石油杭州地質(zhì)研究院，浙江 杭州 310023)

通過(guò)豐502井儲(chǔ)層巖心的敏感性試驗(yàn)，研究了該儲(chǔ)層的水流速敏、水敏、酸敏、堿敏和應(yīng)力敏。結(jié)果表明，速敏指數(shù)為0.50，臨界流速0.75ml/min，表現(xiàn)為中等偏強(qiáng)速敏；水敏損害指數(shù)為0.002，儲(chǔ)層無(wú)水敏；酸敏指數(shù)均為-33.3，注酸后巖心滲透率有所增加，儲(chǔ)層對(duì)鹽酸無(wú)酸敏性損害；堿敏指數(shù)為0，該油田儲(chǔ)層不會(huì)因堿敏造成儲(chǔ)層損害；儲(chǔ)層屬無(wú)應(yīng)力敏地層。

儲(chǔ)層；滲透率；敏感性；豐502井區(qū)

保護(hù)油氣層是油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要技術(shù)措施，儲(chǔ)層傷害分析評(píng)價(jià)技術(shù)是油層保護(hù)的主要內(nèi)容之一，而油層敏感性評(píng)價(jià)是其中最基礎(chǔ)的工作，其目的在于找出油氣層發(fā)生敏感的條件和由敏感引起的油氣層損害程度，為各類(lèi)工作液的設(shè)計(jì)、油氣層損害機(jī)理分析和注水開(kāi)發(fā)中的油氣層保護(hù)技術(shù)方案等提供科學(xué)指導(dǎo)[1-7]。豐502井是浙江油田公司在大豐-興化探區(qū)蘇北盆地白駒凹陷洋心次凹陳莊斷鼻構(gòu)造高部位部署的一口評(píng)價(jià)井，設(shè)計(jì)井深1338.00m，實(shí)際完井井深1380.00m。作為豐502斷塊的評(píng)價(jià)井，通過(guò)其巖心流動(dòng)試驗(yàn)，全面系統(tǒng)地研究其儲(chǔ)層敏感特性，以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步評(píng)價(jià)油藏的形態(tài)、規(guī)模以及油氣分布情況，為滾動(dòng)勘探、油藏評(píng)價(jià)和注水開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)部分

試驗(yàn)方法和程序按照文獻(xiàn)[8]進(jìn)行。試驗(yàn)所用水樣為該井區(qū)的豐503井地層水和擬注入的水源井水，并對(duì)其進(jìn)行水質(zhì)離子分析(見(jiàn)表1)。所選樣品為豐502井1305～1310.5m處巖心，通過(guò)抽提洗油、烘干和物性參數(shù)測(cè)試(見(jiàn)表2)，用豐503井地層水飽和后進(jìn)行敏感性(水流速敏、水敏、酸敏、堿敏和應(yīng)力敏)試驗(yàn)研究。

表2 巖心樣品基本參數(shù)測(cè)定

2 儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)

2.1水流速敏性

在水流速敏感性的試驗(yàn)中,通常將臨界流速值選在滲透率出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)前的一個(gè)流速值，試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，3#巖心采用地層水驅(qū)替，當(dāng)流量逐漸增大至1.0ml/min時(shí)，速敏引起的巖心滲透率損害率為15.2%；當(dāng)流量達(dá)到6.0ml/min時(shí)，速敏引起的巖心滲透率損害率為50.0%。表明豐502井儲(chǔ)層的速敏指數(shù)為0.50，臨界流速為0.75m/min，表現(xiàn)為中等偏強(qiáng)速敏。

2.2水敏性

儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中,采用水敏指數(shù)評(píng)價(jià)巖樣的水敏性,試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，2#巖心采用礦化度為21254.73mg/L的地層水驅(qū)替并逐漸降低驅(qū)替用水的礦化度，直至用蒸餾水驅(qū)替時(shí)，巖心滲透率損害值小于0.2%，表明水敏損害指數(shù)為0.002，因而豐502井儲(chǔ)層為無(wú)水敏。

圖1 水流速敏性試驗(yàn)曲線圖 圖2 水敏感性試驗(yàn)曲線圖

2.3酸敏感性

酸敏性評(píng)價(jià)試驗(yàn)中,反向注入0.5～1.0PV 的15%鹽酸,浸泡1h后,正向測(cè)酸化前后的巖心滲透率值。試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，7#巖心采用15%鹽酸酸化后，巖樣滲透率提高33.3%。表明巖樣酸敏指數(shù)為-33.3，豐502井儲(chǔ)層屬無(wú)酸敏地層。

2.4堿敏感性

采用堿敏指數(shù)評(píng)價(jià)巖樣的堿敏感性, 試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，采用pH值為7.0～13.0的堿液驅(qū)替6#巖心，其滲透率不發(fā)生變化。巖樣堿敏指數(shù)為0，表明豐502井儲(chǔ)層無(wú)堿敏，不會(huì)因堿敏造成儲(chǔ)層損害。

注：*區(qū)間表示反注酸過(guò)程

2.5應(yīng)力敏感性

圖5 應(yīng)力敏感性試驗(yàn)曲線圖

在油氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中，隨著開(kāi)發(fā)過(guò)程的進(jìn)行，儲(chǔ)集層壓力下降使儲(chǔ)層有效壓力(上覆巖層壓力與巖層內(nèi)孔隙壓力之差)增加。有效壓力增大時(shí)，對(duì)儲(chǔ)層巖石產(chǎn)生一種壓實(shí)作用，迫使儲(chǔ)層中的一些微孔隙被壓縮，這些變化會(huì)使巖心的滲透率產(chǎn)生明顯下降。巖石滲透率體現(xiàn)了巖石的滲透能力，其好壞決定了儲(chǔ)層流體的滲流狀況，因而儲(chǔ)集層滲透率的變化必然會(huì)影響儲(chǔ)集層地下滲流能力，進(jìn)而影響油井的產(chǎn)能。依照標(biāo)準(zhǔn)[8]測(cè)定每一圍壓下對(duì)應(yīng)的巖心滲透率，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，圍壓在0～9MPa內(nèi)逐漸增加時(shí)，巖心滲透率無(wú)變化，表明當(dāng)圍壓≤9MPa時(shí)，應(yīng)力敏指數(shù)為0，豐502井儲(chǔ)層為無(wú)應(yīng)力敏；若繼續(xù)升高壓力，則巖心會(huì)出現(xiàn)破裂現(xiàn)象。

3 結(jié) 論

1)速敏指數(shù)為0.50，臨界流速0.75ml/min，表現(xiàn)為中等偏強(qiáng)速敏。在注水開(kāi)發(fā)中應(yīng)注意控制注入水速度，保持在臨界流速以?xún)?nèi)。

2)水敏損害指數(shù)為0.002，該儲(chǔ)層為無(wú)水敏，適合于以清水做注入水源。

3)酸敏指數(shù)均為-33.3，注酸后巖心滲透率有所增加，該儲(chǔ)層對(duì)鹽酸無(wú)酸敏性損害，適合采用酸化增產(chǎn)措施。

4)堿敏指數(shù)為0，該油田儲(chǔ)層不會(huì)因堿敏造成儲(chǔ)層損害。

5)該油田儲(chǔ)層屬無(wú)應(yīng)力敏地層。

[1]徐同臺(tái),趙敏,熊友明,等.保護(hù)油氣層技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2003.

[2]蔡進(jìn)功,吳錦蓮,蘇海芳.油氣層保護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].油氣地質(zhì)與采收率，2001，8(3)：67-70.

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[4]春蘭,向斌,魏文興,等 蘇碼頭區(qū)塊儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].鉆采工藝，2008，31(2)：77-79.

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10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.09.016

TE258.3

A

1673-1409(2012)09-N046-03

2012-04-18

尹先清(1962- )，男，1983年大學(xué)畢業(yè)，碩士，教授，現(xiàn)主要從事油田化學(xué)工程方面的教學(xué)與研究工作。

[編輯] 李啟棟