魏來(lái)(長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院,湖北 武漢 430100)
由于致密砂巖儲(chǔ)層大多低孔(Φ<10%)、低滲(K<1×10-3um2),這使得流動(dòng)實(shí)驗(yàn)中許多條件受到限制,因此照搬國(guó)外的方法或使用常規(guī)的方法都是不可行的。
鹽敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)通過(guò)向致密砂巖巖樣注入不同礦化度(由高到低)的流體,并測(cè)定不同礦化度下鹽水通過(guò)巖樣的滲透率。其目的是根據(jù)滲透率與礦化度的變化來(lái)評(píng)價(jià)鹽敏性損害程度,找出引起滲透率明顯下降的臨界礦化度。
鹽度敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定不同礦化度鹽水時(shí)巖心滲透率來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
2.1 抽空飽和巖樣
2.2 將抽空飽和后的巖心樣品放入巖心夾持器中,連接好流程并加圍壓,再用實(shí)驗(yàn)鹽水將入口管線排氣,使整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程完全充滿實(shí)驗(yàn)鹽水;根據(jù)速敏實(shí)驗(yàn)確定的臨界流速值,以低于臨界流速值的恒速法,測(cè)定原始礦化度的標(biāo)準(zhǔn)鹽水通過(guò)巖心達(dá)到穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的入口壓力和流量,計(jì)算初始液體滲透率;
2.3 將配制好的3/4倍原始礦化度的標(biāo)準(zhǔn)鹽水 (中間測(cè)試流體)注入到巖心中驅(qū)替原始礦化度的標(biāo)準(zhǔn)鹽水,驅(qū)替倍數(shù)達(dá)到10到15倍孔隙體積并保證中間溶液浸泡巖心的時(shí)間不低于12小時(shí),準(zhǔn)確記錄巖心兩端壓差和中間溶液通過(guò)巖心的流速,計(jì)算該級(jí)別中間測(cè)試流體下的巖樣液體滲透率;
2.4 同樣的方法依次進(jìn)行1/2倍原始礦化度、1/4倍原始礦化度及蒸餾水等不同級(jí)別的中間測(cè)試流體下的驅(qū)替實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)確記錄巖心兩端壓差和中間測(cè)試流體通過(guò)巖心的流速,計(jì)算不同級(jí)別中間測(cè)試流體下的巖樣液體滲透率。
2.5 測(cè)試過(guò)程中應(yīng)控制流體在巖心中的流速不超過(guò)速敏性實(shí)驗(yàn)中的臨界流速,并根據(jù)巖心入口壓力的變化調(diào)節(jié)圍壓力的變化,使圍壓和入口壓力之差控制在1.5-3MPa之間。
由鹽度變化引起的巖樣滲透率變化率按下式計(jì)算:
式中:Dsn——不同礦化度鹽水對(duì)應(yīng)的巖樣滲透率變化率;
Kn——巖樣滲透率(不同礦化度鹽水對(duì)應(yīng)的),×10-3μm2;
表1 HH油田巖心流速敏感性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果表
Ki——初始滲透率,×10-3μm2。
臨界礦化度的判定:隨流體礦化度的變化,巖石滲透率變化率Dsn大于20%時(shí)所對(duì)應(yīng)的前一個(gè)點(diǎn)的流體礦化度即為臨界礦化度。
二塊巖心所測(cè)得的速敏性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)曲線見(jiàn)表1和圖1、圖2。
圖1 GD112C8-3號(hào)巖心速敏性實(shí)驗(yàn)曲線(裂縫)
圖2 GD112C8-7號(hào)巖心速敏性實(shí)驗(yàn)曲線(裂縫)
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,儲(chǔ)層巖心速度敏感性傷害程度為弱-中等偏弱之間。從圖中發(fā)現(xiàn),巖心的滲透率都隨著注入速度的增加而平緩下降,在滲透率較大的巖樣,當(dāng)流速增大到一定值時(shí),在流體剪切力的作用下,致密砂巖中的粘土礦物和其他顆粒脫落,并沉積在微小孔隙或裂縫中造成堵塞。但在滲透率較低的砂巖中,由于孔喉半徑和微裂縫很窄,微粒無(wú)法發(fā)生運(yùn)移。滲透率較高的巖心,其臨界流速略高。
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