白艷軍,屈小斌
(1.延長(zhǎng)油田股份有限公司勘探部,陜西 延安 716000;2.陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司油氣勘探公司內(nèi)蒙古勘探開(kāi)發(fā)指揮部,陜西 延安 716000)
儲(chǔ)層敏感性是直接影響儲(chǔ)層生產(chǎn)能力的重要因素,對(duì)儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)是油氣儲(chǔ)層損害程度研究的重要內(nèi)容[1-6]。因此,深入研究和分析儲(chǔ)層的敏感性,對(duì)鄂爾多斯盆地青陽(yáng)岔油區(qū)長(zhǎng)2儲(chǔ)層的高效開(kāi)發(fā),及后續(xù)提出預(yù)防或治理措施提供了重要依據(jù),具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義[7-11]。
青陽(yáng)岔探區(qū)地處陜西省靖邊縣東南部的青陽(yáng)岔鎮(zhèn),位于鄂爾多斯盆地一級(jí)構(gòu)造主體陜北斜坡中部,區(qū)域構(gòu)造總體簡(jiǎn)單,地層傾角不大于1°,構(gòu)造在研究區(qū)內(nèi)相對(duì)較發(fā)育,大的區(qū)域背景為西傾單斜,局部發(fā)育有一系列復(fù)合的鼻褶構(gòu)造帶。區(qū)內(nèi)儲(chǔ)產(chǎn)主力為長(zhǎng)2油藏,油藏發(fā)育有較大的規(guī)模,主體北起青陽(yáng)岔,以帶狀分布——自東北的石新莊至西南角的鄭石灣方向延伸,貫通全區(qū)。
根據(jù)巖心描述與薄片鑒定、粒度分析等成果,研究區(qū)長(zhǎng)2段碎屑巖有著比較穩(wěn)定的巖石成分,巖石組分中碎屑含量為80%~90%,碎屑成分主要為長(zhǎng)石,其次有石英、黑云母及少部分巖屑,其量體積分別為28%~56%、20.5%~36%、1%~4%、7%~21.8%。重礦物含量微或小于1%。碎屑顆粒成份成熟度Q/(F+R)為0.38~0.51,為中等成熟度。砂巖碎屑含量一般93%~97%,粒度2.35~3.86,分選中等~好,結(jié)構(gòu)成熟度較高,膠結(jié)物含量3%~5%,主要是方解石、鐵方解石、綠泥石、自生石英、自生長(zhǎng)石和黃鐵礦等,少見(jiàn)高嶺石和伊利石。
研究區(qū)長(zhǎng)2儲(chǔ)層孔隙發(fā)育,以殘余粒間孔、粒間溶蝕孔、粒內(nèi)溶孔、鑄??准熬чg微孔等5種為主要的孔隙類(lèi)型,平均面孔率為11.8%,粒間溶孔是主要的孔隙,其次為較少的粒間余孔,粒間溶孔與粒間余孔占總面孔率的85.39%。其他各種次生孔僅占14.61%。通過(guò)對(duì)鑄體薄片分析,長(zhǎng)2儲(chǔ)層粒間溶孔以層狀為富集特征,說(shuō)明溶蝕作用呈現(xiàn)層間差異性。形成溶孔的主要因素是鐵方解石的溶蝕,方解石常以溶蝕殘余形態(tài)存在。此外也有少量的應(yīng)力微裂縫及層間隙,通過(guò)鏡下鑄體薄片觀測(cè),由少量應(yīng)力作用形成的層間微縫其縫寬小于5μm。
對(duì)巖心物性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),研究區(qū)長(zhǎng)2儲(chǔ)層孔隙度區(qū)間為7.1%~21.1%,儲(chǔ)層孔隙度平均值為15.85%;儲(chǔ)層滲透率為(0.038~319.56)×10-3μm2,平均值為 24.63×10-3μm2,屬于中孔低滲透儲(chǔ)層。
在碎屑巖儲(chǔ)層的注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中,各類(lèi)黏土礦物、及其濁沸石、方解石等是研究?jī)?chǔ)層敏感性的主要內(nèi)容。研究區(qū)長(zhǎng)2儲(chǔ)層中黏土礦物的絕對(duì)含量為5.14%,綠泥石是黏土礦物中含量最多的,占69.46%,伊利石及伊/蒙混層屬于其次,相對(duì)含量占比為30.54%。通過(guò)對(duì)主要敏感性礦物的分析,成分含量較高的是綠泥石,其與酸反應(yīng),可部分或完全溶解,形成氫氧化鐵沉淀,呈凝膠狀存在,是最為重要的酸敏性礦物。此外,酸敏性礦物中的長(zhǎng)石、碳酸鹽、濁沸石礦物等,在一定程度上也降低了滲透率。長(zhǎng)2油層含有極少的高嶺石,同時(shí)數(shù)量較有限的可供運(yùn)移的微粒,也對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生不了多少損害,所以速敏不是損害的主要矛盾。
研究區(qū)長(zhǎng)2儲(chǔ)層中伊/蒙混層及水云母,是主要的水敏性礦物,儲(chǔ)層中基本沒(méi)有蒙脫石。非黏土礦物,如方解石、水云母、硅質(zhì)等為主要的填隙物,當(dāng)堿性流體侵入時(shí),會(huì)遭受不同程度的侵蝕,填隙物與巖石骨架的不再互相依附,非黏土礦物微粒與泥土開(kāi)始大量脫落,隨流體運(yùn)移,在喉道狹窄處形成了機(jī)械堵塞。因研究區(qū)為低滲儲(chǔ)層,云母等塑性礦物所占比例較多,隨著油層壓力的下降,到一定幅度時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力敏感性。
研究區(qū)從長(zhǎng)2儲(chǔ)層的速敏、酸敏、堿敏、水敏進(jìn)行評(píng)價(jià)。
對(duì)長(zhǎng)2油層組的巖樣測(cè)試分析,顯示2塊樣品滲透率損害率為0,其余樣品滲透率損害率為小于20%,速敏指數(shù)小于0.2,敏感程度為無(wú)速敏-弱速敏。
對(duì)長(zhǎng)2油層組巖樣,用鹽酸作為酸敏性實(shí)驗(yàn)的流體,實(shí)驗(yàn)分析顯示,酸敏指數(shù)介于-0.39~0.21,待注酸后滲透率數(shù)值呈現(xiàn)出明顯的升高,儲(chǔ)層得到了極大改善。研究顯示:長(zhǎng)2油層組油層含有大量的綠泥石,綠泥石與鹽酸兩者會(huì)產(chǎn)生反應(yīng),生成沉淀物,但是相對(duì)于延安組油層較大的孔喉半徑,沉淀物對(duì)喉道不能產(chǎn)生堵塞,所以不會(huì)造成儲(chǔ)層損害。另外,經(jīng)過(guò)酸敏性測(cè)試后,樣品中有2塊得出的酸敏指數(shù)為0.04,顯然無(wú)酸敏。
對(duì)長(zhǎng)2油層組巖樣,分別做堿敏分析,出去堿敏指數(shù)顯示小于0.2的2塊巖樣,其他巖樣堿敏指數(shù)為0.27~0.99,堿敏程度為中-強(qiáng)堿敏。
對(duì)長(zhǎng)2油層組的巖樣,分別做水敏測(cè)試,注入50%地層水,3塊巖樣去離子水滲透率無(wú)損失,無(wú)水敏,樣品中4塊水敏指數(shù)為0.06~0.22,水敏程度為弱水敏。
1)研究區(qū)長(zhǎng)2儲(chǔ)層具有中-強(qiáng)堿敏、弱水敏、無(wú)速敏-弱速敏、無(wú)酸敏的儲(chǔ)層敏感性特點(diǎn)。其中堿敏程度較強(qiáng),是控制研究區(qū)儲(chǔ)層敏感性的最直接因素。
2)研究區(qū)長(zhǎng)2儲(chǔ)層酸敏性礦物經(jīng)酸化處理后溶解疏通,改善了儲(chǔ)層滲透率,故較適宜進(jìn)行酸化預(yù)處理。