滴12井区八道湾组油藏储层敏感性特征及注水防膨评价

2009-12-04赵增义廖健德中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

长江大学学报(自科版) 2009年4期

关键词：井区岩样结垢

赵增义，廖健德，冷严 (中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依 834000)

冯业庆 (中国石油新疆油田分公司彩南油田作业区，新疆阜康 831511)

林国猛 (中国石油新疆油田分公司井下作业公司，新疆克拉玛依 834000)

贾国澜 (中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依 834000)

滴12井区八道湾组油藏储层敏感性特征及注水防膨评价

赵增义，廖健德，冷严 (中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依 834000)

冯业庆 (中国石油新疆油田分公司彩南油田作业区，新疆阜康 831511)

林国猛 (中国石油新疆油田分公司井下作业公司，新疆克拉玛依 834000)

贾国澜 (中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依 834000)

通过对滴12井区八道湾组储层敏感性试验、注入水与地层水配伍性评价、储层注水伤害评价、防膨稳定剂效果评价的研究发现，该井区储层具有中等偏强-强水敏特征，其临界矿化度为1384.05mg/L；注入水与地层水配伍性好；当注入水达30倍孔隙体积倍数时，储层注入水伤害模拟评价结果表明，其渗透率的损失率平均为42.8%；0.3%的彩-12#防膨稳定剂对储层具较好的防膨稳定效果。

敏感性；地层水；注入水；注水伤害；防膨稳定剂

油田注入水与储层不配伍时会导致储层伤害。注入水引起储层伤害的原因是多方面的，既有水质不合格的问题，也有储层敏感性方面的问题。因此，在注水开发过程中，首先要对注入水与地层水的配伍性、注入水与储层的配伍性以及对储层的伤害程度进行评价，对水敏性储层选择合适的防膨剂尤为重要[1～6]。

1 储层物性特征

滴12井区中滴12井和D202井八道湾组储层差异很大。滴12井岩石中石英、长石含量较低，岩性主要为不等粒岩屑砂岩、含灰质中细粒岩屑砂岩；而D202井岩性主要为中细粒长石岩屑砂岩、细粒长石岩屑砂岩。该井区塑性岩屑含量很高，主要是千枚岩、泥岩岩屑。

滴12井岩石中填隙物为泥质和方解石，且含量较高，分别为4.8%和5.7%；而D202井岩石中填隙物主要为高岭石，其含量为2.4%。

滴12井区八道湾组储层物性较好，孔隙度值在15.6%～24.2%之间，平均值为20.7%；渗透率值在0.35×10-3～211×10-3μm2之间,平均值为86.49×10-3μm2。

2 储层敏感性特征

2.1储层敏感性矿物特征

滴12井区八道湾组储层中粘土矿物主要为高岭石(占49%)，其次是伊/蒙混层矿物(占24%)。高岭石呈蠕虫状、不规则状充填粒间，在外来流体的冲刷下，易于发生运移，在细小喉道处堆积，堵塞流体运移通道；伊/蒙混层矿物呈不规则状分布于粒表，虽含量不高，但岩石中存在着大量的千枚岩、泥岩等塑性岩屑，在外来流体的浸泡下，会发生吸水膨胀、散塌，占用储集空间、堵塞喉道。

2.2储层敏感性试验特征

对滴12井区八道湾组储层岩样进行了敏感性试验，试验用水采用现场提供地层水资料配制的模拟地层水及其一系列模拟配制水，模拟地层水水型为NaHCO3型，矿化度为1384.05mg/L。

速度试验结果表明[7]，滴12井区八道湾组储层对速度变化有一定的敏感程度。随着注入速度的提高，岩样渗透率始终呈现出减小的趋势，临界速度相对较低。

水敏试验结果表明[8]，随着注入水矿化度的减小，渗透率的损失率呈现上升的趋势。由地层水转次地层水时渗透率的损失率与由次地层水转蒸馏水时渗透率的损失率相当。储层水敏指数为0.18～0.72，平均为0.54，表现出中等偏强-强水敏特征。

盐度试验结果表明[9]，当注入水矿化度由1384.05mg/L略有减小时，储层岩样渗透率的损失率呈现出一定程度的增大趋势，该储层临界盐度为1384.05mg/L；随着注入水矿化度的进一步减小，岩样渗透率的损失率始终呈现出增大的趋势。

3 注入水地层水配伍性评价

3.1注入水与地层水配伍性评价

表1 注入水与地层水不同比例混合时数据表

表2 注入水与地层水不同比例混合时钙、镁、锶离子损失量数据表

3.2注入水与地层水混配液结垢趋势预测分析

1) 碳酸盐结垢趋势判断当饱和指数SIgt;0时有碳酸钙结垢，当SI≤0时无碳酸钙结垢；当稳定指数SAI≥6时无碳酸钙结垢，当5lt;SAIlt;6时有轻微碳酸钙结垢，当SAI≤5时有严重的碳酸钙结垢[10]。根据饱和指数SI和稳定指数SAI，对滴12井区地层水及不同比例混合样在常压、常温和模拟地层温度(45℃)条件下的碳酸盐结垢趋势进行预测。

预测结果表明(见表3、4)，在常压、常温、模拟地层温度条件下，从稳定指数判断，注入水与地层水及不同比例的混合样均无碳酸钙结垢趋势；从饱和指数判断，除注入水无碳酸钙结垢趋势外，其他均有轻微的碳酸钙结垢趋势。

表3 注入水与地层水按不同比例混合时20℃碳酸钙结垢趋势预测

表4 注入水与地层水按不同比例混合时45℃碳酸钙结垢趋势预测

2) 硫酸盐结垢趋势的判断对注入水与地层水及其不同比例混合样硫酸盐结垢趋势预测表明，注入水与滴12井区地层水及不同比例混合样均无硫酸钙、硫酸锶结垢趋势。因此，注入水与滴12井区八道湾组地层水配伍性好。

4 储层注入水伤害评价

对滴12井区八道湾组2块储层岩样进行了注入水伤害模拟评价试验，试验用水采用实际地层水，水型为NaHCO3型，矿化度为5045.75mg/L；注入水水型为NaHCO3型，矿化度为1159.21mg/L。试验结果表明(见图1)，随着注入水注入孔隙体积倍数[11]的增加，2块岩样渗透率的损失率均呈上升趋势。在注入初期，渗透率的损失率呈快速增大的趋势，当注入达10倍孔隙体积时，2块岩样渗透率的损失率平均值高达33.5%；随着注入孔隙体积倍数的进一步增加，注入水渗透率的损失率上升幅度有所减缓，当注入达30倍孔隙体积倍数时，2块岩样渗透率的损失率平均值为42.8%。

5 防膨稳定剂效果评价

分别用注入水配制的0.3%的彩-02#、彩-11#、彩-12#及彩-17#防膨稳定剂溶液长期驱替滴12井区八道湾组储层天然岩样。0.3%的彩-011#防膨稳定剂溶液随着注入孔隙体积倍数的增大，岩样渗透率的损失率均呈现出不断增大的趋势，当注入达30倍孔隙体积倍数时，岩样渗透率的损失率高达52.3%，没有表现出相应的防膨稳定效果。当0.3%的彩-02#、彩-12#及彩-17#防膨稳定剂溶液注入孔隙体积倍数为5倍时，岩样渗透率的损失率均呈现出快速增大的趋势，之后随着注入孔隙体积倍数的不断增大，渗透率的损失率变化不大。当0.3%的彩-02#、彩-12#及彩-17#防膨稳定剂溶液分别注入达30倍孔隙体积倍数时，岩样渗透率的损失率分别为18.9%、16.3%、21.9%(见图2)。与注入水直接驱替岩样渗透率的损失率相比，注入水配制0.3%的彩-02#、彩-12#及彩-17#防膨稳剂溶液分别驱替岩样渗透率的损失率要小得多，岩样渗透率的损失率减少20.9%～26.5%。因此，加入彩-02#、彩-12#及彩-17#防膨稳剂都能对滴12井区八道湾组储层起到较好的防膨稳定效果，这3种防膨稳定剂中彩-12#的防膨稳定效果最好。