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轮南油田L1井储层敏感性试验评价

2013-12-01长江大学信息与数学学院湖北荆州434023

长江大学学报(自科版) 2013年14期
关键词:岩样水层敏感性

张 涛 (长江大学信息与数学学院,湖北荆州434023)

王彦秋,李若竹 (中石油塔里木油田分公司开发事业部,新疆库尔勒841000)

张兴勇 (中石油新疆油田分公司采油一厂地质研究所,新疆克拉玛依834000)

范俊强,李晓伟 (中石油渤海钻探工程限限公司第五钻井工程分公司,河北河间062450)

钻井过程中,地层面临钻井液或地层水的侵入,外来流体侵入储层,可造成储层不同程度污染。储层流体敏感性是指在钻井完井过程中,外来流体与地层水不配伍,侵入的滤液与储层中的矿物发生物理化学作用,生成沉淀物沉积在裂缝或孔隙的通道中,形成流体流动的阻碍物,引起储层渗透率的变化[1-3]。对储层敏感性的研究一直是国内外研究的热点[4-6]。

轮南油田经过20年的开发,部分油藏已进入特高含水开发阶段,地下油水性质发生了重大的变化。因此,有必要对储层敏感性进行评价,这对优选适合目前轮南油田地质特点的钻井液体系有一定的指导作用。

1 油田概况

轮南油田位于塔克拉玛干沙漠北部边缘,于1987年开始钻探,1992年5月正式投入开发。截止2011年12月,轮南油田综合含水达90.1%。轮南油田钻遇的地层自上而下依次为第四系、下第三系(E)、白垩系 (K)、侏罗系 (J)、三叠系 (T)、石炭系和奥陶系,缺失二叠系、泥盆系和志留系。轮南油田纵向上含油层系多:E、K、J、T均发育有含油砂层,其中T为主力产油层。

2 轮南油田L1井密闭取心

L1井位于新疆轮台县境内LN2-3-H2井西北约180m处,塔里木盆地塔北隆起轮南潜山披覆背斜带轮南2号背斜。L1井于2006年4月17日至6月12日对设计取心井段进行了密闭取心。L1井密闭取心层位为E、K、JⅠ2、JⅡ5、JⅢ3、JⅢ6、JⅢ7、JⅣ1+2、TⅠ、TⅡ、TⅢ共11个层段,全井密闭取心共分23筒次,实际密闭取心井段为:3542.00~3557.00m、3582.00~3602.89m、4198.20~4205.38m、4241.40~4243.38m、4349.50~4364.70m、4456.00~4464.50m、4496.50~4505.00m、4519.80~4528.50m、4551.57~4568.20m、4734.65~4752.11m、4795.36~4816.43m和4871.45~4903.60m,密闭取心总进尺173.26m,累计岩心长度166.21m,平均岩心收获率95.9%。全井密闭取心层位共取样品849块,其中密闭样品736块,按照全部样品都参与计算的岩样平均密闭率为86.7%。L1井密闭取心段的取心收获率、岩样密闭率达到了要求的指标。

3 敏感性试验评价

储层敏感性评价目的是找出油气层发生敏感的条件和由敏感引起的油气层损害程度,为各类工作液的设计、油气层损害机理分析和制定系统的油气层保护技术方案提供科学依据。敏感性试验按照石油天然气行业标准执行[7]。

1)流速敏感性评价 流速敏感性是指在钻井、测井、试油、采油、增产作业、注水等作业或生产过程中,当流体在油层中流动时,引起油层中微粒运移并堵塞孔隙喉道,从而造成油层渗透率下降的现象。L1井共进行了28块岩样的流速敏感性检测,表1给出了L1井24块岩样 (有效厚度层、油水同层、含油水层和水层上)的流速敏感性检测结果。从表1可以看出,L1井岩样的流速敏感性较弱,表现为中等偏弱速敏~无速敏,速敏的岩样临界流速2~30ml/min之间,速敏指数在14%~41%之间,速敏类型为弱速敏~中等偏弱速敏,纵向上上部储层速敏现象较弱,下部油层为中等偏弱速敏。由于储层速敏性弱,故在油田注水开发过程中可以不考虑速敏对油田注水开发效果的影响。

表1 L1井岩样流速敏感性、水敏性、盐敏性检测结果

2)水敏性评价 储层的水敏性是指与地层流体不配伍的外来流体进入地层后引起的粘土膨胀、分散和运移,从而导致渗透率下降的现象。L1井进行了28块岩样的水敏检测,表1给出了L1井24块岩样 (有效厚度层、油水同层、含油水层和水层上)的水敏性检测结果。由表1可以看出,L1井岩样水敏指数在0.04~0.69之间,表现为无水敏~中等偏强水敏,水敏类型主要为弱水敏,纵向上JⅡ、JⅢ、JⅣ油组水敏类型主要为中等偏强水敏,TⅠ、TⅡ、TⅢ油组水敏类型为弱水敏。

3)盐敏性评价 在钻井、完井及其他作业中,各种工作液具有不同的矿化度。当工作液的矿化度高于地层水的矿化度时,就可能引起粘土的收缩、失稳和脱落;当工作液的矿化度低于地层水的矿化度时,则可能引起粘土的膨胀和分散。这些都将导致储层孔隙空间和喉道的缩小及堵塞,引起渗透率的下降,从而造成储层损害。L1井进行了24块岩样的盐敏检测,表1给出了L1井24块岩样 (有效厚度层、油水同层、含油水层和水层上)的盐敏性检测结果。从表1可以看出,L1井岩样临界盐度在9000~150000mg/L之间,盐敏指数在14%~73%之间,表现为弱盐敏~强盐敏,盐敏类型主要为中偏强盐敏~弱盐敏,纵向上盐敏程度差异小。

表2 L1井岩样酸敏性和碱敏性检测结果

4)酸敏性评价 酸敏性评价主要是检验现场酸化所采用的酸型对地层的酸化效果。L1井进行了30块岩样的酸敏检测,表2给出了L1井26块岩样 (有效厚度层、油水同层、含油水层和水层上)的酸敏检测结果。由酸敏检验报告看出,L1井纵向上岩样酸敏程度差异较大,岩样酸敏指数在-463%~99%之间,酸敏类型为无酸敏~极强酸敏,油层总体上酸敏性较强,对油田注水开发效果有一定程度的影响。

5)碱敏性评价 碱性工作液通常为pH值大于7的钻井液、完井液、压裂液以及化学驱中使用的碱性水。L1井进行了24块岩样的碱敏检测,表2给出了L1井21块岩样 (有效厚度层、油水同层、含油水层和水层上)的碱敏检测结果。由表2可以看出,L1井岩样临界碱度在7.02~11.66之间,碱敏类型主要为弱碱敏~中等偏强碱敏,JⅡ、JⅢ、JⅣ、TⅠ油组岩样碱敏类型主要为中等偏强碱敏,TⅡ、TⅢ油组岩样碱敏类型主要为弱碱敏。

4 结 论

储层速敏类型为弱速敏~中等偏弱速敏,水敏类型为弱水敏,盐敏类型主要为中偏强盐敏~弱盐敏,酸敏主要类型为无酸敏~极强酸敏,碱敏类型主要为弱碱敏~中等偏强碱敏。

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