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[摘 要]本文针对江河区低渗透储层水井地层孔隙半径小,连通性差,启动压力梯度高,常规酸化增注困难的问题,主要研究应用分子膜复合增注技术,提高增注有效率。
[关键词]启动压力梯度 分子膜 增注
中图分类号:TE357.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)37-0007-01
低渗透油藏是指空气渗透率低于50mD 的油藏,低渗透性油田储量广泛,在油田开发中起着重要的作用。注水井注水压力的快速上升和生产井产量的迅速下降,使低渗透油藏的开发处在一个非常被动的状态。从能量的补充和利用角度看,油藏处在一种“注不进、采不出”的矛盾中。
采油一厂江河采油管理区2014年正常生产的注水井214口,598层,配注为16355m3/d,实注10968m3/d。有133口井、200个层欠注,总欠注量5387m3/d。其中低渗透储层集中在江河区上倾尖灭区和Ⅷ、Ⅸ油组西南断块,该区域主要以细砂岩为主,油层岩性细,物性差(孔隙度13-15%,渗透率79mD),自然吸水能力较低。为提高该区域酸化增注效果,近年来研究应用了分子膜复合、物理化学复合等增注技术,增注效果明显改善,但仍然无法满足开发需求。
1江河低渗透储层欠注影响因素研究
1.1粘土矿物分析
利用电镜扫描矿物分析技术对H8-718井2223-2224m的岩心进行粘土矿物分析,结果见图1。
由H8-718井2223-2224m岩心粘土矿物分析结果可以看出,岩石物性为砂岩,岩石骨架成分为石英、长石等,粘土矿物以伊利石、绿泥石为主。粘土矿物比例达到了8.78%,成分以伊利石、绿泥石为主。二者呈柳叶状充填在孔隙中,分割孔隙,使孔隙尺寸变小,流动能力变差。
在孔隙结构方面,岩心的孔隙度仅为12.69%,孔隙度较低。孔隙半径主要集中在10-40μm,属于毛细管孔隙,流体渗流阻力高,通过能力差(見图2)。
1.2启动压力梯度研究
采用人造岩心和天然岩心相结合的方式,研究不同渗透率条件下启动压力梯度的变化规律,同时利用T2谱曲线测试不同渗透率条件下的孔隙启动变化规律。江河低渗透区岩心的真实启动压力梯度在0.13—0.68MPa/m之间,启动压力高。
1.3最大井距研究
由于启动压力梯度的存在,在一定的注采压差下,井距小于一定值,储层中才有流体流动。可以推导得最大井距与压差、启动压力梯度之间的关系如下:
由上述公式可以做出不同气测渗透率条件下的最大井距图版(见图3):
由上图可知:气测渗透率越小,流动所需的最大井距越大;注采压差越大,流动所需的最大井距越大。
将测试渗透率代入最大井距图版,认为目前江河低渗透储层注采井井距在160-220m之间,依据计算结果,无法形成有效驱动。
2江河低渗透储层增注对策研究
由实验结果可知,江河低渗透储层欠注本质原因有两个:
一是地层物性差,二是井网密度小。
针对上述欠注原因,考虑采用分子膜复合,先注入酸液,提高地层渗透率,再注入分子膜液,附着在地层岩石表面,改变储层润湿性,从而达到提高增注有效率的目的。
2.1酸液的溶蚀率测定
从岩心溶蚀率实验来看,土酸对岩心岩屑溶蚀性能最高,但反应速度快;而低伤害酸对岩心岩屑溶蚀率稍低,但是反应时间长,但也可达到较好的溶蚀效果,说明低伤害酸有较好的缓速作用。故目前采用酸液与分子膜复合时,在现场应用过程中,应依据酸液性能考虑适当的关井时间。
2.2酸液的二次伤害评价
因为在目前的施工条件下,针对江河区因增注目的层在约2000m,地层温度在70℃左右,因此选择的是反应速度较慢的低伤害酸,且采用不排酸增注。
酸化后连续注入80PV地层水,测试岩心渗透率恢复值。
由实验结果可以看出,酸化后随后续注入水量的增加,酸化的第一段岩心的渗透率随地层水注入量的增加,不断将酸化产生的伤害物排出,渗透率连续提高;未注入鲜酸的第二段岩心的渗透率随残酸的注入有所降低,但注水量增加后,渗透率逐渐提高至9.213mD,比原始渗透率9.8mD略有降低。低伤害的二次伤害程度小,随着后续注水,二次伤害可以减轻。
3现场试验效果分析评价
为此我们选择2口井分别进行了常规锚定式、无锚定、逐段解封分注管柱解封负荷对比试验,证实逐段解封管柱的解封负荷最小,比常规多级分注管柱解封负荷降低70-80kN。
2015年江河低渗透区域采用分子膜复合增注实施6口井,有效5口井(H8-408井无效),有效率83.3%,累计增注污水40239m3。
4 结论与认识
1)江河低渗透区欠注的本质原因是储层物性差,井网密度小,注采井之间井距大,难以形成有效驱动;
2)采用分子膜复合增注技术可以提高低渗区块增注有效率,具有推广价值。
参考文献
[1]苏法卿等.低渗透砂岩油藏油水两相最小启动压力梯度实验研究—以史南油田史深100区块为例.油气地质与采收率,2004,11(4):44~48.
[2]戴群.低渗透油藏增注技术在胜利油田的应用.精细石油化工进展,2015,16(1):24~27.
[3]肖啸,宋昭峥.低渗透油藏表面活性剂降压增注机理研究.应用化工,2012,10:1796~1798.
[关键词]启动压力梯度 分子膜 增注
中图分类号:TE357.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)37-0007-01
低渗透油藏是指空气渗透率低于50mD 的油藏,低渗透性油田储量广泛,在油田开发中起着重要的作用。注水井注水压力的快速上升和生产井产量的迅速下降,使低渗透油藏的开发处在一个非常被动的状态。从能量的补充和利用角度看,油藏处在一种“注不进、采不出”的矛盾中。
采油一厂江河采油管理区2014年正常生产的注水井214口,598层,配注为16355m3/d,实注10968m3/d。有133口井、200个层欠注,总欠注量5387m3/d。其中低渗透储层集中在江河区上倾尖灭区和Ⅷ、Ⅸ油组西南断块,该区域主要以细砂岩为主,油层岩性细,物性差(孔隙度13-15%,渗透率79mD),自然吸水能力较低。为提高该区域酸化增注效果,近年来研究应用了分子膜复合、物理化学复合等增注技术,增注效果明显改善,但仍然无法满足开发需求。
1江河低渗透储层欠注影响因素研究
1.1粘土矿物分析
利用电镜扫描矿物分析技术对H8-718井2223-2224m的岩心进行粘土矿物分析,结果见图1。
由H8-718井2223-2224m岩心粘土矿物分析结果可以看出,岩石物性为砂岩,岩石骨架成分为石英、长石等,粘土矿物以伊利石、绿泥石为主。粘土矿物比例达到了8.78%,成分以伊利石、绿泥石为主。二者呈柳叶状充填在孔隙中,分割孔隙,使孔隙尺寸变小,流动能力变差。
在孔隙结构方面,岩心的孔隙度仅为12.69%,孔隙度较低。孔隙半径主要集中在10-40μm,属于毛细管孔隙,流体渗流阻力高,通过能力差(見图2)。
1.2启动压力梯度研究
采用人造岩心和天然岩心相结合的方式,研究不同渗透率条件下启动压力梯度的变化规律,同时利用T2谱曲线测试不同渗透率条件下的孔隙启动变化规律。江河低渗透区岩心的真实启动压力梯度在0.13—0.68MPa/m之间,启动压力高。
1.3最大井距研究
由于启动压力梯度的存在,在一定的注采压差下,井距小于一定值,储层中才有流体流动。可以推导得最大井距与压差、启动压力梯度之间的关系如下:
由上述公式可以做出不同气测渗透率条件下的最大井距图版(见图3):
由上图可知:气测渗透率越小,流动所需的最大井距越大;注采压差越大,流动所需的最大井距越大。
将测试渗透率代入最大井距图版,认为目前江河低渗透储层注采井井距在160-220m之间,依据计算结果,无法形成有效驱动。
2江河低渗透储层增注对策研究
由实验结果可知,江河低渗透储层欠注本质原因有两个:
一是地层物性差,二是井网密度小。
针对上述欠注原因,考虑采用分子膜复合,先注入酸液,提高地层渗透率,再注入分子膜液,附着在地层岩石表面,改变储层润湿性,从而达到提高增注有效率的目的。
2.1酸液的溶蚀率测定
从岩心溶蚀率实验来看,土酸对岩心岩屑溶蚀性能最高,但反应速度快;而低伤害酸对岩心岩屑溶蚀率稍低,但是反应时间长,但也可达到较好的溶蚀效果,说明低伤害酸有较好的缓速作用。故目前采用酸液与分子膜复合时,在现场应用过程中,应依据酸液性能考虑适当的关井时间。
2.2酸液的二次伤害评价
因为在目前的施工条件下,针对江河区因增注目的层在约2000m,地层温度在70℃左右,因此选择的是反应速度较慢的低伤害酸,且采用不排酸增注。
酸化后连续注入80PV地层水,测试岩心渗透率恢复值。
由实验结果可以看出,酸化后随后续注入水量的增加,酸化的第一段岩心的渗透率随地层水注入量的增加,不断将酸化产生的伤害物排出,渗透率连续提高;未注入鲜酸的第二段岩心的渗透率随残酸的注入有所降低,但注水量增加后,渗透率逐渐提高至9.213mD,比原始渗透率9.8mD略有降低。低伤害的二次伤害程度小,随着后续注水,二次伤害可以减轻。
3现场试验效果分析评价
为此我们选择2口井分别进行了常规锚定式、无锚定、逐段解封分注管柱解封负荷对比试验,证实逐段解封管柱的解封负荷最小,比常规多级分注管柱解封负荷降低70-80kN。
2015年江河低渗透区域采用分子膜复合增注实施6口井,有效5口井(H8-408井无效),有效率83.3%,累计增注污水40239m3。
4 结论与认识
1)江河低渗透区欠注的本质原因是储层物性差,井网密度小,注采井之间井距大,难以形成有效驱动;
2)采用分子膜复合增注技术可以提高低渗区块增注有效率,具有推广价值。
参考文献
[1]苏法卿等.低渗透砂岩油藏油水两相最小启动压力梯度实验研究—以史南油田史深100区块为例.油气地质与采收率,2004,11(4):44~48.
[2]戴群.低渗透油藏增注技术在胜利油田的应用.精细石油化工进展,2015,16(1):24~27.
[3]肖啸,宋昭峥.低渗透油藏表面活性剂降压增注机理研究.应用化工,2012,10:1796~1798.