致密砂岩储层渗吸特征实验研究——以Y致密气藏和H致密油藏为例

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鄂尔多斯盆地南缘 Y致密砂岩气藏的渗透率为0.00272~0.266×10-3μm2,孔隙度在0.476~11.4%,气藏开发过程中水锁伤害极为严重,压后产量极低;盆地中心的H致密油藏的渗透率为0.0296~1.270×10-3μm2,孔隙度在0.532%~15.975%,在开发过程中也存在水锁伤害问题及提高水驱采收率的问题。由于致密储层孔喉细小,毛管力作用极强,流体在这些储层中的发生渗吸现象及产生的结果对致密储层的开发是不容忽视的问题。论文以滲吸理论为基础,运用压汞、扫描电镜、铸体薄片、自发渗吸等物理模拟实验技术,系统地研究了Y致密气藏和H致密油藏微观孔隙结构特点,并对这两个致密储层水的渗吸特征及影响因素进行了较为系统的研究,得到以下研究成果和认识:  (1)研究区致密气层渗吸曲线存在4种典型类型,渗吸过程较为复杂。研究区储层岩石的渗吸量和渗吸速度都相对较大,最终渗吸量在36.5%~94.1%,平均为63.7%。  (2)致密气层的渗透率对渗吸过程影响最大,渗透率越高,致密气层吸水量越低,最终渗吸时间越长;储层岩石非均质性强、孔喉小、微裂缝发育的岩心渗吸量大,渗吸速度快;此外粘土矿物伊利石、伊蒙混层含量高的岩心渗吸量小;实验中侧面封闭的岩心比完全打开的岩心渗吸量小;加入表面活性剂的岩心渗吸量、渗吸速度减少。  (3)渗吸侵入岩心后的水会以较快的速度从侵入端逐渐扩散至整个岩心,最终水在岩心上呈均匀分布状态;岩心存在初始含水饱和度时,会对水的扩散存在一定的影响,本文条件下,当岩心初始含水饱和度平均为5.1%时,使水的扩散速度降低了一倍左右;吸入的地层水对研究区致密气藏储层岩心气体的渗透率影响严重,但水扩散后岩心渗透率会有明显的恢复;但存在初始含水饱和度的岩心,渗透率恢复速率相对较慢;侵入水的扩散能力主要与储层岩石的孔隙结构有关;研究区储层岩石孔隙结构主要为溶孔+微缝组合、微孔+微缝组合类型,其与储层岩石的岩性、结构及填隙物成分、产状有密切的关系。  (4)研究区致密油储层岩心具有较好的渗吸水能力,储层渗吸水驱油效率分布在9.84%~79.9%范围内,因此研究区渗吸水驱油在一定程度上能提高储层水驱开发效果;但渗透率小于0.05mD时,渗吸水驱油效率较相对高渗明显降低10%以上。  (5)研究区致密储层岩石的润湿性为中性—亲油,对储层渗吸具有一定的影响,储层岩石亲油性与含较多的绿泥石有一定的关系,该区主要的储渗空间为粒间孔、溶孔、微孔,孔隙结构组合类型主要为孔隙(粒间孔、溶蚀孔和微孔)+微裂隙组合类型;岩石孔隙组合类型比较单一;研究区储层岩石孔喉细小,孔喉半径主要分布在0.01~1μm范围内,毛管力作用较强,是研究区储层渗吸水量较大,渗吸水速度高的主要原因。
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