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【摘要】本文针对某油藏在注水开发时存在一定的速敏损害问题,分析了油藏的孔渗特征、岩石学特征、粒度特征及粘土成分,在此基础上,对地层水及注入水水质进行对比分析,评价了速敏对储层的影响。结果表明某油藏泥质含量较少,蒙脱石成分较低,伊利石、高岭石较多,且孔喉细小;地层水与注入水水型不同,且注入水矿化度低于地层临界矿化度,部分混合产生轻微结垢;注水开发易导致微粒严重运移,渗透率下降大。
【关键词】油藏 注入水 速敏损害
油藏注入水对储层有明显的伤害,但目前对储层伤害因素研究的程度较低。针对某油藏进行注入水对储层速敏损害的研究,避免损害,制定合理的注入水质标准及注水速度,对指导油藏的勘探开发具有重要意义。
1 某油藏储层特征分析
1.1 孔渗特征分析
通过对某油藏孔渗特性进行分析,储层孔隙度介于9.3%~23.86%之间,平均孔隙度为16.69%,绝大多数样品渗透率在0.53~76.2×10-3μm2之间,平均渗透率21.69×10-3μm2,个别样品渗透率在101~300×10-3μm2之间,属于中孔低渗储层。
1.2 岩石学分析
某油藏储层以极细、细粒长石岩屑砂岩为主,碎屑物中石英含量27.3%,钾长石含量17.2%,斜长石含量7.8%,岩浆岩为13.9%,火山碎屑岩31.3%。碎屑颗粒次圆-次棱状,分选性中-好,颗粒主要以细砂、粉砂为主,粒径在0.06~0.25mm之间,颗粒接触方式为点接触为主,少许点-线接触,支撑类型为颗粒支撑,面孔率平均为5%。
岩石胶结以钙质为主,孔隙式胶结,胶结成分中含铁粘土占2.25%,方解石、硬石膏各占4.3%,方沸石占1.5%。方解石、方沸石、硬石膏充填孔隙,含铁粘土呈薄膜状分布,部分岩样有裂缝,被硬石膏充填。储层岩石较疏松,颗粒普遍遭溶蚀,颗粒轮廓清晰,粒径细小,粒径分选好,磨圆度次棱至次圆。粒间孔发育较好,孔隙连通性较好,微孔发育较好,可见颗粒内溶蚀微孔、碎裂缝。自生粘土矿物可见少量伊蒙混层呈片状或卷曲丝发状,分布于颗粒表面。
1.3 粘土成分及岩石粒度分析
通过岩样X-衍射分析,某油藏储层岩石粘土矿物中不含单独的蒙脱石,粘土矿物以伊/蒙混层为主,平均占58.08%,伊/蒙混层中蒙脱石占70%;其次为伊利石,平均为22.5%,绿泥石平均为11.6%,少量高岭石,平均为7.8%。
总体上从泥质含量及粘土成分数据看,目的层泥质含量较少,蒙脱石成分较低,表明储层水敏性不强,另外伊利石、高岭石较多,且孔喉细小,易发生微粒运移或速敏损害。
某油藏储层主要以粉砂极细砂岩为主,粘土含量低,微粒来源多、粒度小,易产生微粒运移。
2 地层水及注入水水质分析
通过对红南2-45井地层水及注入水水样进行分析表明,地层水水型为CaCl2,矿化度为12989mg/L;注入水水型为Na2SO4,矿化度为7450mg/L,注入水矿化度低于地层临界矿化度,且水型不同。
在水质分析的基础上,将注入水水样与地层水水样用G4砂芯漏斗过滤后,按不同比例混合,在60℃条件下反应24小时,观察其结垢情况。通过观察发现地层水与注入水7:3混合后出现少量微粒垢,地层水与注入水1:1混合后也出现少量微粒垢,但数量相对较少,地层水与注入水3:7混合后无明显微粒垢。表明地层水与注入水部分混合产生轻微结垢。3 注入水对储层的损害分析
由于注入水与地层水水质按不同比例混合后会产生结垢现象,进行了两种方式的注入水岩心损害评价实验。一是注入水速敏影响实验,其评价实验方法是:首先岩心饱和模拟地层水后,在低于临界流速下进行地层水初始渗透率测定,然后进行不同流速下(从0.1mL/min开始)注入水渗透率测定实验,观察注入水不同流速下渗透率变化情况;二是进行注入水一定流速下损害实验,其评价方法按照SY/T5358-2002标准中单项流体评价进行。
3.1 注入水速敏影响实验
选取32#岩心进行不同流速下渗透率变化实验,实验曲线如图1所示。32#岩心在0.1mL/min初始地层水渗透率为1.56×10-3μm2,而同样流速下注入水渗透率为1.25×10-3μm2,渗透率下降19%,产生少量微粒运移堵塞。随着注入水流速上升,微粒运移增多,渗透率一直下降,在流速1.0mL/ min时微粒堵塞冲开,渗透率逐步上升。当流速为0.25mL/min时,出现15.5%的渗透率损害,表明岩心临界流速为0.10mL/min。该岩心注入水速敏实验反映出,地层微粒运移较为严重,导致渗透率下降大,速敏指数为36%,为中等速敏损害。
综合分析岩样的注入水速敏实验数据,表明储层岩性非均质,由于注入水矿化度低于地层水,微粒运移严重。现场注入水量大小对地层渗透率影响较大,稳定微粒运移成为注水过程中关键。
(1)油藏储层泥质含量较少,蒙脱石成分较低,表明储层水敏性不强,另外伊利石、高岭石较多,且孔喉细小,易发生微粒运移或速敏损害。
(2)地层水水型为CaCl2,矿化度为12989mg/L;注入水水型为Na2SO4,矿化度为7450mg/L,注入水矿化度低于地层临界矿化度,且水型不同,地层水与注入水部分混合产生轻微结垢。
(3)注水开发时地层微粒运移严重,渗透率下降大,速敏指数为36%,为中等速敏损害。
(4)通过注入水损害评价实验,在驱替流速0.2mL/min的条件下,地层水渗透率为24.41×10-3μm2,注入水注入静止24小时后渗透率为18.91×10-3μm2,渗透率下降22.55%,造成弱损害。
参考文献
[1] 杨建,康毅力,吴娟,等.富含铁致密砂岩储层的酸敏性评价[J].油气地质与采收率,2006,13(6):70-72
[2] 李强,向丹,黄大志.王27断块油藏污水回注对吸水层的损害研究[J].钻采工艺,2007,30(6):108-112