HH油田致密砂岩储层敏感性研究

发布时间：2018-01-29 00:03

本文关键词： 致密砂岩储层敏感性室内评价方法储层保护　出处：《长江大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：致密砂岩储层油气藏的开发是一个潜力巨大的领域。致密砂岩储层具有低孔、低渗、孔隙结构复杂、粘土矿物发育等特点,渗透率一般小于1×10-3μm2。开发过程中,工作液进入致密砂岩储层导致储层损害,严重影响油井、气井的产能。目前国内外尚未形成统一的针对致密储层损害的敏感性评价方法和标准。我国致密砂岩储层敏感性实验评价技术主要以行业标准为参照。但是,现行的行业标准SY/T5358-2010《储层敏感性流动实验评价方法》没有考虑到致密砂岩特低渗透率的渗流特征以及较强的应力敏感性特征,在以下几个方面存在不足：①测试压力、流速范围与开发工程实际情况有一定差距：②对实验设备仪器要求高；③没有考虑应力敏感对测定值的影响：④测试稳定时间与特低渗透率岩心的蠕变特点不相符合。因此,需要进一步完善和改进,并建立该类储层的敏感性评价标准。本文以HH油田致密砂岩储层为研究对象,首先研究了致密砂岩储层的渗流特征。研究区基质孔隙度主要分布在6.27%-12.64%之间,渗透率主要分布在(0.0100-0.0772)×10-3μm2之间。基质孔喉细小,储层粘土矿物类型丰富,以绿泥石、高岭石为主,还含有一定量的伊/蒙混层矿物。储层微裂缝发育,平均裂缝密度可达0.88条/m,又由于造岩矿物易发生弹-塑性变形,储层存在较强应力敏感性。另外,储层岩石具有一定的蠕变特性。论文通过实验研究了致密砂岩流体渗流规律,对比分析了在恒速条件下以及恒压条件下两种渗透率变化规律。通过测试致密砂岩岩心在渗流过程中液体渗透率与压力、流速以及时间的变化关系,了解了致密砂岩的蠕变特征,为液体渗透率测定稳定时间的建立提供了科学依据。在对致密砂岩流体渗流规律以及蠕变特征研究的基础上,确定了敏感性评价实验的方法。改善后的方法主要表现在以下几个方面：①考虑致密砂岩有较强的应力敏感性,在评价实验中采用恒定岩心有效应力的方法建立压差和设置流速；②根据岩石蠕变特征,在评价每一个测试点时必须稳定120min；③在速敏实验中,对基质岩心采用提高岩心入口端压力的方法提高流速,可缩短提速时间；④对基质岩心速敏实验,最高流速可设计到岩心两端压差为30MPa,对裂缝性岩心速敏实验,最高流速可设计到6ml/min;⑤对裂缝性岩心通过调节岩心所受的围压和入口压力,模拟裂缝宽度,进行敏感性实验。改进后的评价方法优点有以下几个方面：①根据致密砂岩的不同孔隙结构,将基质岩心和裂缝性岩心分开进行实验；②克服了应力敏感性的影响；③克服了岩石蠕变特征对实验的影响；④实验模拟与工程实际更为接近。论文在所建立的改进方法的基础上,对HH油田致密砂岩基质岩样及人造裂缝岩样分别进行了敏感性实验评价,进一步分析储层的损害机理。研究结果表明,HH油田致密砂岩基质岩心速敏损害程度为弱,裂缝性岩心速敏损害程度为弱-中等偏弱,储层速敏损害程度偏弱的主要原因是岩石胶结强度强,孔隙半径小,微粒难以运移,而裂缝中微粒可发生运移,所以速敏损害程度比基质岩心大。储层基质岩心和裂缝岩心的临界矿化度均为15658.75-46976.25mg/1,平均水敏损害程度为中等偏弱,水敏伤害的主要原因是岩石中含有一定量水敏性粘土矿物伊/蒙混层,且岩石渗透率特低。储层碱敏损害程度为弱。酸敏损害程度为弱～中等偏强,酸敏损害的主要原因是储层岩石含有较大量的绿泥石(平均绝对含量为4.7%),酸化后产生氢氧化铁沉淀。储层应力敏感性强,临界应力为5MPa,裂缝性岩心比基质岩心应力敏感性更强。针对HH油田致密砂岩储层岩石特征和敏感性特征,建议生产过程中采用以下保护措施：①酸化解堵时添加铁离子螯合剂,助排剂等,加快酸液返排速度,抑制铁离子沉淀对储层造成的损害。②生产过程中选用合理的水源,保证酸化压裂等入井液矿化度高于储层的临界矿化度,如果所用入井液矿化度低于临界矿化度,则必须向入井液中加入粘土稳定剂,以防止由于粘土水化膨胀所造成的地层伤害。③设计合理的生产压差和入井液返排压差,防止井底压力太低而造成应力敏感性引起的渗透率滞后。本论文通过对致密砂岩储层岩石孔隙结构特征、岩性特征、岩石蠕变特征以及渗流特征的实验研究,科学地建立了储层敏感性室内评价方法,该方法补充了现有石油行业标准的不足。论文采用改善后的新方法完成了HH油田致密砂岩储层敏感性分析实验,提出了该油田在生产过程中的储层保护措施,为油田高效开采提供了科学依据。
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【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P618.13

【参考文献】