滴12井區(qū)八道灣組油藏儲(chǔ)層敏感性特征及注水防膨評(píng)價(jià)

趙增義，廖健德，冷 嚴(yán) (中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000)

馮業(yè)慶 (中國石油新疆油田分公司彩南油田作業(yè)區(qū)，新疆 阜康 831511)

林國猛 (中國石油新疆油田分公司井下作業(yè)公司，新疆 克拉瑪依 834000)

賈國瀾 (中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000)

滴12井區(qū)八道灣組油藏儲(chǔ)層敏感性特征及注水防膨評(píng)價(jià)

趙增義，廖健德，冷 嚴(yán) (中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000)

馮業(yè)慶 (中國石油新疆油田分公司彩南油田作業(yè)區(qū)，新疆 阜康 831511)

林國猛 (中國石油新疆油田分公司井下作業(yè)公司，新疆 克拉瑪依 834000)

賈國瀾 (中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000)

通過對(duì)滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層敏感性試驗(yàn)、注入水與地層水配伍性評(píng)價(jià)、儲(chǔ)層注水傷害評(píng)價(jià)、防膨穩(wěn)定劑效果評(píng)價(jià)的研究發(fā)現(xiàn)，該井區(qū)儲(chǔ)層具有中等偏強(qiáng)-強(qiáng)水敏特征，其臨界礦化度為1384.05mg/L；注入水與地層水配伍性好；當(dāng)注入水達(dá)30倍孔隙體積倍數(shù)時(shí)，儲(chǔ)層注入水傷害模擬評(píng)價(jià)結(jié)果表明，其滲透率的損失率平均為42.8%；0.3%的彩-12#防膨穩(wěn)定劑對(duì)儲(chǔ)層具較好的防膨穩(wěn)定效果。

敏感性；地層水；注入水；注水傷害；防膨穩(wěn)定劑

油田注入水與儲(chǔ)層不配伍時(shí)會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層傷害。注入水引起儲(chǔ)層傷害的原因是多方面的，既有水質(zhì)不合格的問題，也有儲(chǔ)層敏感性方面的問題。因此，在注水開發(fā)過程中，首先要對(duì)注入水與地層水的配伍性、注入水與儲(chǔ)層的配伍性以及對(duì)儲(chǔ)層的傷害程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)水敏性儲(chǔ)層選擇合適的防膨劑尤為重要[1～6]。

1 儲(chǔ)層物性特征

滴12井區(qū)中滴12井和D202井八道灣組儲(chǔ)層差異很大。滴12井巖石中石英、長(zhǎng)石含量較低，巖性主要為不等粒巖屑砂巖、含灰質(zhì)中細(xì)粒巖屑砂巖；而D202井巖性主要為中細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖、細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖。該井區(qū)塑性巖屑含量很高，主要是千枚巖、泥巖巖屑。

滴12井巖石中填隙物為泥質(zhì)和方解石，且含量較高，分別為4.8%和5.7%；而D202井巖石中填隙物主要為高嶺石，其含量為2.4%。

滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層物性較好，孔隙度值在15.6%～24.2%之間，平均值為20.7%；滲透率值在0.35×10-3～211×10-3μm2之間,平均值為86.49×10-3μm2。

2 儲(chǔ)層敏感性特征

2.1儲(chǔ)層敏感性礦物特征

滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層中粘土礦物主要為高嶺石(占49%)，其次是伊/蒙混層礦物(占24%)。高嶺石呈蠕蟲狀、不規(guī)則狀充填粒間，在外來流體的沖刷下，易于發(fā)生運(yùn)移，在細(xì)小喉道處堆積，堵塞流體運(yùn)移通道；伊/蒙混層礦物呈不規(guī)則狀分布于粒表，雖含量不高，但巖石中存在著大量的千枚巖、泥巖等塑性巖屑，在外來流體的浸泡下，會(huì)發(fā)生吸水膨脹、散塌，占用儲(chǔ)集空間、堵塞喉道。

2.2儲(chǔ)層敏感性試驗(yàn)特征

對(duì)滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層巖樣進(jìn)行了敏感性試驗(yàn)，試驗(yàn)用水采用現(xiàn)場(chǎng)提供地層水資料配制的模擬地層水及其一系列模擬配制水，模擬地層水水型為NaHCO3型，礦化度為1384.05mg/L。

速度試驗(yàn)結(jié)果表明[7]，滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層對(duì)速度變化有一定的敏感程度。隨著注入速度的提高，巖樣滲透率始終呈現(xiàn)出減小的趨勢(shì)，臨界速度相對(duì)較低。

水敏試驗(yàn)結(jié)果表明[8]，隨著注入水礦化度的減小，滲透率的損失率呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。由地層水轉(zhuǎn)次地層水時(shí)滲透率的損失率與由次地層水轉(zhuǎn)蒸餾水時(shí)滲透率的損失率相當(dāng)。儲(chǔ)層水敏指數(shù)為0.18～0.72，平均為0.54，表現(xiàn)出中等偏強(qiáng)-強(qiáng)水敏特征。

鹽度試驗(yàn)結(jié)果表明[9]，當(dāng)注入水礦化度由1384.05mg/L略有減小時(shí)，儲(chǔ)層巖樣滲透率的損失率呈現(xiàn)出一定程度的增大趨勢(shì)，該儲(chǔ)層臨界鹽度為1384.05mg/L；隨著注入水礦化度的進(jìn)一步減小，巖樣滲透率的損失率始終呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì)。

3 注入水地層水配伍性評(píng)價(jià)

3.1注入水與地層水配伍性評(píng)價(jià)

表1 注入水與地層水不同比例混合時(shí)數(shù)據(jù)表

表2 注入水與地層水不同比例混合時(shí)鈣、鎂、鍶離子損失量數(shù)據(jù)表

3.2注入水與地層水混配液結(jié)垢趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析

1) 碳酸鹽結(jié)垢趨勢(shì)判斷 當(dāng)飽和指數(shù)SIgt;0時(shí)有碳酸鈣結(jié)垢，當(dāng)SI≤0時(shí)無碳酸鈣結(jié)垢；當(dāng)穩(wěn)定指數(shù)SAI≥6時(shí)無碳酸鈣結(jié)垢，當(dāng)5lt;SAIlt;6時(shí)有輕微碳酸鈣結(jié)垢，當(dāng)SAI≤5時(shí)有嚴(yán)重的碳酸鈣結(jié)垢[10]。根據(jù)飽和指數(shù)SI和穩(wěn)定指數(shù)SAI，對(duì)滴12井區(qū)地層水及不同比例混合樣在常壓、常溫和模擬地層溫度(45℃)條件下的碳酸鹽結(jié)垢趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

預(yù)測(cè)結(jié)果表明(見表3、4)，在常壓、常溫、模擬地層溫度條件下，從穩(wěn)定指數(shù)判斷，注入水與地層水及不同比例的混合樣均無碳酸鈣結(jié)垢趨勢(shì)；從飽和指數(shù)判斷，除注入水無碳酸鈣結(jié)垢趨勢(shì)外，其他均有輕微的碳酸鈣結(jié)垢趨勢(shì)。

表3 注入水與地層水按不同比例混合時(shí)20℃碳酸鈣結(jié)垢趨勢(shì)預(yù)測(cè)

表4 注入水與地層水按不同比例混合時(shí)45℃碳酸鈣結(jié)垢趨勢(shì)預(yù)測(cè)

2) 硫酸鹽結(jié)垢趨勢(shì)的判斷 對(duì)注入水與地層水及其不同比例混合樣硫酸鹽結(jié)垢趨勢(shì)預(yù)測(cè)表明，注入水與滴12井區(qū)地層水及不同比例混合樣均無硫酸鈣、硫酸鍶結(jié)垢趨勢(shì)。因此，注入水與滴12井區(qū)八道灣組地層水配伍性好。

4 儲(chǔ)層注入水傷害評(píng)價(jià)

對(duì)滴12井區(qū)八道灣組2塊儲(chǔ)層巖樣進(jìn)行了注入水傷害模擬評(píng)價(jià)試驗(yàn)，試驗(yàn)用水采用實(shí)際地層水，水型為NaHCO3型，礦化度為5045.75mg/L；注入水水型為NaHCO3型，礦化度為1159.21mg/L。 試驗(yàn)結(jié)果表明(見圖1)，隨著注入水注入孔隙體積倍數(shù)[11]的增加，2塊巖樣滲透率的損失率均呈上升趨勢(shì)。在注入初期，滲透率的損失率呈快速增大的趨勢(shì)，當(dāng)注入達(dá)10倍孔隙體積時(shí)，2塊巖樣滲透率的損失率平均值高達(dá)33.5%；隨著注入孔隙體積倍數(shù)的進(jìn)一步增加，注入水滲透率的損失率上升幅度有所減緩，當(dāng)注入達(dá)30倍孔隙體積倍數(shù)時(shí)，2塊巖樣滲透率的損失率平均值為42.8%。

5 防膨穩(wěn)定劑效果評(píng)價(jià)

分別用注入水配制的0.3%的彩-02#、彩-11#、彩-12#及彩-17#防膨穩(wěn)定劑溶液長(zhǎng)期驅(qū)替滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層天然巖樣。0.3%的彩-011#防膨穩(wěn)定劑溶液隨著注入孔隙體積倍數(shù)的增大，巖樣滲透率的損失率均呈現(xiàn)出不斷增大的趨勢(shì)，當(dāng)注入達(dá)30倍孔隙體積倍數(shù)時(shí)，巖樣滲透率的損失率高達(dá)52.3%，沒有表現(xiàn)出相應(yīng)的防膨穩(wěn)定效果。當(dāng)0.3%的彩-02#、彩-12#及彩-17#防膨穩(wěn)定劑溶液注入孔隙體積倍數(shù)為5倍時(shí)，巖樣滲透率的損失率均呈現(xiàn)出快速增大的趨勢(shì)，之后隨著注入孔隙體積倍數(shù)的不斷增大，滲透率的損失率變化不大。當(dāng)0.3%的彩-02#、彩-12#及彩-17#防膨穩(wěn)定劑溶液分別注入達(dá)30倍孔隙體積倍數(shù)時(shí)，巖樣滲透率的損失率分別為18.9%、16.3%、21.9%(見圖2)。與注入水直接驅(qū)替巖樣滲透率的損失率相比，注入水配制0.3%的彩-02#、彩-12#及彩-17#防膨穩(wěn)劑溶液分別驅(qū)替巖樣滲透率的損失率要小得多，巖樣滲透率的損失率減少20.9%～26.5%。因此，加入彩-02#、彩-12#及彩-17#防膨穩(wěn)劑都能對(duì)滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層起到較好的防膨穩(wěn)定效果，這3種防膨穩(wěn)定劑中彩-12#的防膨穩(wěn)定效果最好。

圖1 八道灣組儲(chǔ)層注入水傷害模擬評(píng)價(jià)圖 圖2 八道灣組儲(chǔ)層滲透率的損失率隨注入孔隙體積倍數(shù)變化關(guān)系圖

6 結(jié) 論

1)滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層泥質(zhì)含量較高，粘土礦物以高嶺石為主，其次為伊/蒙混層礦物，具有潛在的敏感性傷害。

2)滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層敏感性試驗(yàn)表明，儲(chǔ)層對(duì)速度有一定敏感程度；水敏指數(shù)平均為0.54，表現(xiàn)出中等偏強(qiáng)水敏損害程度；儲(chǔ)層臨界鹽度接近模擬地層水礦化度。

3)注入水與滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層地層水配伍性好。

4)滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層巖樣注入水傷害模擬評(píng)結(jié)果表明，當(dāng)注入水達(dá)30倍孔隙體積倍數(shù)時(shí)，巖樣滲透率的損失率為42.8%，對(duì)儲(chǔ)層造成了一定程度的傷害。

5)滴12井區(qū)八道灣組儲(chǔ)層防膨穩(wěn)定效果評(píng)價(jià)結(jié)果表明，注入0.3%彩-12#防膨穩(wěn)定劑溶液達(dá)30倍孔隙體積倍數(shù)時(shí)，儲(chǔ)層滲透率的損失率為16.3%，對(duì)儲(chǔ)層起到了很好的防膨穩(wěn)定效果。

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[編輯] 易國華

TE258；TE357.61

A

1673-1409(2009)02-N034-04

2009-03-05

趙增義(1963-)，男，1999年大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)研究及管理方面的研究工作。