2010油田低渗透油藏储层保护技术研究.doc

华北油田低渗透油藏储层保护技术研究 梅?青1,唐洪明1,2,赵?峰1 (1.西南石油大学资源与环境学院,四川成都610500; 2.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室?西南石油大学,四川成都610500) 摘?要:低渗透油藏具有低孔、低渗、大比表面积、裂缝发育等特点,在钻完井过程中易于发生损害,且 损害一旦发生便难以解除。本次研究以华北油田典型低渗透油藏为例,利用扫描电镜、铸体薄片等手段,系统分析了低渗透油藏在钻完井过程中的损害机理,并对其有效的储层保护措施进行了探讨。研究结果表明:低渗透油藏钻完井过程中主要的损害机理为水锁、应力敏感、固相侵入和敏感性损害。通过文献调研和室内实验,认为欠平衡钻井技术是低渗透油藏较佳的选择,若将欠平衡钻井与非直井工艺相结合可获得更好的效果,推荐采用全过程欠平衡钻完井技术;通过精细设计的屏蔽暂堵技术也可获得良好的储层保护效果。 关键词:华北油田;低渗透;油藏;储层保护;损害机理;保护技术中图分类号:TE34?文献标识码:A?文章编号:1004—5716(2010)04—0062—04 1?概述 低渗透储层具有低孔、低渗、大比表面积、裂缝发育等特点,在相对渗透率曲线上的油水两相共渗区范围很窄,开发难度很大,尤其是在钻完井过程中易于受到损害。由于本身渗透性差,所以对低渗透储层对损害十分敏感,且储层孔喉迂曲度高,毛细管阻力大,一旦发生损害就难以解除,单靠储层自身的能量来解除损害是很难实现的。如果采用酸化、压裂等强化措施来解除,往往又容易造成二次损害。所以对于低渗透储层而言,储层损害应该以预防为主,解除为辅[1]。以华北油田典型低渗透油藏为例,从储层特征分析入手,剖析储层钻完井过程中主要的损害机理,并提出相应的储层保护措施,为低渗透油藏的储层保护提供依据。2?低渗透油藏地质特征2.1?岩性特征 低渗透储层一般分为原生低渗透储层和次生低渗透储层。原生低渗透储层为近源快速沉积,储层岩石成熟度较低;次生低渗透储层主要受后期成岩作用影响,成熟度较高。华北油田沙河街组低渗透储层岩石石英含量为13.20%～49.13%,平均31.49%;长石含量为18.89%～78.79%,平均50.46%,储层以长石砂岩为主,成分成熟度较低。储层填隙物以泥质和钙质为主,其次为硅质。其中钙质为方解石和铁白云石,含量平均为10%左右;泥质含量为3.30%～13.69%,平均9.10%。 2.2?孔隙结构特征 (1)基块。华北油田沙河街组低渗透储层原生孔隙 含量较低,储集空间以次生孔隙为主,包括粒间溶孔、长石粒内溶孔和铸模孔(图1-a)。同时储层中还有部分粘土矿物晶间微孔,但这部分孔喉对储层渗流意义不大。 压汞分析结果表明:储集层孔喉半径均值为0.45～6.53 μm,平均1.54μm;最大孔喉半径0.7～12.5μm,平均为3.25 μm;中值半径0.14～5.47μm,平均1.76μm;排驱压力为0.59～2.31MPa。总体上看,储层孔喉细小,连通性较差,含量较少的部分大孔喉对储层渗流起着主要的控制作用,是储层保护的重点。 (2)裂缝。低渗透储层由于压实作用强,脆性大,出现裂缝的可能性更大。低渗透油田能够开发,很大程度上是因为裂缝系统的存在。裂缝主要包括由于构造活动引起的构造缝和由于异常高的地层压力产生的微裂缝。我国低渗透油田储层的裂缝大多是构造裂缝,其分布比较规则,常常成组出现;裂缝切穿深度大,产状以高角度裂缝为主[2]。华北油田沙河街组低渗透储层微裂缝发育,以构造缝为主(图1-b)。微裂缝往往是沟通致密砂岩孔隙空间的通道,对致密砂岩储层渗流有着极其重要的贡献。在低渗透油藏勘探开发过程中,裂缝容易受到损害,且损害后难以恢复,所以裂缝应该是重点保护对象。2.3?粘土矿物特征 低渗透砂岩中一般粘土矿物发育,沙河街组低 26?????????????????????西部探矿工程???????????????2010年第4期 渗透储层粘土矿物以高岭石和伊/蒙间层为主,其次 为伊利石和绿泥石。在低渗透砂岩中粒表衬垫和桥接式的粘土矿物对孔隙空间的分割和充填占主要地位,其结果就是减小孔隙空间,将原有较大孔喉改造成大量的微细孔喉,导致孔隙度和渗透率降低,使得岩石低渗化(图2)。 图1?华北油田低渗透储层孔隙和裂缝类型 (a)长石溶孔;(b)微裂缝 图2?粘土矿物对从储层孔喉的改造(a)伊利石分割孔喉;(b)高岭石充填孔隙 2.4?润湿性和流体特征 低渗透储层表现出与高渗透储层不同的润湿性:低渗油藏一般为混合润湿性,储层为部分水湿、部分油湿,水湿占主要。砂岩油藏储层原始含水主要由毛管水和薄膜水组成,水相主要存在于储层微细孔喉中。低渗透储层一般具有孔喉细小、比表面积大、孔喉迂曲度高的特点,导致其束缚水饱和