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商105区块粘土稳定措施效果评价
李新(中国石化股份胜利油円分公司地质科学研究院中国石油大学(华东)石油工程学院山东东营257000)
摘要:低渗透水歙油藏注水过程中的粘土矿物膨胀是油层保
图1105井孔喉半径分布频率图
护工作面临的首要问题,用粘土稳定剂预处理低渗透水敘性储层
3.岩石矿物特征
可有效的预防或减轻注水对地层的伤害。商105区块岩心平均
岩石的矿物特征特别是粘土矿物的类型、分布、含量及产状
渗透率在47.8×10°pm2,通过室内实验研究针对该区块油癜的特等是储层伤害的内部因素,因此对买验所用的岩心进行了岩矿分
点研制了适合低渗储层的KS-1粘土德定剂,并利用该低渗透区析,从而对储层澘在伤害因素进行分析。试验分析结果详见表2、
块强水歙性的天然岩心对粘土稳定剂的效果及其性能参进
表3
了室内评价和优化,为其后期投入现场应用要定了基础
表2X-衍射全岩矿物分析结果
关键词:低渗透;注水;层伤害;敏感性;粘土稳定剂
储层帮石基本特征
非号样并深
全铅矿物组分相对含量,%
储层物性特征
矿物「石钾长斜长方解白云
商105块沙三段储尽的取心井有商105井和商105-16井
1484.
1542112162
对现场取得的岩心,经液氮钻取,得到圆柱状岩心为39块,全部
进行了洗油、洗盐处理。两口井所取岩心层位均为Es:上,井段为
1484.
商1052
1480.81m~-1512.00m,岩性均为粉砂岩。气测渗透率分布范围
为8.37×103um2-~116×103um2,渗透率平均值为47.8×10
1485
11361331
3um2,属低渗储层。
1511
2.孔喉结构特征
3017345
针对商105井的2#、3#岩心进行洗油、洗盐处理后,进行了
1512.
压汞试验。孔喉结构主要特征参数如表1所示。
16
1230123072
喉道半径分布曲线见图1。由图1可以看出:该区块孔喉分
1495.
布星现双峰曲线,高峰为2-3um左右的喉道,低峰为0.15um
11435612.8129.25.22
左右的喉道。对淰透率起主要贡献的喉道主要是大于1um的喉
表2、表3分别为所取样品的全岩及粘土矿物分析的结果。
道,低峰值对渗透率贡献率相对较小
商105区块全岩矿物組分主要有石英、斜长石、粘上矿物、钾长石
表1压汞试验岩心气测资料
和粘土矿物,其中粘上矿物相对含量分布范围为9%~15%,平均
象累钾
含量为11.4%,粘土矿物中以伊蒙间层矿物和高岭石为主,伊/蒙
号深度率孔排驱压最大孔孔喉半
m10隙「カ喉半径径平约均质变异」混层矿物平均相对含量为73.8%,高岭石平均相对含量为
pm2度%MPa
值
系数系数
12.0%,因此,具有潜在的水放、微粒运移等感性伤害。
表3粘上矿物X-行射分析结果
1484.
0.15184.84681.71750360.84
81
6158
井「井深
粘土矿物组分相对含量,%
290.8
伊蒙伊利高岭绿泥伊蒙间层
10.13144.79431.4253526
间层石石石
比
11484.0186383
1521484818
10
4
31485.8181
的
115115081
105
1621512.00703207
均值
1495.6379.83.612.04.672.0
、水敏感性评价
孔候半径,m
水敏性是指较低矿化度的注入水进入储层后引起粘上膨胀、
前10,2405,3-105-16.1#-105-162分散、运移,使得渗流通道发生变化,导致储层岩石渗透率发生变
8化ュ2014年3月
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化的现象。水实验可以判断该储层被低矿化度流体直接冲的粘土稳定剂在常温和571的条件下与水源水混配后均呈清亮
后渗透率的降低程度。
透明无混浊现象,出此可见KS1粘土稳定剂与水源水的配伍性
表4实验样品基础资料
只化样号深度,孔气测法率,0
2.使用浓度及注入倍数
%
粘土稳定剂主要是靠吸附在粘土颗粒外表面和晶层内表面
Es上.
1-51481.02
27.1
21.6
阻止其它阳离子的置换作用和水分子的进入起到抑制粘土矿物
根据地层水资料,室内配制了模拟地层水,用模拟地层水对
遇淡水后的膨胀作用,使用浓度和注入倍数是影响其粘土稳定效
试验岩心作了水敏评价试验,岩心基础数据见表4,试验结果如图果的两个重要参数。选取商河汕田极强水敏性(注入蒸馏水后渗
2所示。
透率降低95%左右)的四块岩心,177-1、177-2、177-3、177-4的
由试验曲线可以看出,水敏实验是随着注入介质矿化度的降气体渗透率分别为36.2X10-3m2,254x10-3um2.27.7x
低呈不断下降趋势,从模拟地层水到次地层水时,滲透率下降了103um2-40.9x10-3m2,17-1、17-2.17-3三块岩心分
36.0%从次模拟地层水到蒸馏水,渗透率下降了39.2%。可以看别注入1.32%、0.68%、0.34%粘上稳定剂5倍孔隙体积,17-4号
出随矿化度的降低,渗透率下降幅度较大。试验结果分析表明:若心注入0.66%的粘上稳定剂2倍孔隙体积
储层水敏损害程度为强水敏,水敏损害率为75.2%实验样品强
实验程序:料心洗油后抽空饱和3%的KCI溶液→用3%的
水放特征主要与岩石孔隙结构和粘土矿物特征有关。层岩石KI溶液测定岩心的初始渗透率→分別注入用精细过滤水源水
粘土矿物相对含量为15%,伊蒙间层相对含量为86%因此水配制的KS1粘土稳定剂,并静習4小时→长期注入蒸儡水测定
程度较强
渗透率值。
11-1712~173ー1m4
90000
模拟地层水
240.283203
次模拟地层水
注入倍数,P
蒸馏水
图3使用浓度和注入量对粘上稳定效果的影响
注入倍数
实验结果:由图3的实验结果可看出KS1粘上稳定剂的使
图2水敏感性实验曲线
用浓度和注入量直接影响到粘十稳定剂的作用效果,浓度过低
、粘上稳定剂效果评价
(0.34%)的177-3号岩心和注入量较小(注入倍数2倍孔隙体秋积
目前国内使用的粘土稳定剂有无机盐类粘土稳定剂和有机的17-4号岩心的粘上稳定效果不明显:当浓度大于0.68%后粘
阳离子粘土稳定剂炳大类。这树类粘土稳定剂根据自身性质不土稳定效果基本相同;注入5倍孔隙体积KS1粘土稳定效宋显
同各有优缺点,无机盐类粘土稳定剂(如KCI、NH4C等)的优点著。因此KS-1的最佳使用有效浓度不低于0.68%并且注入量要
是米源广、对低渗储层不会有堵塞伤害,但很容易被淡水稀释置不小于处理孔隙体积的5倍。
换,粘上稳定时间较短:有机阳离子粘上稳定剂的优点是吸附粘
3.粘土稳定剂效果评价
土颗粒稳定,不易被其它离子取代,在各种环境下均能保持较好
选用商105井和商10516井弘水敏性岩心