李瑩瑩 (中國石油大學 (北京)石油工程學院,北京102249)
岳前升 (長江大學化學與環境工程學院,湖北 荊州434023)
秦皇島33-1南油田位于渤海中部海域石臼坨凸起中部,北與秦皇島33-1油田緊鄰,西距秦皇島32-6油田約2km,西距塘沽約140km。油田范圍內平均水深24.2m。在該油田規模性開發之前,儲層潛在損害因素分析是一項十分重要的研究工作,其結果可為各種入井流體設計提供必需的基礎性數據。為此,筆者通過X-射線衍射、掃描電鏡和敏感性分析等手段,研究了該油田儲層損害因素,為鉆完井液體系選擇提供依據。
秦皇島33-1南油田揭示的地層,自上而下分別為第四系平原組、新近系明化鎮組和館陶組。油田的主要含油氣層系發育在新近系明化鎮組下段。地層以砂泥巖為主。
1)儲層物性特征 巖心樣品的孔隙度、滲透率分析資料統計表明,孔隙度分布范圍24.6%~41.9%,平均35.4%;滲透率分布范圍 (11.6~18902.7)×10-3μm2,平均5586.4×10-3μm2。全油田含油氣儲層的測井解釋孔隙度分布范圍21.5%~39.4%,平均34.4%;滲透率分布范圍 (2.3~9856.5)×10-3μm2,平均4135.0×10-3μm2。這些數據表明,該油田儲層屬高孔高滲型儲層。
2)儲層巖石學特征 秦皇島33-1南油田明化鎮組 (Nm)下段儲層巖性以中粗粒、中細粒巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主,礦物成分主要為石英、長石、巖屑,石英含量16%~50%,平均30%,長石含量20%~44%,平均34%,巖屑18%~62%,平均36%。碎屑顆粒分選中等~好,磨圓度次圓~次棱狀,粒度中值為42~335μm。表1儲層巖樣的X射線衍射分析顯示,儲層中粘土礦物絕對含量并不高,基本上在5%以下;粘土礦物以伊/蒙混層為主,平均含量達73.8%,而且蒙脫石混層比較高;其次為高嶺石、綠泥石和伊利石。
3)掃描電鏡分析 儲層巖樣掃描電鏡顯示 (見圖1),孔隙類型以原生粒間孔為主,巖石孔隙發育較好,分布均勻,連通性較好,孔隙形態多為不規則形,喉道多為點狀或片狀,喉道分布均勻。
4)壓力和溫度系統 秦皇島33-1南油田壓力系數1.009,壓力梯度0.968MPa/100m,溫度梯度3.7℃/100m,屬于正常的壓力和溫度系統。
5)油田水性質 地層水礦化度較低,在2800~4500mg/L,按照蘇林分類為NaHCO3水型。
6)原油性質 原油性質縱向差異較大,Nm0、NmⅠ油組原油為稠油,NmⅡ、NmⅢ油組原油為常規油。
行業標準SY/T 5358《儲層敏感性流動試驗評價方法》2010版[1]較2002版[2]相比,主要有以下幾方面變化:①新標準速敏評價中取消了束縛水下的油流速敏試驗,只保留單相鹽水和中性油2種流體速敏性評價;②新標準水敏評價中取消了殘余油下的水敏評價,只保留了單相鹽水水敏試驗;③新標準中增加了鹽敏試驗,并視水敏具體結果分鹽度上升和下降2種鹽敏試驗。

圖1 儲層巖樣SEM分析 (秦皇島33-1南-3井,1162.30m)
1)試驗結果 根據新標準對秦皇島33-1南油田明下段儲層敏感性進行評價,其結果見表1所示。儲層巖樣的敏感性評價結果,秦皇島33-1南油田儲層對外界流體還是相當敏感的,除鹽酸和土酸處理后巖樣滲透率未出現下降外,其余均出現滲透率不同程度下降現象。

表1 秦皇島33-1南-3井巖樣敏感性分析結果
2)結果分析 秦皇島33-1南油田明下段儲層膠結疏松,孔隙連通性好,表現出高孔高滲特性,儲層粘土礦物雖然含量不高,但膨脹性很強,而且主要分布于孔隙表面和喉道連接處,這就決定了儲層對流體流速變化、礦化度變化和堿度變化比較敏感。對于鉆完井過程而言,儲層的高孔高滲性意味著鉆完井液中的固相易侵入儲層,因此控制固相侵入深度至關重要。結合以上試驗數據,對于鉆完井過程,鉆完井液中的固相侵入、水敏、pH值和密度是造成秦皇島33-1南油田儲層損害的潛在因素。
(1)秦皇島33-1南油田明下段埋藏淺,屬高孔、高滲型儲層。儲層粘土礦物以伊/蒙混層為主。
(2)秦皇島33-1南油田儲層對流體流速、酸堿度、鹽度和應力等變化比較敏感。
(3)鉆完井過程中儲層損害因素主要為固相侵入、水敏損害和應力敏感性損害。因此,實際鉆采生產中,應適當的控制流體產出和注入速度、入井流體的酸堿度、鹽度和固相侵入,以保護儲層。
[1]SY/T5358-2010,儲層敏感性流動試驗評價方法 [S].
[2]SY/T5358-2002,儲層敏感性流動試驗評價方法 [S].