魏來(長江大學石油工程學院,湖北 武漢 430100)
由于致密砂巖儲層大多低孔(Φ<10%)、低滲(K<1×10-3um2),這使得流動實驗中許多條件受到限制,因此照搬國外的方法或使用常規的方法都是不可行的。
鹽敏評價實驗通過向致密砂巖巖樣注入不同礦化度(由高到低)的流體,并測定不同礦化度下鹽水通過巖樣的滲透率。其目的是根據滲透率與礦化度的變化來評價鹽敏性損害程度,找出引起滲透率明顯下降的臨界礦化度。
鹽度敏感性評價實驗是通過測定不同礦化度鹽水時巖心滲透率來實現。實驗步驟如下:
2.1 抽空飽和巖樣
2.2 將抽空飽和后的巖心樣品放入巖心夾持器中,連接好流程并加圍壓,再用實驗鹽水將入口管線排氣,使整個實驗流程完全充滿實驗鹽水;根據速敏實驗確定的臨界流速值,以低于臨界流速值的恒速法,測定原始礦化度的標準鹽水通過巖心達到穩定流動時的入口壓力和流量,計算初始液體滲透率;
2.3 將配制好的3/4倍原始礦化度的標準鹽水 (中間測試流體)注入到巖心中驅替原始礦化度的標準鹽水,驅替倍數達到10到15倍孔隙體積并保證中間溶液浸泡巖心的時間不低于12小時,準確記錄巖心兩端壓差和中間溶液通過巖心的流速,計算該級別中間測試流體下的巖樣液體滲透率;
2.4 同樣的方法依次進行1/2倍原始礦化度、1/4倍原始礦化度及蒸餾水等不同級別的中間測試流體下的驅替實驗,準確記錄巖心兩端壓差和中間測試流體通過巖心的流速,計算不同級別中間測試流體下的巖樣液體滲透率。
2.5 測試過程中應控制流體在巖心中的流速不超過速敏性實驗中的臨界流速,并根據巖心入口壓力的變化調節圍壓力的變化,使圍壓和入口壓力之差控制在1.5-3MPa之間。
由鹽度變化引起的巖樣滲透率變化率按下式計算:

式中:Dsn——不同礦化度鹽水對應的巖樣滲透率變化率;
Kn——巖樣滲透率(不同礦化度鹽水對應的),×10-3μm2;

表1 HH油田巖心流速敏感性實驗評價結果表
Ki——初始滲透率,×10-3μm2。
臨界礦化度的判定:隨流體礦化度的變化,巖石滲透率變化率Dsn大于20%時所對應的前一個點的流體礦化度即為臨界礦化度。
二塊巖心所測得的速敏性評價實驗結果、實驗曲線見表1和圖1、圖2。

圖1 GD112C8-3號巖心速敏性實驗曲線(裂縫)

圖2 GD112C8-7號巖心速敏性實驗曲線(裂縫)
從實驗結果可以看出,儲層巖心速度敏感性傷害程度為弱-中等偏弱之間。從圖中發現,巖心的滲透率都隨著注入速度的增加而平緩下降,在滲透率較大的巖樣,當流速增大到一定值時,在流體剪切力的作用下,致密砂巖中的粘土礦物和其他顆粒脫落,并沉積在微小孔隙或裂縫中造成堵塞。但在滲透率較低的砂巖中,由于孔喉半徑和微裂縫很窄,微粒無法發生運移。滲透率較高的巖心,其臨界流速略高。
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