蘇6井區(qū)氣藏降低水鎖傷害方法分析

李韜田 磊倪焱 閆濤(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第四采氣廠，陜西西安710021)

蘇6井區(qū)氣藏降低水鎖傷害方法分析

李韜田 磊倪焱 閆濤(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第四采氣廠，陜西西安710021)

蘇里格氣田蘇6區(qū)塊屬于低孔、低滲氣藏，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中儲(chǔ)層容易受到傷害，極大的影響了開(kāi)發(fā)效果。以往的研究成果表明，蘇6區(qū)塊儲(chǔ)層傷害主要為水鎖傷害，因此，分析研究區(qū)儲(chǔ)層特征，探討并實(shí)踐解除水鎖的工藝技術(shù)方法，對(duì)后期提高采收率具有較為重要的作用。分析了蘇6區(qū)塊二疊系石盒子組8段儲(chǔ)層特征，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行了水鎖傷害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，分析束縛水飽和度、含水飽和度、自吸水量和驅(qū)替壓力與水鎖傷害的影響，并探討了常用的水鎖解除方法，為研究區(qū)儲(chǔ)層保護(hù)提供技術(shù)指導(dǎo)。

蘇里格氣田；水鎖傷害；水鎖解除與預(yù)防

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地中北部區(qū)域，屬于毛烏素沙漠，氣田主要開(kāi)發(fā)層系為二疊系石盒子組8段氣藏，儲(chǔ)層為典型的低滲、低豐度巖性油氣藏[1]。目前投入開(kāi)發(fā)的蘇6區(qū)塊已處于中后期開(kāi)發(fā)階段，為河流沉積體系，經(jīng)過(guò)巖心及薄片分析，該層系儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以孔隙為主，石英砂巖和含泥質(zhì)巖屑砂巖[2]。粘土礦物含量較多，主要為伊利石和蒙脫石，孔隙吼道半徑較小，面孔率較低。此類典型的儲(chǔ)層特征，決定了在開(kāi)發(fā)過(guò)程極易受到各類工程作業(yè)造成的儲(chǔ)層傷害，例如鉆完井液對(duì)儲(chǔ)層的侵入、酸化壓裂過(guò)程注入液的影響等[3]。儲(chǔ)層傷害后，滲流能力降低，影響氣井正常生產(chǎn)。經(jīng)前期的分析研究，蘇6區(qū)塊部分單井存在較為嚴(yán)重的儲(chǔ)層水鎖傷害。

儲(chǔ)層傷害的誘因主要來(lái)自于兩個(gè)方面，一方面是外來(lái)流體與儲(chǔ)層巖石的相互作用，包含外來(lái)固體顆粒對(duì)儲(chǔ)層孔隙吼道的堵塞、侵入液造成的巖石敏感性損害、儲(chǔ)層內(nèi)部巖石及其組分與流體的反應(yīng)等；另一方面為外來(lái)侵入流體與地層內(nèi)流體的相互作用，包括流體產(chǎn)生的乳化物堵塞儲(chǔ)層孔隙吼道、有機(jī)級(jí)無(wú)機(jī)物結(jié)垢堵塞、固相顆粒沉淀等[4]。保護(hù)油氣層在油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程具有極為重要的意義，是提高采收率的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)外對(duì)于油氣層保護(hù)，開(kāi)展了相關(guān)的技術(shù)研究，例如儲(chǔ)層傷害機(jī)理的分析、室內(nèi)巖心傷害相關(guān)實(shí)驗(yàn)、低傷害鉆井液和壓裂液的研發(fā)等等。對(duì)于蘇里格氣田這類更加典型而復(fù)雜的儲(chǔ)層傷害分析方面，仍值得進(jìn)一步分析研究。

1 蘇6區(qū)塊儲(chǔ)層特征

1.1 儲(chǔ)層物性特征

蘇6區(qū)塊儲(chǔ)層巖石顆粒組成主要為灰白色中粗粒石英砂巖、巖屑石英砂巖，石英含量一般為80～94%，長(zhǎng)石含量一般為0～3.5%，巖屑類含量一般為10～30%。粒度以中粗粒、粗粒為主，粒度變化大，分選性中等，磨圓度為次棱狀為主。填隙物成分主要為伊麗石、綠泥石、鐵方解石、高嶺石等。粘土礦物含量一般為3.2～17.8%，平均含量9.1%。

孔隙結(jié)構(gòu)為殘余粒間孔隙、顆粒孔隙、粒間溶蝕孔洞、微溶孔等。孔隙結(jié)構(gòu)變化較大，巖心分析孔喉半徑一般為0.03～2.35μm。孔隙度變化較大，一般在3.52～23.56%之間，滲透率一般為8.5～15.9×10-3μm2。屬于低孔、低滲儲(chǔ)層。

1.2 流體特征

二疊系石盒子組8段為氣藏，天然氣甲烷含量較高，平均為94.2%，CO2含量平均為0.95%，基本不含硫化氫。

產(chǎn)出主要為凝析水，礦化度較低約45g/L，為CaCl2水型。

2 水鎖傷害實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

分析蘇6區(qū)塊水鎖傷害的情況，為水鎖的消除和預(yù)防提供參考。

2.2 實(shí)驗(yàn)原理及方法

實(shí)驗(yàn)過(guò)程測(cè)試巖心未侵入水的滲透率，再將模擬的地層水注入巖心，測(cè)試滲透率，進(jìn)行對(duì)比分析，評(píng)價(jià)巖心傷害情況。

2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)溫度25℃，模擬地層水密度1.01g/cm3，粘度1.05mpa·s。

設(shè)置不同的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，分析不同影響因素下巖心滲透率的影響，包含（1）水鎖傷害與巖心內(nèi)束縛水飽和度的關(guān)系；（2）水鎖傷害與巖心內(nèi)含水飽和度的關(guān)系；（3）水鎖傷害與自吸水量的關(guān)系；（4）水鎖傷害與驅(qū)替壓力的關(guān)系。

2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得知：水鎖傷害程度與束縛水飽和度成正相關(guān)性，束縛水飽和度越高，水鎖程度越嚴(yán)重；儲(chǔ)層傷害程度與巖心孔隙度成負(fù)相關(guān)，總體來(lái)看孔隙度越大，儲(chǔ)層傷害程度越小；水鎖傷害程度與巖心含水飽和度成正相關(guān)；水鎖傷害程度與自吸水量成正相關(guān)，且開(kāi)始時(shí)傷害程度劇增，到最后趨于平緩；驅(qū)替壓力對(duì)儲(chǔ)層傷害的影響，具有兩段性，在超壓情況下，驅(qū)替壓力的增大巖心傷害程度逐漸增大，而在欠壓情況下，驅(qū)替壓力的增大巖心傷害程度逐漸降低。

3 水鎖解除方法

3.1 注氣

目前常用注干氣、二氧化碳和氮?dú)?。干氣與地層內(nèi)氣體混合后使得氣體干度增大，降低近井地帶含水飽和度，從而降低水鎖效果。注入二氧化碳可溶解于地層水，形成酸化作用解除堵塞。注入氮?dú)獬杀据^低，在實(shí)際應(yīng)用中具有良好的解堵、軀體和氣舉作用的效果，是目前較為廣泛采用的注氣方式。

3.2 熱處理

常規(guī)的熱處理方法是通過(guò)一種專有的井底傳輸油管加熱工具注入氣體直接加熱井底近井地帶目標(biāo)層，加熱該目標(biāo)層從而使井筒附近的溫度超過(guò)500℃，達(dá)到反滲吸水超臨界抽提的目的[5]。

3.3 水力壓裂

通過(guò)壓裂改善儲(chǔ)層近井地帶的滲流能力，能使單井在一定時(shí)間內(nèi)內(nèi)起到增產(chǎn)的作用。

3.4 注入表面活性劑

注入的表面活性劑能有效降低溶液的界面張力，使表面呈活化狀態(tài)，有利于更好的解除水鎖效應(yīng)。

4 結(jié)語(yǔ)

分析了蘇6區(qū)塊儲(chǔ)層地質(zhì)特征，為低孔、低滲儲(chǔ)層，建立巖心實(shí)驗(yàn)，得到巖心內(nèi)束縛水飽和度、巖心內(nèi)含水飽和度、自吸水量和驅(qū)替壓力與水鎖傷害程度的關(guān)系，并探討了相關(guān)的水鎖解除方法。

[1]周小平，孫雷，陳朝剛.低滲透氣藏水鎖效應(yīng)研究[J].特種油氣藏，2005，12(5):53-54．

[2]賀成祖，華明琪.水鎖效應(yīng)研究[J].鉆井液與完井液，1996，13(6):14-15．

[3]崔迎春，張琰.低滲氣層損害室內(nèi)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的初步研究[J].石油鉆探技術(shù)，2001，29(6):46-48．

[4]劉銳峨，孫粉娜，拜文華，等.蘇里格廟盒8氣層次生孔隙成因及孔隙演化模式探討[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2002，29(6):47-49.

[5]朱國(guó)華，徐建軍，李琴.砂巖氣藏水鎖效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J].天然氣勘探與開(kāi)發(fā)，2003，3(1):29-36.

李韜（1988-），男，漢族，從事天然氣開(kāi)采工作。