白艷軍,屈小斌
(1.延長油田股份有限公司勘探部,陜西 延安 716000;2.陜西延長石油(集團)有限責任公司油氣勘探公司內蒙古勘探開發指揮部,陜西 延安 716000)
儲層敏感性是直接影響儲層生產能力的重要因素,對儲層敏感性評價是油氣儲層損害程度研究的重要內容[1-6]。因此,深入研究和分析儲層的敏感性,對鄂爾多斯盆地青陽岔油區長2儲層的高效開發,及后續提出預防或治理措施提供了重要依據,具有重要的理論和現實意義[7-11]。
青陽岔探區地處陜西省靖邊縣東南部的青陽岔鎮,位于鄂爾多斯盆地一級構造主體陜北斜坡中部,區域構造總體簡單,地層傾角不大于1°,構造在研究區內相對較發育,大的區域背景為西傾單斜,局部發育有一系列復合的鼻褶構造帶。區內儲產主力為長2油藏,油藏發育有較大的規模,主體北起青陽岔,以帶狀分布——自東北的石新莊至西南角的鄭石灣方向延伸,貫通全區。
根據巖心描述與薄片鑒定、粒度分析等成果,研究區長2段碎屑巖有著比較穩定的巖石成分,巖石組分中碎屑含量為80%~90%,碎屑成分主要為長石,其次有石英、黑云母及少部分巖屑,其量體積分別為28%~56%、20.5%~36%、1%~4%、7%~21.8%。重礦物含量微或小于1%。碎屑顆粒成份成熟度Q/(F+R)為0.38~0.51,為中等成熟度。砂巖碎屑含量一般93%~97%,粒度2.35~3.86,分選中等~好,結構成熟度較高,膠結物含量3%~5%,主要是方解石、鐵方解石、綠泥石、自生石英、自生長石和黃鐵礦等,少見高嶺石和伊利石。
研究區長2儲層孔隙發育,以殘余粒間孔、粒間溶蝕孔、粒內溶孔、鑄模孔及晶間微孔等5種為主要的孔隙類型,平均面孔率為11.8%,粒間溶孔是主要的孔隙,其次為較少的粒間余孔,粒間溶孔與粒間余孔占總面孔率的85.39%。其他各種次生孔僅占14.61%。通過對鑄體薄片分析,長2儲層粒間溶孔以層狀為富集特征,說明溶蝕作用呈現層間差異性。形成溶孔的主要因素是鐵方解石的溶蝕,方解石常以溶蝕殘余形態存在。此外也有少量的應力微裂縫及層間隙,通過鏡下鑄體薄片觀測,由少量應力作用形成的層間微縫其縫寬小于5μm。
對巖心物性數據進行分析統計,研究區長2儲層孔隙度區間為7.1%~21.1%,儲層孔隙度平均值為15.85%;儲層滲透率為(0.038~319.56)×10-3μm2,平均值為 24.63×10-3μm2,屬于中孔低滲透儲層。
在碎屑巖儲層的注水開發過程中,各類黏土礦物、及其濁沸石、方解石等是研究儲層敏感性的主要內容。研究區長2儲層中黏土礦物的絕對含量為5.14%,綠泥石是黏土礦物中含量最多的,占69.46%,伊利石及伊/蒙混層屬于其次,相對含量占比為30.54%。通過對主要敏感性礦物的分析,成分含量較高的是綠泥石,其與酸反應,可部分或完全溶解,形成氫氧化鐵沉淀,呈凝膠狀存在,是最為重要的酸敏性礦物。此外,酸敏性礦物中的長石、碳酸鹽、濁沸石礦物等,在一定程度上也降低了滲透率。長2油層含有極少的高嶺石,同時數量較有限的可供運移的微粒,也對儲層產生不了多少損害,所以速敏不是損害的主要矛盾。
研究區長2儲層中伊/蒙混層及水云母,是主要的水敏性礦物,儲層中基本沒有蒙脫石。非黏土礦物,如方解石、水云母、硅質等為主要的填隙物,當堿性流體侵入時,會遭受不同程度的侵蝕,填隙物與巖石骨架的不再互相依附,非黏土礦物微粒與泥土開始大量脫落,隨流體運移,在喉道狹窄處形成了機械堵塞。因研究區為低滲儲層,云母等塑性礦物所占比例較多,隨著油層壓力的下降,到一定幅度時會產生壓力敏感性。
研究區從長2儲層的速敏、酸敏、堿敏、水敏進行評價。
對長2油層組的巖樣測試分析,顯示2塊樣品滲透率損害率為0,其余樣品滲透率損害率為小于20%,速敏指數小于0.2,敏感程度為無速敏-弱速敏。
對長2油層組巖樣,用鹽酸作為酸敏性實驗的流體,實驗分析顯示,酸敏指數介于-0.39~0.21,待注酸后滲透率數值呈現出明顯的升高,儲層得到了極大改善。研究顯示:長2油層組油層含有大量的綠泥石,綠泥石與鹽酸兩者會產生反應,生成沉淀物,但是相對于延安組油層較大的孔喉半徑,沉淀物對喉道不能產生堵塞,所以不會造成儲層損害。另外,經過酸敏性測試后,樣品中有2塊得出的酸敏指數為0.04,顯然無酸敏。
對長2油層組巖樣,分別做堿敏分析,出去堿敏指數顯示小于0.2的2塊巖樣,其他巖樣堿敏指數為0.27~0.99,堿敏程度為中-強堿敏。
對長2油層組的巖樣,分別做水敏測試,注入50%地層水,3塊巖樣去離子水滲透率無損失,無水敏,樣品中4塊水敏指數為0.06~0.22,水敏程度為弱水敏。
1)研究區長2儲層具有中-強堿敏、弱水敏、無速敏-弱速敏、無酸敏的儲層敏感性特點。其中堿敏程度較強,是控制研究區儲層敏感性的最直接因素。
2)研究區長2儲層酸敏性礦物經酸化處理后溶解疏通,改善了儲層滲透率,故較適宜進行酸化預處理。