塔南凹陷铜钵庙组与南屯组储层敏感性分析

2010-09-15张湘娟

特种油气藏 2010年3期

关键词：灰质渗透率砂岩

张湘娟

(中油大庆油田有限责任公司,黑龙江大庆 163712)

塔南凹陷铜钵庙组与南屯组储层敏感性分析

张湘娟

(中油大庆油田有限责任公司,黑龙江大庆 163712)

塔南凹陷铜钵庙组与南屯组储层含大量凝灰质,由于其具有较强敏感性,钻井过程中极易受到地层损害。为解决这一问题,以该区储层特征为基础,通过对岩心进行水敏性、速敏性、盐敏性、酸敏性和碱敏性室内实验,对该类储层进行系统研究。研究结果表明,该类储层具有较强的水敏性、中等偏弱 -弱 -无速敏性、中等偏强的盐敏性和强 -中等偏强的酸敏性,无碱敏性。该实验研究为钻井过程中的油层保护提供了理论依据。

塔南凹陷;储层敏感性;火山碎屑岩;低渗透

前言

塔南凹陷位于塔木察格盆地塔木察格坳陷南部,西部以近似单斜的形式向巴兰—沙巴拉格隆起过渡,东北部与贝尔—布伊诺尔隆起相接。主要勘探目的层是下白垩统铜钵庙组和南屯组。铜钵庙组下部以凝灰质砂岩为主,铜钵庙组上部以凝灰质砂岩和凝灰岩为主,到南屯组则过渡为凝灰质砂岩及砂岩[1-3]。本文对塔南凹陷铜钵庙组与南屯组储层敏感性进行室内实验研究,系统分析凝灰质砂岩和凝灰岩的储层敏感性,为该类储层的油气田开发提供基础地质依据。

1 实验准备

(1)实验采用的是 S M-1型岩心流动实验装置。主要由 3部分组成:动力部分、夹持器部分和计量部分。动力部分由计量泵、环压泵组成。夹持器部分包括中间容器、岩心夹持器、阀门管汇。计量部分有压力表、计量管。

(2)实验用品有模拟地层水 (或与地层水相同矿化度的 KCl溶液)、蒸馏水、盐酸酸液、碱液。实验岩心取自塔南凹陷塔 19-34井、塔 19-35井铜钵庙组,塔 19-33井和塔 19-36井南屯组的天然岩心,进行洗油处理,烘干称重。

(3)实验方法和评价标准按照中国石油天然气总公司行业标准《砂岩储层敏感性评价实验方法》[4]执行。温度设定为 50℃,根据储层速敏、水敏、盐敏、酸敏和碱敏的评价标准,通过测定地层水渗透率、蒸馏水渗透率、酸/碱处理前后渗透率以及不同注入速度下的渗透率,对储层敏感性做出综合评价。

2 储层敏感性评价

2.1 速敏性

速敏是指由于外来流体 (如注入水)流速过高(超过该储层的临界流速),那些非胶结或胶结差的地层微粒随流体流动、沉积,堵塞储层的孔喉通道[5-6]。其影响因素主要包括流速、孔渗及地层微粒,如黏土微粒 (高岭石、伊利石)、石英、长石、碳酸盐等。储层速敏指数:

式中:Dv为储层速敏指数;Kvc为临界流速对应的岩心渗透率,10-3μm2;Kmin为实验中测得的最小渗透率,10-3μm2。

表 1为塔南凹陷储层速敏实验数据。

结果表明,铜钵庙组凝灰质砂砾岩和凝灰质砂岩速敏程度为 0.22～0.50,属中等偏弱—弱;南屯组凝灰质砂砾岩速敏程度为 0.28,属弱速敏程度,而岩屑长石砂岩储层无速敏。

表 1 塔南凹陷储层速敏实验数据

2.2 水敏性

从仿真结果看,当λ=0时,算法可准确得到长方体的三维尺寸,说明了本文算法的正确性;误差总体上随着干扰强度的增大而增加,当边缘点提取误差最大达到5个像素时测量最大误差仍能保持在1mm以内,平均误差在0.3mm以内,说明算法具备较好的鲁棒性。

水敏性是指岩石与外来水接触后,其中的黏土矿物发生膨胀水化、分散脱落、运移而导致地层渗透率降低的现象。最典型的矿物为蒙皂石和伊蒙混层,高岭石、伊利石和绿泥石也具有较强的水敏性。储层水敏指数公式如下:

式中:Iw为储层水敏指数;K为地层水渗透率,10-3μm2;Kw为蒸馏水渗透率,10-3μm2。

表 2为塔南凹陷储层水敏性实验数据。结果表明,塔南凹陷铜钵庙组凝灰质砂砾岩、凝灰质砂岩储层的水敏指数为 0.50～0.68,中等偏强水敏。南屯组凝灰质砂砾岩储层的水敏指数为 0.77～0.83,强水敏;而岩屑长石砂岩储层水敏指数约为 0.23,弱水敏。因此,应根据钻遇地层岩性特征,在钻井过程中考虑在工作液中使用黏土稳定剂。