自吸条件下火山岩气藏水锁伤害效应实验

 水锁效应广泛存在于火山岩气藏中,是火山岩气藏的损害类型之一,严重影响着火山岩气藏的开发效果.本文结合核磁共振技术通过室内实验研究,探讨低渗透火山岩气藏自吸作用下的水锁伤害机制及伤害程度,通过气驱反排实验模拟了火山岩气藏水锁解除过程.研究表明:各渗透率级别的火山岩岩心自吸吸入水饱和度与吸水时间并非呈线性关系,自吸开始的2h之内,岩心含水饱和度急剧增加,随着自吸时间的增加,岩心含水饱和度增加幅度越来越小,自吸16h后岩心吸入水量已基本保持不变;应用核磁共振技术研究了吸入水量与孔隙结构的关系,发现孔隙结构越复杂,岩心吸水量越大;通过反排实验发现,岩心含水饱和度以及水锁伤害率随反排孔隙体积(PV)数的增加而减小并趋于平缓,反排25PV后水锁伤害基本得到解除;针对目前水锁伤害评价存在的不足,结合储层中水锁伤害的产生和解除,提出一种改进的水锁伤害评价方法——动态水锁评价方法.     

页岩气储层的渗吸动力学特性与水锁解除潜力

大规模水力压裂是页岩气成功开发的关键技术,上万方的压裂液被注入地层,而返排率往往低于30%.根据常规油气相关理论,外来流体进入基质孔隙会引起强烈的水锁伤害.但实践中大量压裂液滞留在页岩储层中并未引起严重水锁,部分井的产能随着滞留量的增加反而升高,这说明页岩气储层具有水锁解除的能力.本文基于页岩气储层压裂液渗吸问题开展实验,分析了水与页岩相互作用以及引起的动力学效应,研究渗吸特性与储层水锁解除潜力之间的关系.压裂液通过渗吸作用进入基质产生复杂物理化学作用.页岩的渗吸能力、扩散能力、渗吸水诱发裂隙能力是影响页岩气储层水锁解除潜力的主要因素,储层能量补充、渗吸液向基质深部的扩散、水岩反应产生的微裂隙等是水锁解除的主要机理.提出了以初始含水饱和度、渗吸能力、扩散能力、吸水诱发微裂隙和黏土化学作用等为主要评价参数的水锁解除潜力评价方法,利用自发渗吸、核磁共振与脉冲渗透率测试评价水锁解除潜力.通过该方法对典型页岩气储层的水锁解除潜力进行了分级评价,该研究深入分析了页岩气储层水锁解除机理及控制因素,对页岩气储层压裂改造具有指导意义.     

英南2井预防水锁水敏的钻井液配方室内试验研究

在英南2井储层地质特征、储层伤害特征及程度研究的基础上,针对储层具有严重的水锁效应和水敏效应,确定使用低密度钾基聚磺钻井液体系,设计了防止水锁效应和水敏效应的钻井液配方,并对其进行了室内静态伤害实验.实验结果表明,储层在束缚水含水饱和度为63%时和原始含水饱和度为43%时,岩心渗透率的恢复率均大于86%.因此,钾基聚磺钻井液能较好地控制储层孔隙喉道中的黏土矿物膨胀,相对增大了孔隙和喉道大小,减轻了储层的水锁与水敏伤害程度,提高了气相渗透率.所确定的钻井液体系与配方较好地满足了英南2井钻井工程的现场要求.     

致密砂岩气藏水锁伤害及对产能的影响

为了评价致密砂岩气藏水锁伤害对储层的影响程度,设计了适于测定致密砂岩水锁伤害的试验方法,开展了室内试验研究,并分析了水锁伤害对气藏产能的影响。研究表明:致密砂岩束缚水饱和度较高,平均为47.67%,水锁伤害率平均为76.49%,水锁伤害严重。渗透率越低的岩心,水锁伤害越严重。水锁伤害主要发生在含水上升的初期阶段,水锁伤害率随含水饱和度的增加而增加的幅度越来越小;水锁伤害对产能的影响较为显著。水锁发生后,气体产能下降幅度超过了60%;水锁伤害半径越大,对产能的影响也越大,影响程度达到17.78%。致密砂岩储层水锁伤害要以预防为主,因此,油气田现场要适时地采取措施防止水锁伤害的发生,并建立合理的气井生产制度。     

致密砂岩油藏增产过程中储层伤害机理

以鄂尔多斯盆地泾河油田致密砂岩油藏为研究对象,在常规分析方法基础上,分别对基质和裂缝性岩心进行了储层伤害实验,同时结合同位扫描电镜方法从微观角度对增产过程中的伤害机理进行了分析,找出了入井液侵入储层引起储层伤害的主要、次要原因,为该区块后续配方体系的改善提供了基础。研究结果表明,入井液侵入储层,黏土膨胀和水锁伤害是引起储层伤害的主要原因,结垢是次要原因;酸化过程中,酸液与酸敏性矿物反应产生二次沉淀及酸化后释放地层微粒是该储层酸敏性伤害的主要原因;压裂过程中,压裂液伤害的主要原因在于水锁伤害,而破胶不彻底产生的残渣伤害也是造成压裂液伤害的另一原因。     

储层孔隙敏感性伤害的核磁共振实验研究

识别储层敏感性伤害机理对于避免油气井产能损失具有重大意义。为强化该领域室内研究,并克服目前有损测试方法的局限性,将核磁共振手段引入该领域。利用核磁共振T2谱测试,结合岩心流动实验,对我国KT油田两口生产井的盐敏和碱敏潜在伤害程度和伤害机理进行了研究。结果表明,KT油田储层的盐敏伤害程度可达39.5%,核磁T2谱显示伤害过程中存在明显的小孔隙增多、大孔隙减少的现象,据此推断盐敏伤害机理为黏土膨胀;KT油田储层碱敏伤害程度可高达77.8%,但T2谱并未显示伤害过程中存在孔隙类型及大小的变化;增大驱替倍数后出口端出现浑浊,且T2谱显示岩心中大小孔隙均增多,进而推断碱敏伤害机理为黏土分散运移。     

低渗气井水锁伤害半径研究

水锁伤害是一个长期而持续的过程,评价水锁伤害对低渗气井产能影响时主要通过岩心水锁伤害实验实现。由于实验时间短、岩心长度小等限制,因此无法准确描述作业周期长的低渗气井水锁伤害半径。通过对水锁伤害机理分析,确定影响水锁伤害半径主要因素。结合渗流力学理论将水锁伤害过程近似为毛管束模型的活塞式运动,推导出水锁伤害半径的计算方法;并结合实际井的钻完井和测试资料,进一步验证了计算方法的准确性。运用该方法可以准确计算作业周期长的低渗气井水锁伤害的半径,准确评价其对产能的影响。     

水化作用下页岩微观孔隙结构伤害特征

为明确压裂过程中水化作用对页岩微观孔隙结构的伤害特征,选取渝西地区龙马溪组页岩,通过扫描电镜、低场核磁共振和单黏土矿物水化实验,在对比蒙脱石和伊利石的单矿物水化特征的基础上,研究了页岩T2谱分布变化特征,并建立了水化伤害程度评价指标,定量分析了页岩水化过程中微观孔隙结构的伤害特征.研究结果表明,黏土矿物水化后,易于在晶...     

裂缝性储层岩石自吸水性实验研究

通过岩心自吸水实验研究 ,表明南翼山某区块裂缝性储层有强的自吸水能力 ,吸水速度快 ,在2 0h内即可达到较高的自吸水饱和度 ,终吸水饱和度平均为 5 4.5 % ,终吸水驱油效率平均为 37% ;且黏土矿物含量越高 ,吸水量越多 ,岩心膨胀越严重 ,平均体积膨胀 4 .5 % .自吸水后对储层渗透率伤害严重 ,平均可达到 81.8% .因此 ,在开发过程中应尽可能减少水侵入储层     

解水锁剂的研究现状及展望

水锁效应是油气井生产的主要影响因素,尤其是对于低渗透储层影响更为显著。目前国内外学者在水锁损害机理、影响因素、解除方法、评价方法等方面做了大量研究,取得了较大进展。但是对于解水锁剂很少有系统性的归纳总结。因此,对现有的解水锁剂进行调研,通过了解各类解水锁剂的配方、性能评价方法和所取得的效果对后续解水锁剂的研究制备具有指导意义,在系统总结水锁的伤害机理和解水锁剂的作用机理的基础上,重点介绍了以改变润湿性、降低界面张力和恢复储层渗流能力为目标解除水锁伤害的酸液体系、表面活性剂体系和纳米体系,并对解水锁剂的评价方法进行总结归纳,提出了未来解水锁剂的发展趋势和研究重点。     

木钵延10油层水敏伤害研究

目的 为保护储层以及提高油层采收率提供依据。方法 利用真实砂岩微观模型对木钵延10油层进行了水敏伤害研究。结果 该油层黏土含量4．4％～11％，黏土组成以伊利石为主，伊／蒙混层和高岭石黏土矿物次之，不含或极少含有绿泥石；黏土矿物具有膨胀、分散、运移的特性，易造成储层的水敏和速敏伤害；目前的注入水将对储层造成中等程度的水敏伤害，采取高矿化度盐水及逐渐降低矿化度的注入方式，对减弱储层水敏伤害有利，最佳注入水盐度为15.6～5．2g／L。结论 水敏伤害是造成木钵延10区块注水压力高、注水量低的不可忽视的原因，应尽量使注入水矿化度高于注入流体的矿化度阈值(5．2～2．18g/L)，以减轻水敏伤害。     

硬石膏胶结的低渗透砂岩油藏水敏性伤害的微观机理

为准确认识江汉油田硬石膏胶结的低渗透砂岩油藏压裂过程中水敏性伤害的原因,结合储层地质资料,并通过原位扫描电镜、X射线衍射、薄片分析等方法对目标油藏进行储层伤害微观机理研究.结果表明:储层中作为胶结物的硬石膏导致的水化膨胀和溶解再沉淀,砂粒脱落是引起压裂过程中水敏伤害的主要原因.因此可以在压裂液中加入合适的阻垢剂,防治石膏引起的储层伤害问题.     

胜利油区砂岩成岩作用及油层保护措施研究

胜利油区不同埋藏成岩带的砂岩储集层的成岩矿物、孔隙类型、储集性以及敏感性矿物不同 ,造成储集层的潜在伤害类型的差异。浅埋藏砂岩储集层的潜在伤害是粘土膨胀和出砂 ,油层保护的重点措施是机械筛网、屏蔽暂堵和添加防膨剂 ;中埋藏砂岩储集层中微粒运移、粘土膨胀和孔喉堵塞是主要伤害形式 ,其保护措施主要是添加稳定剂和防膨剂 ;深埋藏砂岩储集层潜在伤害类型主要是固相颗粒堵塞、无机结垢等引起的渗透率下降 ,其保护措施主要是添加稳定剂及铁螯合剂、复合酸酸压和屏蔽暂堵等。同一埋藏深度的砂岩储集层 ,由于沉积特征、成岩演化和储集层特征的差异 ,决定了其潜在伤害类型的差异。应有针对性地采取措施 ,以获得最佳的经济效益。     

板桥油田低电阻率油层成因机制分析

板桥油田东营组—馆陶组低电阻率油层在测井曲线上的响应特征与正常油层有明显的差别,通过对板桥油田地质、粘土矿物分析等,综合研究其低电阻率油层的成因,认为粒度细、泥质含量高、岩石的亲水性是形成低电阻率油层的主要原因。研究区低阻油层岩性以粉砂岩、细砂岩为主,泥质含量较高,较高含量的泥质充填了颗粒的孔隙空间;以孔喉为主的孔隙类型,使自由水在较细的孔喉中无法自由流动产生束缚水;由于粘土矿物的存在,油层的粒间孔隙受到改造,引起孔隙直径变小及微孔隙发育,加之蒙脱石强烈的吸水能力,导致大量水被吸附于颗粒及粘土表面,同时由于较疏松的高岭石的迁移而堵塞孔喉,使部分自由水成为束缚水,造成油层束缚水含量较高。导致低阻油层形成的次要原因是粘土矿物的附加导电作用、较薄的油层厚度及泥浆侵入。     

页岩储层渗吸特性的实验研究

页岩含有大量黏土矿物,遇水会导致页岩中黏土矿物水化、膨胀,为研究页岩吸水特性及探究页岩气井返排率的影响因素。开展了页岩动态渗吸及静态渗吸实验;并对实验结果进行了详细的分析。研究表明:页岩水化作用主要发生在页岩与水或水基溶液接触的表层附近,液体侵入深度十分有限;不同的液体介质下页岩的吸水能力各不相同;页岩吸水量由表面水化吸水量、渗透水化吸水量和毛管吸水量组成,而且水化吸水量基本无法排出,在一定程度上降低了页岩气井压裂液的返排率;相同的成藏条件下页岩的渗透水化吸水量及表面水化吸水量相同;页岩水化能力及压裂效果是影响返排率的主控因素。     

羊三木油田低阻油层测井评价方法

针对羊三木油田低阻油层.综合地质、钻井特征,对低阻油层成因进行了分析,认为该区低阻油层主要是由于薄层、高束缚水饱和度储层引起.针对羊三木油田的实际情况.提出了区域构造对比法、自然电位减少系数法等低阻油层定性评价方法和针对高束缚水饱和度的双水法、针对薄层处理的高分辨率处理技术等定量评价方法.