陆相砂岩储层酸化试验研究

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1、陆相砂岩储层酸化试验研究哈尔滨工程大学硕士学位论文陆相砂岩储层酸化试验研究姓名：薛文涛申请学位级别:硕士专业:应用化学指导教师:张密林20030301哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要在汕皿勘探开发过程中，酸化和压裂是进行汕层改造的主要手段，酸化效果的好坏与储层的岩石矿物学特征有密切的关系。木文以大庆长垣低渗透储层为研究对象，选取代表性岩心进行了粘土矿物组成分析、岩石薄片形貌和结构分析以及頌感性特征分析。岩相学分析表明，大庆外围低渗透储层的一个显著特征是富含泥质和钙质胶结物,具有高泥高钙的特征，富含长石和岩屑，两者含量之和可占砂

2、岩颗粒的~%。其化学性质活泼，在成岩作用和油层酸化过程小有较大的化学活动性。这些组分在土酸酸化过程中溶解，会导致严重的油层污染，是人庆长垣低渗透储层酸化效果较差的重要原因。粘土矿物组成富含伊利石和绿泥石，贫高岭石和伊利石/蒙皂石。对施工潜在的影响主要是微粒迁移和酸敏。通过室内酸化流动实验，得出配比的酸型对大庆外围低渗透储层的酸化效果较好。用酸酸化不仅叮以提高储层的渗透性，还可以减小粘土矿物迁移的影响,提高后续施工工作液的返排程度。扫描电镜观察显示，酸化优先溶解储层中较粗的孔喉两侧的粘土矿物，改善主要渗流孔隙的渗滤条件，不溶解

3、储层束缚孔隙中的粘土矿物,因此不会导致储层束缚水的释放。关键词:酸化粘土矿物汕层保护哈尔滨工程人学硕士学位论文哈尔滨工程大学硕士学位论文第章绪论•概述口前大庆与全国大多数油用一样，高渗透的主力油层已进入高含水开采阶段,低渗透油层产量的比重在逐年增加。如何提高低渗透油层的勘探开发水平对全国石油工业的持续发展有着重要的意义。酸化作为重要的增产措施，在油出勘探开发过程屮得到了广泛应用，特别是对于受到伤害的储集层，将压裂酸化作为投产措施，能在一定程度上解除堵塞，恢复油气井的产能。然而，改造和伤害总是和互存在，在油层酸化改造的许多实践

4、中，油层经酸化后并不是都使产能得到恢复，有的反而是产能下降，甚至丧失产能。据资料统计，碳酸盐储集层盐酸直接酸压成功率较高。而在大量的砂岩储集层酸化中，由于使用作为处理液的主体酸，有吋对地层造成严重的伤害，使砂岩储集层酸化的成功率最低。酸化按储集层类型分为碳酸盐储集层酸化和砂岩储集层酸化:按施工规模分为基质酸化或常规酸化和压裂酸化使用高粘前置液压裂储集层，随后泵入酸液的酸化称为前置液酸压:直接用酸液进行压裂的酸化称为普通酸压或、'般酸压。碳酸盐储集层酸化主要使用，其它使用的大多数酸液，如乳化酸、胶化酸、浓缩酸等,其主体酸都为盐

5、酸。有时为了满足特殊储集层酸化的需要，也可采用有机酸及磷酸等弱酸。砂岩储集层酸化主要采用土酸，即和的混合物。其它使用的多数酸液，如氟硼酸、浓缩土酸、胶束土酸、互溶土酸、地下生成酸等，其主休都是和，都是利用溶解砂岩储集层屮的钙质成分，利用溶解砂岩中其它胶结物或基质。O课题的来源及意义哈尔滨工程大学硕士学位论文国外的经验表明，油层粘土酸化和压裂是提高低渗透油层产能的两项重要技术措施。但是，目前国内对低渗透砂岩储层都不采用油层酸化,其原因是酸化后往往导致油层减产，因此目前国内对低渗透油层的改造都采用压裂技术为主，汕层的酸化只用于清

6、除井琏的泥浆污染，对全国各汕皿的调查结果表明，即使在口前的酸化条件下，各油田仍有%~%的油层在酸化后减产，而且当一口井的酸液用量过多或油层重复酸化时往往导致油层减产，这种情况将会影响低渗透油层的勘探开发水平和产能的提高。国内的大量研究结果表明，砂岩粒度细，泥质和粘土矿物含量高是我国陆相砂岩低渗的一个重要原因。松辽盆地中部含汕组合的低渗透砂岩往往以富泥富钙粉砂岩为特征，大量粘土矿物或钙质对油层孔隙的充填，是导致砂岩渗透性较低的一个重要原因，对这样的低渗透油层进行油层酸化,通过油层酸化措施溶解孔隙中的部分粘土矿物和钙质，可以人人

7、改善油层的渗滤性质，提高油层的产能。我国陆相砂岩的另一个重要特征是骨架颗粒成分小长石和岩屑的含量高，石英含量一般只占骨架组成的/左右。室内试验表明:石英在土酸溶液中是稳定的，一般不发生化学反应，长石和酸性喷岀岩块在土酸中的溶解速度大于粘土矿物。长石岩屑的溶解不仅产生大量新生沉淀物，而且导致大量粘土微粒的释放堵塞孔隙，甚至造成油层结构的破坏。通过油层酸化，既要溶解孔隙中的部分粘土矿物和钙质，改善油层的渗滤性质,又要保持骨架颗粒稳定就成为本课题研究的重点。•国内外研究现状世纪年代以来，国外在发展传统土酸酸化工艺的同时，创造了许多

8、新的砂岩油层酸化工艺“，我国在年代以后也在学习国外经验的基础上开展了许多酸化新工艺的研究，如相继注入法、粘土酸氟硼酸、磷酸缓速酸・・・、自生土酸、缓冲调节土酸等。纵观国内外对砂岩酸化新工艺的研究现状，概括起来有以下三个特点：哈尔滨工程大学硕士学位论文降低酸与地层的反应速度，扩大酸化半径,这