低渗气田储层保护及水平井开采可行性分析

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1、储层的低渗透性是我局油气开发面临的主要问题，这种储层一般会出现单井产能低，经济效益差，生产压差大，储层易受污染等状况。其中，前三个因素人力无法避免，而对于储层的伤害是人为可以防止的。“预防”是油气层保护的全部内容。一旦储层受到污染，要想改善或恢复需付出极大代价，有时甚至是无法实现的。因此，“预防”油气层损害是关键。低渗透储层的孔喉小或连通性差，胶结物含量高，这样它容易受到粘土水化膨胀、乳化堵塞、分散运移、水锁和贾敏效应的损害，而受工作液（钻井液、完井液、射孔液等）固相颗粒侵入影响较小。保护油气层技术是油气开发过程中一项非常具有现实意义的技术。油气层保护做得好，则投资

2、的收益就大，反之会导致油气层不能发挥应有的生产能力，大大降低投资的回报率。据胜利油田开展油气层保护的经验，开展油气层保护比不进行油气层保护产能普遍提高1~2倍，可见油气层保护之重要性。保护油气层技术也是一项系统工程，所涉及的专业知识面广，科技含量高，需多方协同努力方可实现。其中胜利油田的成功经验可作一借鉴，通过在东营的参观我们了解到，胜利油区以局长亲自挂帅，地质研究院牵头，全局形成了一套完整的油气层保护体系，取得了巨大的经济效益。就我国来说，油气层保护有以下几个方面的工作内容：1．岩芯分析岩芯分析实验是油气开发工作的最基础部分，一般包括孔隙度、渗透率、流体饱和度实验

3、，X射线衍射实验，储层敏感性矿物分析等，结果产生两个表格，即全岩矿物分析表和粘土矿物分析表。国外在这方面还应用了CT扫描、核磁共振等技术更深层次地研究油气层损害机理。81．储层敏感性评价包括水敏、速敏、盐敏、酸敏和碱敏性实验。对于低渗储层，重点是做好水敏性评价。国内外在这方面现已产生了一系列敏感性评价软件，这些软件不需要室内实验，仅通过岩芯分析结果即可迅速确定储层敏感性，解释结果可靠性较高，例如石油大学自行研制的一套软件，其解释结果与实际实验的符合率可达到80%左右。2．油气层损害机理研究油气层损害机理是指油气层损害产生的原因和伴随损害发生的物理、化学变化过程，其实

4、质就是有效渗透率下降。可将油气层损害原因分为内因和外因两方面。凡是受外界条件影响而导致油气层渗透性降低的油气层内在因素，均属油气层潜在损害因素（内因），它包括孔隙结构、敏感性矿物、岩石表面性质和油气层流体性质。在施工作业时，任何能够引起油气层微观结构或流体原始状态发生改变，并使油气井产能降低的外部作业条件，均为油气层损害外因，它主要指入井流体性质、压差、温度和作业时间等可控因素。油气层渗透率与损害类型如下：油气层类型损害类型高渗透固相颗粒侵入、出砂、地层坍塌低渗透水锁、贾敏效应、粘土水化膨胀、乳化堵塞一般来说，在其它条件相同的情况下，油气层渗透率越低，敏感性矿物对油

5、气层造成损害的可能性和损害程度就越大。不同的矿物与不同性质的流体发生反应造成不同类型的损害，如下表：8损害类型矿物水敏和盐敏蒙脱石、伊利石/蒙皂石间层矿物、绿泥石/蒙皂石间层矿物。碱敏长石、微晶石英、各类粘土矿物、蛋白石。酸敏HCl敏感：含铁绿泥石、铁方解石、铁白云石、赤铁矿、菱铁矿、水化黑云母。HF敏感：石灰石、白云石、钙长石、沸石、各类粘土矿物。速敏粘土矿物，粒径小于37μm的各种非粘土矿物，如石英、长石、方解石。由前面的论述可知，对于低渗储层，在各种施工作业过程中，工作液与油气层不配伍是主要损害。当外来流体与地层岩石不配伍时产生以下几种损害：²水敏若进入油气层

6、的外来液体与油气层中的水敏性矿物（如蒙脱石）不配伍时，将会引起这类矿物水化膨胀、分散或脱落，导致油气层渗透率下降。油气层损害的规律有：（1）当油气层物性相似时，油气层中水敏性矿物含量越多，水敏性损害程度就越大；（2）油气层中常见的粘土矿物对油气层水敏性损害强弱影响顺序为：蒙脱石>伊利石/蒙皂石间层矿物>伊利石>高岭石、绿泥石；（3）当油气层中水敏性矿物含量及存在状态均相似时，高渗透储层的水敏性损害比低渗透储层的水敏性损害要低些；（4）外来液体的矿化度越低，引起油气层的水敏性损害越强；外来液体的矿化度降低速度越大，油气层的水敏性损害越强；（5）在外来液矿化度相同的情况

7、下，外来液中含高价阳离子的成分越多，引起油气层水敏性损害程度越弱。²碱敏8高PH值的外来液体侵入油气层时，与其中的碱敏性矿物发生反应造成分散、脱落、新的硅酸盐沉淀和硅凝胶体生成，导致油气层渗透率下降。²酸敏油气层酸化处理后，释放大量微粒，矿物溶解释放出的离子还可能再次生成沉淀，这些微粒和沉淀将堵塞油气层的孔道，轻者可以削弱酸化效果，重者导致酸化失败。造成酸敏性损害的无机沉淀和凝胶体有：Fe(OH)3、Fe(OH)2、CaF2、MgF2、氟硅酸盐、氟铝酸盐沉淀和硅酸凝胶。²岩石由水润湿变成油润湿岩石发生润湿反转，导致油相渗透率下降，降低产能。主要由油基泥浆的作用引