【正文】 水驅(qū)采收率預(yù)測 ................................................................................................. 48 第 5章 儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)研究 .................................................................................................. 50 注水作業(yè)中油層傷害 ................................................................................................. 50 注入水傷害機(jī)理 ................................................................................................. 50 注入水與地層水的配伍性分析 ......................................................................... 50 注入水對(duì)儲(chǔ)層物性的影響分析 ......................................................................... 53 儲(chǔ)層保護(hù)劑和穩(wěn)定劑的實(shí)驗(yàn)分析 ..................................................................... 54 綜合分析 ............................................................................................................. 58 采油過程中的儲(chǔ)層傷害 ............................................................................................. 58 VII 增產(chǎn)作業(yè)中的油層傷害 ............................................................................................. 59 化學(xué)驅(qū)提高采收率中的油氣層傷害 ......................................................................... 59 第 6章 結(jié)論與建議 .............................................................................................................. 60 結(jié)論 ............................................................................................................................. 60 建議 ............................................................................................................................. 60 致謝 .................................................................................................................................. 61 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................... 62 攻讀碩士學(xué)位期 間發(fā)表的論文 ...................................................................................... 65 1 第 1 章 緒論 研究的目的和意義 莫北油田 位于準(zhǔn)噶爾盆地 腹部包含莫北 莫 005 、莫 109 三個(gè)井區(qū)。由于該井區(qū)域內(nèi)油藏地質(zhì)特征均與已開發(fā)的 莫北 莫 005 井區(qū)屬于同一個(gè)油藏體系，地質(zhì)特征極其相近，為了做好該井區(qū)的注水開發(fā)與油藏保護(hù)，避免重蹈莫北 莫 005 井區(qū)注水傷害的后果， 因此， 針對(duì)這一典型的低滲強(qiáng)水敏油藏 盡早開展 了 儲(chǔ)層 傷害評(píng)價(jià)及儲(chǔ)層保護(hù)研究 ， 已達(dá)到指導(dǎo)該井區(qū)的科學(xué)合理的開發(fā)、 減少儲(chǔ)層傷害，提高油藏 注水 開發(fā)效果 的目的 。 莫 109 井區(qū) 三工河組（ J1s）油藏根據(jù)沉積旋回和巖電特征，自上而下可劃分為三個(gè)巖性段： J1s J1s J1s3。 莫 109 井區(qū) 白堊系清水河組油藏為帶邊水的構(gòu)造巖性油藏，飽和 程度高， 地飽 壓差小，天然能量不足，在油藏開采過程中，應(yīng)立足于早期注水，保持好油層壓力系統(tǒng)，有利于油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，以獲得較高的采收率 [2]。內(nèi)因是指儲(chǔ)層所固有的容易引起儲(chǔ)層傷害的影響因素，也就是儲(chǔ)層的靜、動(dòng)態(tài)敏感性特征；外因是指由于注入水的注入所引起的儲(chǔ)層傷害的影響因素，包括注入方式、注入水中易引起儲(chǔ)層傷害物質(zhì)的含量、注入水與儲(chǔ)層流體配伍性、以及注入水與儲(chǔ)層巖礦適應(yīng)性等 [57]。 國內(nèi)外 儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)發(fā)展 現(xiàn)狀 國外 二十世紀(jì) 50 年代就開始著手儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)研究。在準(zhǔn)確評(píng)價(jià)油氣層、提高區(qū)域探井成功率、促進(jìn)油 田發(fā)現(xiàn)和高效經(jīng)濟(jì)開發(fā)油氣藏方面發(fā)揮了重要的作用。 Mungan (1965)指出即使儲(chǔ)層含非膨脹性粘土礦物，流體 pH 值和礦化度的變化都可能引起儲(chǔ) 層滲透率的降低。 Mueck,T. W. (1978)研究發(fā)現(xiàn)非粘土礦物也可對(duì)儲(chǔ)層造成損害。儲(chǔ)層損害的理論與保護(hù)技術(shù)取了較快的發(fā)展。 60 年代 “大慶會(huì)戰(zhàn) ”和 70 年代長慶油田所開展的探索研究為我國的保護(hù)儲(chǔ)層技術(shù)進(jìn)步做出了重要貢獻(xiàn)。 在粘上礦物穩(wěn)定性分析、室內(nèi)和礦場損害評(píng)價(jià)技術(shù)和非規(guī)則粒子裂縫屏蔽暫堵工作液技術(shù)方面取得重大突破，整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。國內(nèi)儲(chǔ)層保護(hù)方面的專家認(rèn)為，儲(chǔ)層損害是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它是由于內(nèi)傷害源 (儲(chǔ)層內(nèi)固有的 )、 外傷害源 (外來的 )和復(fù)合傷害源 (內(nèi)、外傷害源相互作用 )導(dǎo)致的結(jié)果 [2122]。近十年來，國內(nèi)外學(xué)者還采用其它方法來預(yù)測儲(chǔ)層損害，比較突出的灰色理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等專家系統(tǒng)的應(yīng)用 [23]。 通過研究認(rèn)識(shí)到，確保低滲透油藏的高效開發(fā)，更離不開儲(chǔ)層保護(hù)的正確運(yùn)用。 主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線 主要研究內(nèi)容 莫 109 井區(qū) 白堊系清水河組油藏是帶邊水的構(gòu)造巖性油藏，飽和程度高，地飽壓差只有 ,天然能量不足，油藏應(yīng)立足于早期注水，保持好油層壓力，有利于油田的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn) [48]。 3. 實(shí)驗(yàn)研究莫 109 井區(qū)注入水的可行性 實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場開采過程中儲(chǔ)層的真實(shí)情況，用真實(shí)巖心進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn)，包括： ⑴ 室內(nèi)水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)研究 ⑵ 水驅(qū)油機(jī)理研究 ⑶ 預(yù)測油藏水驅(qū)采收率 4. 注水作業(yè)的儲(chǔ)層傷害分析研究 注入水在油層條件下會(huì)存在與 地層、地層水、礦物等的不配伍現(xiàn)象，由此會(huì)不同程度地傷害地層。 取得了以下研究成果： （ 1） 莫 109 井區(qū) 三工河 組油藏 地質(zhì)特 征及儲(chǔ)層特征研究表明， 莫 109 井區(qū)三工河組屬于低孔、低滲油藏； 儲(chǔ)層的敏感性實(shí)驗(yàn)研究表明， 莫 109 井區(qū) 儲(chǔ)層 屬于 弱速敏、 弱酸敏 和 中等堿敏 、 中等 偏強(qiáng)水敏 的儲(chǔ)層。 （ 3）注入水與地層水配伍性 實(shí)驗(yàn) 、水質(zhì)結(jié)垢分析和機(jī)理研究 表明， 莫 119 井 區(qū)域三工河組油藏在 注水作業(yè)中，注入水與地層水配伍性較好， 最大 滲流速度不超過，以 應(yīng) 避 免注水速度過快 。該區(qū)大的構(gòu)造背景為一向東北抬升的單斜， 莫 109 井區(qū)為四周受 斷裂 控制的斷塊圈閉。莫 109 井區(qū) J1s21油氣藏參數(shù)見表 21。分選以中等為主，接觸方式以 線接觸為主，其次為點(diǎn) —線接觸 。 石英次生加大現(xiàn)象常見，長石部分泥化或絹云母化較嚴(yán)重?？紫督M合分三類： 1）原生粒間孔 剩余粒間孔 粒內(nèi)溶孔組合型，為好的孔隙組合，主要由原生粒間孔 (55%～ 75%)和剩余粒間孔（ 25%～ 45%）組成 ，粒內(nèi)溶孔及其它孔隙所占的比例極少，孔隙度一般在 %以上，滲透率一般在 103μm2以上； 2）剩余粒間孔 原生粒間孔 —粒內(nèi)溶孔組合型，為相對(duì)較好的組合，主要由剩余粒間孔 (50%～ 95%)和原生粒間孔 (5%～ 50%)組成，粒內(nèi)溶孔及其它孔隙所占的比例極少，孔隙度平均為%，滲透率平均為 103μm2； 3）粒內(nèi)溶孔 剩余粒間孔 原生粒間孔組合型，為該區(qū)較差的組合，主要由粒內(nèi)溶孔組成，剩余粒間孔和原生粒間孔含量極少，孔隙度小于 %，滲透率小于 103μm2。 8 儲(chǔ)層非均質(zhì)性 儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性 根據(jù)對(duì)該區(qū)完鉆井測井資料的地層對(duì)比，該區(qū)三工河組 J1s21砂體厚度較大（ ～），砂體在井區(qū)范圍內(nèi)呈連片狀分布，各井之間分布穩(wěn)定。膠結(jié)類型以壓嵌型為主要，其次為孔隙型和基底型。 莫 113 井粒間孔和剩余粒間孔基本上各占一半，莫 116 井、 MB9166 井和 MB9116井以剩余粒間孔為主，孔隙發(fā)育中等，見表 23。 表 24 莫 109 井區(qū)域巖石顆粒碎屑巖礦物含量及填隙物數(shù)據(jù)表 井區(qū) 樣品編號(hào) 填隙物（ %） 碎屑巖（ %） 雜基 膠結(jié)物 合計(jì) 石英 凝灰?guī)r 長石 其它 莫 109 MB9116 井 MB9166 井 莫 109 井 平均值 莫 116 莫 113 井 儲(chǔ)層孔、滲分析 根據(jù)莫 116 井、莫 113 井和 MB9116 井巖心分析數(shù)據(jù)得到，孔隙度在 %～ %之間，平均 %。 10 表 25 莫 109 井區(qū)域滲透率和孔隙度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表 （ 1） 層位 //項(xiàng)目 J1s21 J1s22 儲(chǔ)層孔隙度（ %） ～ ～ 平均值（ %） 儲(chǔ)層滲透率（ mD） ～ 1970 ～ 487 平均值（ mD） 油層孔隙度（ %） ～ ～ 平均值（ %） 油層滲透率（ mD） ～ 487 ～ 5000 平均值（ mD） 表 25 莫 109 井區(qū)域滲透率和孔隙度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表 （ 2） 井 號(hào) 滲透率 (103μm2) 孔隙度（ %） 范圍 平均值 范圍 平均值 莫 116 井 ～ ～ 莫 113 井 ～ 457 ～ MB9116 ～ 487 ～ 圖 22 莫 109 井區(qū) 域滲透率隨井深變化柱狀分布圖 莫1 1 6 井0 10 20 30 40樣品深度（m）滲透率（ μ m2）莫113井0 100 200 300 400 500樣品深度（m）滲透率（ μ m2）MB9116井0 1000 2020 3000 4000樣品深度（m）滲透率（ μ m2） 11 孔隙結(jié)構(gòu)分析 根據(jù) 4 口井鑄體薄片資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知， MB9116 井和 MB9166 井各項(xiàng)孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)非常接近，平均喉道直徑較小是造成儲(chǔ)層滲透率低的主要原因，而平均孔喉比過大，將會(huì)造成水驅(qū)油效率偏低；莫 116 井和莫 113 井孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)比較接近，而平均配位數(shù)低是造成儲(chǔ)層滲透率低的主要原因。見表 27。視退汞效率偏低，預(yù)示著水驅(qū)采收率將會(huì)偏低。 MB9116 井、莫 122 井和莫 123 井不含綠泥石， MB9166 井不含泥質(zhì)成分， 見表 29。 莫 109 井粘土礦物含量相對(duì)比較均勻，見表 213。 18 表 216 莫 109 井區(qū)域地層水水分析數(shù)據(jù)表 井 號(hào) MB9103 MB9124 MB9116 碳酸根 0 0 0 碳酸氫根 氯根 硫酸根 鈣離子 鎂離子 鉀鈉離子 礦化度 PH值 水型 NaHCO3 NaHCO3 NaHCO3 油田水的粘度應(yīng)當(dāng)隨著壓力的增大而增加，隨著礦化度的增加而增加，地層溶解氣會(huì)大大降低水的粘度。 莫 119 井原油組分分析表明，原油飽和烴占 %，瀝青質(zhì)含量為 %，表 217。當(dāng)?shù)貙訅毫Τ^飽和壓力時(shí)，原油粘度隨著地層壓力的增加而增加，見圖 27。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 1）臨界流速的確定和換算 通常將臨界流速值選在滲透率出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)的前一個(gè)流速值或