【正文】 下地層水粘度 。 實(shí)驗(yàn)條件 1）實(shí)驗(yàn)流體： 模擬地層水； 2）實(shí)驗(yàn)巖心：油藏巖心，巖心參數(shù)見(jiàn)表 31； 3）實(shí)驗(yàn)溫度： 30℃ 、 70℃ 、 100℃ 。 在原始地層壓力 的條件下，原油粘度為 ，原油密度 ，原油體積系數(shù)為 ，見(jiàn)表 218。 17 表 214 莫 109 井區(qū)域粘土礦物相對(duì)含量數(shù)據(jù)表 井 號(hào) 粘土礦物含量（ %） 混層比（ %） I/S I K C I/S 莫 113 井 MB9166 井 莫 116 井 平 均 儲(chǔ)層潤(rùn)濕性 通過(guò) 3 口井 11 塊巖心潤(rùn)濕性的測(cè)定結(jié)果表明，莫 109 井區(qū)域巖石潤(rùn)濕性為中性，見(jiàn)表 215。 0 1 10 100 1000 10000滲透率（md c）變異系數(shù)MB9166 莫1 16莫1 13 MB9116 圖 25 莫 109 井區(qū)域孔隙結(jié)構(gòu)變異系數(shù)與滲透率關(guān)系曲線 粘土礦物 莫 109 井區(qū)域三工河組油藏儲(chǔ)層粘土礦物含量較低，平均為 %。 儲(chǔ)層孔喉直徑和寬度的最大值和平均值數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，莫 113 井和莫 116 井孔隙直徑相對(duì)較小， 平均喉道直徑相對(duì)較大。 9 表 23 莫 109 井區(qū)域孔 隙 類(lèi)型及發(fā)育程度數(shù)據(jù)表 井區(qū) 井 號(hào) 孔隙類(lèi)型及相對(duì)含量（ %） 孔隙發(fā)育程度（ %） 粒間孔 剩余粒間孔 粒內(nèi)溶孔 好 中 差 莫 116 莫 113 井 莫 116 井 平 均 莫 109 MB9166 MB9116 平 均 儲(chǔ)層巖礦分析 莫 109 井區(qū)域巖石填隙物在 %～ %之間，平均為 %。 層內(nèi)非均質(zhì)性 J1s21 砂層平均分析孔隙度在 %～ %之間，滲透率在 103μm2～103μm2 之間，滲透率級(jí)差為 13344，突進(jìn)系數(shù)為 ，變異系數(shù)為 ，表明莫 109 井區(qū)三工河組 J1s21砂層具有很強(qiáng)的層內(nèi)非均質(zhì)性（見(jiàn)表 22）。 儲(chǔ)集空間類(lèi)型 該區(qū) 儲(chǔ) 層孔隙類(lèi)型主要以剩余粒間孔（ %～ %，平均 %）、原生粒間孔（ %～ %，平均 %）為主，有少量的粒內(nèi)溶孔和高嶺石晶間孔。 巖屑以凝灰?guī)r為主，其次為千枚巖、霏細(xì)巖、花崗巖、硅質(zhì)巖。 流體性質(zhì)檢測(cè) 巖石學(xué)特征 孔喉物性特征 儲(chǔ)層固有敏感性特征 巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn) 儲(chǔ)層傷害實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià) 速敏性評(píng)價(jià) 水敏性評(píng)價(jià) 鹽敏性評(píng)價(jià) 水 質(zhì) 配 伍 性 評(píng) 價(jià) 常規(guī)水質(zhì)分析 特殊項(xiàng)目檢測(cè)分析 砂巖油藏注水開(kāi)發(fā)儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)與保護(hù)研究 酸敏性評(píng)價(jià) 外 因 影 響 程 度 注水可行性實(shí)驗(yàn)研究 油藏地質(zhì)特征及儲(chǔ)層特征分析 巖心巖礦地質(zhì)分析 巖石與外來(lái)流體配伍性評(píng) 價(jià) 開(kāi)發(fā)過(guò)程中保護(hù)措施 6 第 2 章 油藏地質(zhì)特征及儲(chǔ)層特征分析 油藏地質(zhì)特征 莫北油氣田位于準(zhǔn)噶爾盆地腹部古爾班通古特沙漠之中，距克拉瑪依市白堿灘區(qū) 120km。 綜合以上分析研究，對(duì) 莫 109 井區(qū) 注水開(kāi)采過(guò)程中存在的主要儲(chǔ)層傷害問(wèn)題進(jìn)行綜合研究，針對(duì)該區(qū)塊具體情況，提出相應(yīng)的注水儲(chǔ)集層保護(hù)技術(shù)，以減小注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在的儲(chǔ)層傷害，增強(qiáng)注水開(kāi)發(fā) 效果，同時(shí)，通過(guò)對(duì)該井區(qū)措施作業(yè)工作液體系的評(píng)價(jià)，增強(qiáng)措施作業(yè)的有效程度 [28]。 油氣藏保護(hù)技術(shù)是一系統(tǒng)工程，貫穿于油田勘探開(kāi)發(fā)的各個(gè)工作環(huán)節(jié)。主要引入數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)行模型化研究。經(jīng)過(guò) “八五 ”以來(lái)的技術(shù)推廣和大規(guī)模的技術(shù)培訓(xùn)，我國(guó)在 3 油氣層損害理論和保護(hù)技術(shù)研究及應(yīng)用水平已經(jīng)躋身國(guó)際先進(jìn)行列 [1417]。二十世紀(jì) 80 年代以來(lái)，隨著新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)儲(chǔ)層損害機(jī)理認(rèn)識(shí)的不斷加深，開(kāi)始針對(duì)不同類(lèi)型儲(chǔ)層，應(yīng)用粘土礦物學(xué)、 化學(xué)、物理化學(xué)、巖石力學(xué)等方面的知識(shí)對(duì)儲(chǔ)層損害機(jī)理進(jìn)行定性和定量的分析。 Monaghan, ., Salathiel 等人 (1958)認(rèn)為產(chǎn)層中的蒙脫石、伊利石、高嶺石等礦物與淡水接觸時(shí)會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透率下降，鹽水能有效降低這類(lèi)損害。所謂不合格的注入水水質(zhì) 2 包括兩個(gè)方面：一是指注入水與地層巖石不配伍；二是指注入水與地層的流體不配伍 [8]。該 儲(chǔ)層 表現(xiàn)為低滲、強(qiáng)水敏、弱 速敏 [1]。由于受油藏強(qiáng)水敏特征影響與注水傷害，這兩個(gè)井區(qū)從投產(chǎn)至今注水壓力一直很高、注水困難，導(dǎo)致注水開(kāi)發(fā)效果不理想。 （ 2）儲(chǔ)層敏感性實(shí)驗(yàn)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， 平均水敏指數(shù) ， 通過(guò)分析 巖心粘土礦物含 量、巖心滲透率和巖心孔隙結(jié)構(gòu)與水敏指數(shù)關(guān)系，認(rèn)為儲(chǔ)層的 中等 偏強(qiáng)水敏 特性 與滲透率和孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān) 。 I Master’s Thesis 論 文 題 目 典型水敏 油藏注水開(kāi)發(fā)儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)與保護(hù) 研究 摘 要 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)。 （ 3） 經(jīng)注水傷害評(píng)價(jià)與 粘土穩(wěn)定劑篩選實(shí)驗(yàn)得出了 水敏儲(chǔ)層注水必須進(jìn)行持續(xù)地注水防膨保護(hù)的認(rèn)識(shí)： 合適的 粘土防膨劑 為 H2 粘土穩(wěn)定劑 、 濃度為 %。 莫 109 井區(qū) 域是新疆油田公司 2020 年重大滾動(dòng)勘探發(fā)現(xiàn)，預(yù)計(jì)可采儲(chǔ)量達(dá) 1000 萬(wàn)噸，被確定為油田公司 2020 年 重點(diǎn)開(kāi)發(fā)井區(qū)。 根據(jù)新疆油田公司提出的滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)理念，對(duì)新探有利區(qū) 塊，在勘探過(guò)程中 ，開(kāi)發(fā)同時(shí)介入 加速區(qū)塊的有效開(kāi)發(fā)。 根據(jù)以上注水開(kāi)發(fā)引起儲(chǔ)層傷害的因素分析，針對(duì) 莫 109 井區(qū) 區(qū)清水河組儲(chǔ)層，在開(kāi)展注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中， 應(yīng) 從這兩方面著手進(jìn)行注水儲(chǔ)集層保護(hù)技術(shù)研究。 Hewitt, (1963)指出水敏損害主要是粘土礦物膨脹或微粒運(yùn)移堵塞孔喉造成的，可采用滲透率測(cè)試法、物理測(cè)試法等方法來(lái)評(píng)價(jià)儲(chǔ)層水敏損害程度。 20 世紀(jì) 80 年代末至 90 年代初，一些學(xué)者開(kāi)始用數(shù)值模擬方法進(jìn)行儲(chǔ)層損害機(jī)理研究并取得了重大進(jìn)展。 “九五 ”期間，鉆井完井技術(shù)研究工作重點(diǎn)首次實(shí)現(xiàn)重大調(diào)整，轉(zhuǎn)移到以致密碎屑巖氣層損害機(jī)理和保護(hù)技術(shù)為核心，形成了直井致密氣層保護(hù)的配套技術(shù)，和針對(duì)川西定向鉆井致密氣層的保護(hù)技術(shù)。模擬裝置向高溫高壓模擬儲(chǔ)層條件、動(dòng)態(tài)污染巖樣和自動(dòng)化多功能方面發(fā)展。在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中的儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)思路主要為：首先，必須認(rèn)識(shí)儲(chǔ)集層，要區(qū)別不同類(lèi)型油藏的特點(diǎn) 而有針對(duì)性；其次，研究現(xiàn)場(chǎng)注入水對(duì)儲(chǔ)層的傷害類(lèi)型及程度；最后，根據(jù)分析研究結(jié)果，進(jìn)行相應(yīng)的注水開(kāi)發(fā)過(guò)程的油氣藏保護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究 [2627]。 技術(shù)路線 采用理論研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的技術(shù)路線 ，框圖 見(jiàn) 圖 11： 5 圖 11 本論文技術(shù)路線框圖 主要 研究 成果 通過(guò) 對(duì) 莫 109 井區(qū) 油藏地質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)， 研究 莫 109 井區(qū) 清水河組儲(chǔ)層巖石成分、成巖作 用、粘土礦物性質(zhì)等，分析敏感性礦物的分布、類(lèi)型、含量及外來(lái)流體 對(duì)地層儲(chǔ)層所造成的傷害進(jìn)行研究。莫 109 井區(qū) 位于莫北油田的南部，距莫 8 井東偏北 ，莫 11 井西南。碎屑 顆粒磨圓度以次圓狀為主，其次為次棱 —次圓狀、次棱狀 。喉道主要為細(xì)喉道，孔喉配位數(shù) 0～ ，平均 ； 總面孔率 ～ ，平均 ；孔隙直徑最大值 ～ ，平均 ；平均孔喉比 ～ ，平均 。 表 22 莫 109 井區(qū)三工河組層內(nèi)非均質(zhì)性評(píng)價(jià)表 層位 井號(hào) 孔隙度 (%) 滲透率 (103μm2) 級(jí)差 突進(jìn) 系數(shù) 變異 系數(shù) 非均質(zhì) 評(píng)價(jià) 最大 φmax 最小 φmin 平均 φave 最大 Kmax 最小 Kmin 平均 KG J1s21 莫 109 427 9085 強(qiáng) MB9116 262 8188 強(qiáng) 井 區(qū) 427 13344 強(qiáng) 儲(chǔ)層基本特征分析 莫 109 井區(qū)域儲(chǔ)層顆粒磨圓度以次圓狀為主，其次為次棱角狀。填隙物中雜基平均含量為 %，膠結(jié)物平均為 %；巖石碎屑巖平均為 %，其中石英平均含量占 %，長(zhǎng)石平均含量占 %，凝灰?guī)r平均含量占 %，其它礦物含量占 %，見(jiàn)表 24。 MB9116 井和 MB9166 井孔隙直徑相對(duì)較大，平均喉道直徑相對(duì)較小。其中，莫 109井區(qū)平均粘土礦物含量為 %，莫 116 井區(qū)平均粘土礦物含量為 %。 表 215 莫 109 井區(qū)域巖石潤(rùn)濕性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表 井 號(hào) 樣品深度 層 位 潤(rùn)濕性 MB9116 J1s21 中性 J1s21 中性 J1s21 中性 J1s21 中性 MB9166 J1s21 中性 J1s21 弱親水性 J1s21 中性 J1s21 中性 J1s21 中性 J1s21 中性 莫 116 井 J1s21 中性 儲(chǔ)層流體性質(zhì) 地層水 根據(jù) MB9103 井、 MB9124 井和 MB9116 井的地層水水分析數(shù)據(jù)得到，該區(qū)域地層水水型為 NaHCO3，礦化度在 19000mg/L 左右，二價(jià)陽(yáng)離子接近 200mg/L，地面測(cè)得地層水 PH 值為 左右，見(jiàn)表 216。 原油粘度隨著地層壓力的增加而下降。 表 219 莫 109 井多次分泌條件下地層原油性質(zhì)表 條 件 密度 (g/cm3) 粘度 () 氣油比 (m3/m3) 體積系數(shù) (無(wú)因次 ) 飽和壓力 144 地層壓力 144 0123450 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50壓力( M P a )粘度(mPa.s) 圖 27 莫 109 井 J1s21 地層原油粘度與壓力關(guān)系圖 y = 2E+06xR2 = 11010010000 50 100 150溫度 （ ℃ ）粘度（mPa.s）MB 9168 井y = 291259xR2 = 11010010000 50 100 150溫度（℃）粘度（mPa.s）MB9166井 20 第 3 章 儲(chǔ)層傷害實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià) 速敏實(shí)驗(yàn)分析 速敏試驗(yàn)的目的就是要找出儲(chǔ)層中流速的變化與其滲透率傷害的關(guān)系，并找出其開(kāi)始發(fā)生滲透率傷害的臨界流速 [32]。但由于油田水粘度資料比較少，數(shù)據(jù)有限，無(wú)法定量描述。 14 表 29 莫 109 井區(qū)域儲(chǔ)層粘土礦物含量數(shù)據(jù)表 井區(qū) 井號(hào) 高嶺石 泥質(zhì) 綠泥石 泥巖 合計(jì) 莫 109 MB9116 井 MB9166 井 莫 109 平均值 莫 116 莫 113 莫 122 莫 123 平均值 區(qū)域 平均值 從剖面上分析， MB9116 井各粘土礦物分布相對(duì)比較均勻，見(jiàn)表 210。 表 26 莫 109 井區(qū)域儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)表 井區(qū) 井 號(hào) 面孔率（ %） 均值系數(shù) 分選系數(shù) 平均孔隙直 徑（ μm） 平均喉道寬 度（ μm） 平均 孔喉比 平均 配位數(shù) 莫 116 莫 113 井 莫 116 井 平 均 莫 109 MB9166 MB9116 平 均 表 27 莫 109 井區(qū)域儲(chǔ)層孔喉大小統(tǒng)計(jì)表 井區(qū) 井 號(hào) 孔隙直徑（ μm） 喉道寬度（ μm） 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 莫 116 莫 113 井 莫 116 井 莫 109 MB9166 井 MB9116 井 12 圖 23 莫 109 井區(qū)域孔隙直徑在剖面上的分布柱狀圖 從儲(chǔ)層剖面分析可知，無(wú)論是孔隙直徑在剖 面上的分布，還是孔喉寬度在剖面上的分布，都不是非常均勻，孔隙結(jié)構(gòu)在剖面上存在一定的非均質(zhì)性，見(jiàn)圖 23 和圖 24。莫 116 井平均滲透率為 103μm2，莫 113 井平均滲透率為103μm2， MB9116 井平均滲透率為 103μm2，見(jiàn)表 25，孔滲分析數(shù)據(jù)表明，莫 109 井區(qū)域三工河組油藏屬于低孔、低滲矛盾非常突出的儲(chǔ)集層。巖石顆粒結(jié)構(gòu)主要以 中～細(xì)粒砂質(zhì)結(jié)構(gòu)和不等粒砂質(zhì)結(jié)構(gòu)為主，其次為中～粗粒砂質(zhì)結(jié)構(gòu)和極細(xì)粒砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，剩余為砂礫狀結(jié)構(gòu)和 礫狀不等粒砂質(zhì)結(jié)構(gòu)。前兩類(lèi)孔 隙組合為該區(qū)主要孔隙組合類(lèi)型 [31]。