花岗岩储层损害机理及保护技术研究

花岗岩储层由于岩性、物性、孔隙结构和敏感性矿物特征与常规储层有一定的差异，所以其损害机理也与常规储层不尽相同。本次研究利用扫描电镜、铸体薄片等手段，系统分析了花岗岩储层的损害机理，并对其有效的储层保护措施进行了探讨。研究结果表明：花岗岩储层主要的损害机理为固相侵入、应力敏感性损害和水锁损害，“五敏”损害中水/盐敏、碱敏损害较弱，主要为酸敏和速敏损害。研究认为欠平衡钻井技术是开发花岗岩储层的最佳选择，将欠平衡钻井与非直井工艺相结合可穿越储层中多条裂缝，获得更佳的产能；低压屏蔽暂堵技术虽然难以解决储层中宏观缝、大缝的封堵问题，但可以有效封堵储层中小于50μm的裂缝，使部分产能得到保护     

强敏感性低渗透储层的改造模拟实验初探

准噶尔盆地北三台地区白垩系储层中低渗透储层占73.11%,储层中粘土矿物以蒙脱石及无序伊/蒙混层矿物为主,高岭石、绿泥石和伊利石整体含量较低,但局部富集。室内敏感性实验分析表明：研究区低渗透储层具有敏感性复杂、多种敏感性共存的特征,敏感性尤以水敏最强,是造成主力油层低产、无产的直接原因。酸敏实验表明：常规土酸酸化不能有效改善研究区的储层物性,也不能有效降低储层水敏性。针对研究区储层具体特征,筛选配制了配方为8% 盐酸+2% 醋酸+2% 氟化铵+1.5% 粘土稳定剂A+2% 铁离子稳定剂TLJ 的复合解堵液。模拟地层温度、压力条件,进行了水敏样品的解堵改造实验和原样提高渗透率实验,结果表明：对于蒙脱石及伊/蒙混层矿物相对含量高、绿泥石相对含量低的储层,该复合解堵液具有较好的解堵效果和物性改良作用。     

普光陆相地层天然气成藏条件与主控因素分析

普光地区陆相地层烃源岩主要发育在上三叠系须家河组、侏罗系自流井组和千佛崖组,以局部盖层为主,由须家河组及以上地层的泥质岩构成,储层主要为须家河组须二及须四段砂岩。通过对烃源岩特征、储层条件、盖层分布、圈闭类型及成藏模式等成藏地质条件的综合分析,认为普光陆相地层具有较好的生储层搭配及盖层,为陆相气藏的形成创造了条件;生烃凹陷控制气藏的分布范围;燕山期的古隆起（古斜坡）控制着油气运聚的方向;断裂及裂缝起着输导和改善储层的双重作用;其中后两个因素通过沟通油气源、有利沉积相带和形成圈闭等作用控制着普光陆相天然气的成藏。     

义65井区高温低渗油藏储层伤害机理分析

义65井区沙三段九砂组油藏属中等水敏性和速敏性的地层,油藏为轻质油－稀油油藏,原油具有低密度、低黏度和高凝固点等特点,地层水总矿化度较高,一般为1100～19900mg/L,水型为NaHCO₃型。研究了义65井区高温低渗储层伤害机理,从地层特性、注入水水质、悬浮物堵塞、游离油和乳化油滴、结垢、细菌及以往增产措施等方面评价了可能对储层造成的损坏及损坏程度。义65井区地层的水敏性、速敏性和低渗透性是注水井损害的内在因素,注水井中悬浮固相颗粒、含油量和细菌严重超标,水质不合格是注水井损害的外在因素。     

官984区块储层射孔液配方实验研究

在射孔完井作业中,射孔液质量的好坏与油气井产能有直接的关系。根据X-衍射与地层流体分析的结果,结合射孔液对储层的损害机理,对射孔液的防膨性、防腐性、射孔液对储层岩芯渗透率的损害程度以及与地层流体、压井液、压裂液间的配伍性进行了评价研究。线性膨胀实验表明该射孔液体系的防膨率大于94%;防腐性评价实验表明该射孔液体系的腐蚀速率小于0.076 mm/a;岩芯渗透率损害实验表明射孔液对岩芯渗透率的最大损害率为13.76%,平均损害率为11.14%;综合实验表明该射孔液体系抗高温,与原油不会形成乳状液,与处理剂配伍性良好。通过上述各项评价实验研制出适合大港油田官984区块的无固相射孔液体系,满足了施工作业和储层保护的要求。     

变形后阿尔奇公式在特低渗储层解释中的应用

阿尔奇公式自提出以来,一直被广泛应用于测井饱和度解释领域,并取得了卓越的成果。针对特低渗透储层孔隙结构复杂、胶结程度高、孔隙曲折程度难以掌握等特点,直接利用阿尔奇公式计算含水饱和度有较大误差。通过调研大量文献以及对现场岩心资料的分析,将渗透率引入阿尔奇公式后对其进行修正,建立了适用于特低渗透储层的阿尔奇公式,同时得到了适合特低渗透储层的胶结指数与导电系数,探讨了特低渗透储层特性对岩电参数以及地层因素的影响。这为阿尔奇公式在测井饱和度解释方面的应用做出了更大范围的推广,使其在特低渗透储层的解释方面更为精准。     

稠油油藏注蒸汽储层热伤害规律实验研究

针对稠油油藏注蒸汽过程中储层的热伤害问题，研究了稠油油藏热采过程注入的高温、高pH 热流体对储层 渗透率的影响，研究中利用正反向流动实验方法，研究了高温冷凝液注入疏松砂岩后引起的微粒运移作用及储层渗透 率的变化特征；并利用储层矿物的水热反应实验，分析了疏松砂岩油藏注蒸汽开发过程中的微粒运移机理。实验结果 表明，注蒸汽过程中，稠油油藏储层渗透率随温度及pH 值的升高而降低。高速流动的蒸汽及冷凝液造成储层内固相 微粒的运移及滞留，使储层非均质性进一步加剧；同时，高温、高pH 的蒸汽冷凝液既促使黏土矿物发生膨胀又造成储 层矿物发生溶解与转化，从而进一步加剧了稠油油藏疏松砂岩储层的储层热伤害。     

松辽盆地青山口组震积岩特征及油气地质意义

通过大量岩芯观察，结合构造背景研究，在松辽盆地白垩系青山口组中识别出震积岩。将震积岩变形构造划分为固结地层震积变形构造和未固结地层震积变形构造两大类。研究区所见固结地层震积变形构造主要有裂缝、微型断层、龟裂式地层破碎及内碎屑角砾岩等，未固结地层震积变形构造主要有液化砂岩脉、石香肠构造、同沉积塑性变形构造、环状层理、震积枕状及伴生构造等。总结震积岩的沉积特征并讨论了其油气地质意义：由地震活动引发三角洲前缘砂体垮塌沉积而成的滑塌浊积岩、高能波浪带形成的滨浅湖滩坝砂体都为良好的储集层；震裂缝附近发育溶孔和微裂缝。溶孔的发育程度无疑对改善储层的储集性能起到建设性作用；已固结地层中发生地震的断裂系统为油气运移提供通道；强烈的地震活动会造成固结的致密泥岩盖层的破裂，大量裂缝会导致油气的快速散失。     

储层应力的二次分布及其对储层的损害

储层打开后,由于原地应力平衡的破坏,井眼周围应力将重新分布。当储层胶结强度较低时,近井带存在塑性区。由于塑性区的存在和钻井过程中泥浆滤液及固相颗粒侵入的双重作用使近井带的渗透率很低,并将地层分为具有不同渗透率的三个带,即损害带(含塑性作用)、塑性带和弹性带。在测试、生产过程中由于地层流体的流入将增大塑性带宽度,从而加剧对储层的损害。临界流量与损害带的渗透率、地层的胶结强度成正比,与产出流体的粘度成反比。塑性带的宽度随流量的增加而增加,随胶结强度的增加而降低。     

四川盆地中部中三叠统储层特征与类型

通过岩芯观察、 岩石薄片鉴定和地球化学分析测试， 对四川盆地中部中三叠统储层的岩石学特征、 储集空间类型、 物性特征和储层类型及其形成机理进行了详细研究， 将储层划分为风化壳喀斯特型、 滩相白云岩型和热液白云岩型 3 类。风化壳喀斯特型储层在磨溪以东—龙女寺以西地区的雷三—雷四段地层较为发育， 主要受构造抬升作用和后期成岩作用等控制； 滩相白云岩型储层主要发育在底部 （ T2l11） ， 储集岩性主要为砂屑白云岩、 残余砂屑白云岩等颗粒白云岩类， 储集空间以晶间孔和粒间粒内溶孔为主， 属中孔低渗型储层， 其形成发育明显受沉积相和成岩作用控制；热液矿物及其组合的普遍存在， 可能暗示研究区存在与构造断裂活动密切相关的热液白云岩型储层。     

特低渗透油藏入井流体顺序接触储层损害评价

特低渗透油气资源在剩余油气资源中的地位越来越凸显。由于低孔低渗的特点,特低渗透油层在钻井、完井、采油、增产改造、EOR 等全过程均会发生储层损害。以镇泾油田长8 组为研究对象,对钻井完井液、压井液和压裂液顺序接触储层对储层的损害进行了方法探讨和实验评价。结果表明,钻井完井液对储层的损害最严重,压裂液次之,压井液最轻。分析表明,流体敏感性损害和漏失损害是钻完井液损害储层的主要因素。压裂液乳化、残渣、液相圈闭、浸泡时间损害,天然裂缝与水力裂缝堵塞,压裂液的冷却效应是压裂液损害的主要因素。最终提出了加入封堵剂改善钻完井液性能,从压裂工艺、压裂液体系出发改善压裂液的解决方式,实现全过程储层保护是特低渗油藏开发的关键。     

川西致密砂岩气层保护技术——进展与挑战

为了解决妨碍致密砂岩天然气勘探开发中的地层损害问题,以川西致密砂岩气藏为研究对象开展了国家重点科技攻关。项目研究立足于钻井完井中有效地保护天然裂缝,以屏蔽式暂堵技术思想作指导,通过建立井筒周围原地裂缝参数预测技术、裂缝性致密储层的敏感性和损害评价技术,基本形成了适于裂缝性致密砂岩气层保护的钻井—完井—增产配套技术系统,关于裂缝性致密砂岩气层开发获得了“保护与改造并举,二者相得益彰”的新认识。文章分析了面临的技术—经济—环境方面的严重挑战,提出要不断完善适应各种复杂地质对象的能力,在保护致密气层新技术开发中应特别注重与环境保护需求的结合。     

ASS－1屏蔽暂堵钻井完井液体系的实验研究

根据现场实际钻井过程,在实验室模拟ASS-1钻井完井液体系对储层岩芯进行动、静态伤害,岩芯渗透率平均恢复率可达到89%,经高压气体反向驱排之后恢复率可以提高到93%,滤饼的脱落压力小于1.0MPa,表明该体系只对储层产生轻微伤害,暂堵颗粒与储层孔隙直径相匹配,变形材料与暂堵剂、储层等配伍性良好,还可以通过储层自身压力实现解堵;岩芯从伤害端切除长约1cm后,岩芯渗透率的恢复率大幅度上升,平均可达137%,表明钻井液对岩芯的伤害深度在1cm以内;最后对岩芯不同部位通过电镜扫描,发现岩芯内部孔隙或喉道内没有任何固相颗粒侵入,进一步证明ASS-1体系的暂堵保护只发生在岩芯表面。研究认为,ASS-1钻井完井液体系选用适当粒度级别的碳酸钙作为暂堵剂是合理的,暂堵只是在井壁表面,达到了保护储层的目的,并且进一步拓宽了ASS-1体系的使用范围。     

油基钻井液润湿剂评价

对于油基钻井液,加重剂颗粒的表面多数为亲水性,如何使其在油包水乳状液中均匀分散不沉降将直接影响钻井液的静态密度;同时,地层中的亲水粘土颗粒侵入油基钻井液时会趋向于与水结合发生颗粒聚集,从而影响钻井液的流变性。为解决以上问题,针对亲水性重晶石、粘土在油基钻井液中聚集导致钻井液稳定性变差的现象进行了分析,并开展了防止聚集的润湿性添加剂选择评价方法的实验研究。研究表明,重晶石粉末在不同润湿剂的油溶液中最终的沉降稳定体积不同。该体积的大小受限于沉降体内毛细孔道的润湿性质,润湿性越强,束缚在重晶石沉降体积中的液相就会越少,使得重晶石的沉降稳定体积就小;反之,重晶石的沉降稳定体积就越大。据此现象归纳出评价润湿剂的一种简单易行的实验研究方法。     

抗高温高密度水基钻井液体系研究

针对抗高温高密度钻井液体系及应用工艺对超深井、深井成功钻探至关重要,国内外抗温200℃、密度达2.30g/cm³的水基钻井液体系的研究应用报道较少,且国外在此条件下多选择油基钻井液体系的问题。通过优选磺化类抗温处理剂、加入高温稳定剂等途径建立了抗温200℃、密度达2.30g/cm³的淡水钻井液体系和含氯化钾体系。该体系热稳定性优良,高温高压下流变性合理,具有一定抑制性。对深井、超深井钻井液的选择使用具有指导意义。     

抗高温高密度低毒油包水钻井液的乳化剂优选和研制

为了成功地钻探高温超压复杂地层和满足环境保护的需求,研究使用抗高温高密度低毒油包水乳化钻井液是非常必要的,其中乳化剂的优选和研制是决定钻井液稳定性和抗温能力的关键。利用破乳电压法和离心法评价了乳化剂的乳化效果,通过高温陈化评价了乳化液的高温稳定性,用自制高温高压电稳定仪测定了乳状液在高温高压下的稳定性。实验确定了以有机酸和有机酰胺为主乳化剂,十二烷基苯磺酸纳为辅乳化剂的乳化剂组成,并优选了其加量。结果表明所确定的乳化剂配制的乳状液及高密度乳化钻井液具有良好的稳定性和抗温能力。