董文武,屈红军 (西北大学地质学系,陕西 西安710069)
魏新善,刘新社 (中石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西 西安710021)
杨欢,田夏荷,陈雅晖 (西北大学地质学系,陕西 西安710069)
鄂尔多斯盆地上古生界自20世纪50年代勘探以来,相继在榆林、乌审旗、苏里格等地区发现天然气[1-6]。随着勘探开发的不断深入,开发难度也日益增大。在开发过程中,由于钻井液、完井液、固井液及酸化压裂液等外来流体侵入储层,难以完全排出,使储层的含水饱和度增加,油、气相渗透率降低,这种现象称为水锁效应[7]。鄂尔多斯盆地东部上古生界是典型的低孔低渗储层[8-9],水锁效应已经成为该研究区储层的主要伤害形式之一[10-11]。为此,笔者对鄂尔多斯盆地东部上古生界储层水锁伤害情况及影响因素进行了分析,以便为提高该研究区气井产能及采收率提供帮助。
依据石油与天然气行业标准SY/T5336-2006中的岩心常规分析方法进行试验,首先建立岩心原始含水饱和度,并通过岩心驱替装置气驱到无水产出,由此测量岩心气体渗透率。驱替至气体渗透率保持不变时的岩心含水饱和度即为束缚水饱和度,渗透率即为束缚水条件下渗透率,可按如下公式计算储层水锁伤害程度[7]:
式中,fw表示为水锁伤害程度,%;Kf表示无束缚水条件下测定的岩心渗透率,mD;Kw表示束缚水条件下测定的岩心渗透率,mD。
表1 储层水锁伤害程度试验数据表
测试结果统计表明(见表1),该研究区储层平均水锁伤害率为66.12%,水锁伤害程度总体表现为中等偏强;纵向上4个层位的平均水锁伤害率分别是本溪组53%、太原组55.93%、山2段65%、山1段81.35%,因而各层位伤害程度顺序为山1段>山2段>太原组>本溪组。
渗透率与储层水锁伤害程度关系如图1所示。从图1中可以看出,渗透率与水锁伤害程度呈负相关性,即渗透率越小伤害程度越大。研究区储层为典型的低孔低渗储层,渗透率小,毛管力大,水相流动的阻力大,导致水锁伤害程度强。
中值半径与储层水锁伤害程度呈负相关性(见图2),其原因是该研究区储层孔喉细小,地层毛管阻力大,返排外来流体所需时间长,因而水锁伤害程度大。
图1 渗透率与储层水锁伤害程度关系图
图2 中值半径与储层水锁伤害程度关系图
按照岩屑含量的不同,砂岩可分为石英砂岩、岩屑石英砂岩和岩屑砂岩。岩屑含量与水锁伤害程度呈正相关性,且石英砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑砂岩的水锁伤害程度依次增强(见图3)。
胶结物含量与水锁伤害程度呈正相关性(见图4)。以伊利石为例,其含量越高,对储层水锁伤害程度越大(见图5),因为伊利石具有细小的晶间微孔而导致储层高含水饱和度,且丝状、毛发状伊利石易脱落后堵塞喉道,从而降低储层渗透率,最终造成储层水锁伤害。
图3 岩屑含量与储层水锁伤害程度关系图
1)该研究区储层水锁伤害程度总体表现为中等偏强,其纵向上4个层位的伤害程度大小顺序依次为山1段、山2段、太原组、本溪组。
2)中值半径、渗透率与该研究区储层水锁伤害程度呈负相关性,而岩屑、胶结物和伊利石含量与研究区储层水锁伤害程度呈正相关性,上述成分含量越高的储层水锁伤害程度越大。
图4 胶结物含量与储层水锁伤害程度关系图
图5 伊利石含量与储层水锁伤害程度关系图
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