福山凹陷花場—白蓮地區(qū)儲層敏感性研究

楊 威，肖麗華，張芬英，崔 凱，陶永行，楊家義，包雄峰

福山凹陷花場—白蓮地區(qū)儲層敏感性研究

楊 威1，肖麗華1，張芬英2，崔 凱3，陶永行3，楊家義1，包雄峰1

(1. 東北石油大學，黑龍江 大慶 163318; 2. 青海油田勘探開發(fā)研究院，甘肅 敦煌 736202； 3. 中石油南方石油勘探開發(fā)有限責任公司 勘探開發(fā)處，海南 海口 570100)

為確定北部灣盆地福山凹陷花場地區(qū)粘土礦物對儲層敏感性的影響，以儲層敏感性流動實驗為基礎(chǔ)，對福山凹陷花場—白蓮北部地區(qū)流一段巖心取樣進行了研究，主要分析了敏感性類型、傷害程度。結(jié)果表明：福山斷陷花場—白蓮地區(qū)的儲層具有強水敏、強鹽敏以及酸敏性變化范圍大、弱—中等鹽敏、弱—無速敏特征；儲層流動敏感性綜合評價結(jié)果為弱敏感。影響儲層敏感性最直接的因素是敏感性礦物的分布，即儲層所處的成巖相帶決定其敏感性類型及敏感性程度。

福山凹陷；北部灣盆地；流一段非均質(zhì)性；儲層敏感性

自從Weaver[1]在AAPG上發(fā)表關(guān)于儲層敏感性的文章以來，關(guān)于儲層敏感性的研究逐漸走進學者們的視野。如今，許多國內(nèi)外著名學者對敏感性的研究機理都進行了深入探索，并取得了一定的認識[2-6]。本文針對北部灣盆地福山凹陷花場—白蓮地區(qū)儲層巖心進行了速敏、鹽敏、堿敏和酸敏等敏感性特征實驗，繼而對該區(qū)的儲層研究提供科學的依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

福山凹陷為北部灣盆地的一個新生界生油凹陷，該凹陷為一個新生界凹陷(見圖1)[7]。以古近系范圍計算，總面積為2 900 km2，其中位于瓊北陸上面積為1 900 km2，灘海部分(0～5 m水深)為140 km2，位于瓊州海峽海域部分(大于5 m水深)為880 km2。

圖1 福山凹陷構(gòu)造位置

凹陷的最大深度(即新生界最大厚度)約9 000 m。

2 儲層敏感性實驗

通過石油天然氣行業(yè)標準的實驗方法與其相關(guān)評價標準對花場—白蓮區(qū)塊巖樣進行敏感性實驗研究。

2.1 水敏評價實驗

水敏性是指當與地層水不配伍的流體進入到地層中，導(dǎo)致巖石的有效滲透率逐漸降低的過程。

通常使用水敏指數(shù)描述儲層水敏性強弱：

(1)

式中Dw——水敏指數(shù)；

Ks——臨界鹽度前巖樣滲透率的算術(shù)平均值，mD；

Kw——蒸餾水測量的巖樣滲透率，mD。

根據(jù)實驗結(jié)果，結(jié)合相關(guān)行業(yè)指標，繪制水感性強弱頻率直方圖(見圖2)，確定水敏程度為中等偏強。

圖2 水敏性頻率分布直方圖

2.2 酸敏評價實驗

酸敏性傷害是指酸液進入儲層與巖石或原油接觸后發(fā)生有害反應(yīng)，使儲層滲透率降低、滲流能力下降的現(xiàn)象。

巖心酸敏實驗的評價標準為酸敏指數(shù)，是巖石接觸酸液前后滲透率或有效滲透率之差與接觸酸液前滲透率或有效滲透率之比。其計算方法如下：

(2)

式中Dac——酸敏指數(shù)；

Ki——酸處理前用地層水測量的巖樣滲透率，mD；

Kavi——酸處理后用地層水測量巖樣滲透率，mD。

根據(jù)實驗結(jié)果，繪制酸感性強弱頻率直方圖,確定酸敏程度為弱。

圖3 酸敏性頻率分布直方圖

2.3 鹽敏評價實驗

常用鹽敏指數(shù)表征鹽敏性的特征：

(3)

式中Ds——鹽敏指數(shù)(不同流速下所對應(yīng)的巖樣滲透率變化率)；

Kn——巖樣滲透率(不同礦化度鹽水所對應(yīng)的)，mD；

Ki——初始滲透率(初始流體所對應(yīng)的巖樣滲透率)，mD。

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)計，繪制鹽敏性強弱頻率直方圖(見圖4)確定鹽敏程度為中等偏強—強。

圖4 鹽敏性頻率分布直方圖

2.4 速敏評價實驗

儲層的速敏性是指當與巖石礦物相配伍的流體在儲層中流速過大時，會導(dǎo)致儲層中顆粒運移，致使巖石滲透率降低。常用速敏指數(shù)，表征儲層速敏的特征：

(4)

式中Dv——速敏指數(shù)(不同流速下所對應(yīng)的巖樣滲透率變化率)；

Kn——巖樣滲透率(實驗中不同流速下所對應(yīng)的)，mD；

Ki——初始滲透率(實驗中最小流速下所對應(yīng)的巖樣滲透率)，mD。

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)計，繪制速敏性強弱頻率直方圖(見圖5)，確定研究區(qū)速敏程度為無—弱。

圖5 速敏性頻率分布直方圖

2.5 堿敏評價實驗

儲層堿敏性是指堿性液體與儲層礦物或流體接觸發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀并使顆粒釋放出來，導(dǎo)致巖心滲透率普遍下降的現(xiàn)象。

巖心堿敏實驗的評價標準為堿敏指數(shù)，其計算方法如下：

(5)

式中Dal——堿敏指數(shù)(不同pH值堿液對應(yīng)的巖樣滲透率變化率)；

Ki——初始地層水測定的巖樣滲透率，mD；

Kn——系列堿液測定的最低巖樣滲透率，mD。

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)計，繪制速敏性強弱頻率直方圖(見圖6)，確定研究區(qū)速敏程度主要為中等偏弱。

圖6 堿敏性頻率分布直方圖

3 結(jié) 語

綜上所述，福山凹陷花場—白蓮地區(qū)流一段儲層存在中等偏弱的速敏性和酸敏性、中等強度的水敏性和堿敏性，以及較強的鹽敏性。因此，在注水開發(fā)的過程中，需要做到重視水敏、酸敏和鹽敏對儲層的傷害，從而達到科學的提高油藏開發(fā)有效利用率和增產(chǎn)的良好效果。

[1] Weaver C E. Possivle users of clay minerals in search foroil[J]. AAPG Bulletin, 1960, 44(9): 1505-1508.

[2] Dobrynin V M. Effect of overburden preseure on some properities of sandstones[J]. SPE Journal, 1962, 2(4): 360-366.

[3] 王秀娟，趙永勝，文武，等. 低滲透儲層應(yīng)力敏感性與產(chǎn)能物性下限[J]. 石油與天然氣地質(zhì)，2003, 24(2)：162-166.

[4] 田宇，郭慶，李燕，等. 西峰油田長8儲層的酸敏性評價[J]. 斷塊油氣田，2009, 16(4)：108-110.

[5] 王海軍，鄧媛，段春節(jié)，等. 大牛地氣田儲層傷害研究[J]. 巖性油氣藏，2010，22(4)：125-129.

[6] 李嘉瑞，張煒，沈妍斐，等. 富黏土低滲透砂巖應(yīng)力敏感性實驗和微觀變形機理[J]. 斷塊油氣田，2011，18(5): 645-648.

[7] 劉杰，孫美靜，岳紹飛，等. 福山凹陷花場—白蓮地區(qū)流沙港組成巖作用及儲層物性影響因素[J].油氣地質(zhì)采收率，2013，20(2)：21-24.

A Reservoir Sensitivity Study of Bailian Area in Fushan

YANG Wei1, XIAO Lihua1, ZHANG Fenying2, CUI Kai3, TAO Yonghang3, YANG Jiayi1, BAO Xiongfeng1

(1.GeoscienceCollege,NortheastPetroleumUniversity,Daqing,Heilongjiang163318,China; 2.HinesePetroleumQinghaiOilfieldBranchofExplorationandDevelopmentResearchInstitute,Dunhuang,Gansu736202,China; 3.ExplorationandDevelopmentDepartment,ChinaSouthernPetroleumExplorationandDevelopmentCorporation,PetroChina,Haikou,Hainan570100,China)

In order to determine the northern gulf basin, we have done a flowing experiment in clay minerals on reservoir sensitivity on basis of reservoir sensitivity. This article makes an analysis of Fushan sunken farm-a white lotus north flow core sampling, including the sensitive type and the degree of damage. The results show that Bailian area reservoir with strong water sensitivity is of its strong salt sensitivity and acid sensitivity range, as is weak-medium salt sensitive, weak-no velocity sensitive characteristic. Comprehensive evaluation of reservoir will show its sensitivity results for weak and sensitive, as is the most direct factors to affect the reservoir sensitivity distribution of sensitive minerals. Namely, reservoir diagenetic facies will determine the sensitivity of type and the degree of sensitivity.

Fushan sunken places; Northern gulf basin; Heterogeneity; Reservoir sensitivity

2017-04-05

國家自然科學基金項目(U1262106，41572135)；“十三五”國家科技重大專項(2016ZX05046-001-006)

楊威(1992-)，女，吉林德惠市人，在讀碩士研究生，研究方向：沉積與儲層，手機：18903695192，E-mail：930785081@qq.com.

P618.13

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.003