儲集層類型特征及其潛在損害機理調研

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上儲集層類型特征及其潛在損害機理調研摘 要：保護油氣層技術是提高油氣井產量和提高油氣勘探開發(fā)綜合經濟效益的重要措施之一，是石油工業(yè)中一項涉及多學科、多專業(yè)、多部門并貫穿整個油氣生產過程的重要技術。正確識別油氣層，掌握儲集層的結構特點和巖性特征是分析儲集層損害機理、保護油氣層的重要前提。本文從儲集層類型的角度出發(fā)，對不同的儲集層類型從其定義、巖石組成特點和結構特征等方面來分析其潛在的損害因素。關鍵詞：儲集層類型 巖石組成 損害機理儲集層損害的實質是油氣層的有效滲透率下降，其原因包括外來固相侵入、微粒運移、敏感性損害、潤濕反轉等。然而不同類型的儲集層對不同因素的敏感程度是不

2、一樣的，筆者結合不同儲集層類型的特征對各種損害因素進行了具體的分析。茲對各儲集層類型及其特征和潛在損害因素做如下分析探討。一、裂縫性儲集層（1）儲集層特征裂縫性儲集層是指油氣滲流通道主要為裂縫的儲層，這些儲層大多為碳酸鹽巖。裂縫性儲集層巖石的非均質性強，裂縫開度具有不確定性，在勘探開發(fā)過程中易受外來流體和固相顆粒的損害。由于裂縫性儲集層本身的復雜性和特殊性，其損害評價方法和潛在損害因素與空隙型砂巖相有較大的變化。裂縫性儲集層的潛在損害因素主要集中在固相顆粒運移堵塞和應力敏感性等方面。（2）潛在損害因素1.流體敏感性引起的儲集層傷害所謂儲層流體敏感性是指在鉆井完井過程中，外來流體與地層水不配伍，

3、侵入的濾液與儲層中的礦物發(fā)生物理化學作用，生成沉淀物沉積在裂縫和孔隙的通道中，形成流體流動的阻礙物，引起儲層滲透率的變化。2.固相顆粒運移堵塞引起的儲集層傷害固相顆粒、微粒與鉆井液中的各種組分的泥餅、濾餅及泥膜，是裂縫性儲集層的主要損害因素。泥餅以嵌入井壁部分孔、洞、縫的形式附著在井壁上，濾餅則以侵入裂縫的方式深入裂縫。然而，泥餅的形成又在一定程度上減弱了固相和液相外來物的入侵。倘若能夠在井壁周圍形成低滲透、高強度、質量好的泥餅，那么雖然孔隙體積減小了，但是卻在一定程度上減少固相和液相的入侵，從而反倒保護了儲集層。3.應力敏感性引起的儲集層傷害由于有效應力改變而引起的儲層物性的變化即為儲層應力

4、敏感性。應力敏感是由很多扁平的裂縫或裂縫狀的孔隙和毛細管關閉引起的，由于應力敏感性的存在，巖心滲透率下降50%-90%。與砂巖孔隙性儲集層損害因素不同的是裂縫性儲集層存在滯后效應，即同一個有效應力條件下，有效應力從大到小測時的滲透率小于從小到大測時的滲透率。此外，當有效應力增加時，各種孔隙介質的應力敏感度是不同的。裂縫首先被壓縮，且卸壓后很難恢復原狀，然后是喉道、晶間孔被壓縮，導致孔隙體積的減小。當有效應力進一步增加時，由于顆粒的支撐作用，儲層巖石基本不再發(fā)生變化，滲透率趨于穩(wěn)定。二、火山巖儲集層（1）巖石組成及特征所謂巖漿巖，是指主要由地殼或上地幔深處形成的高溫熔融的巖漿，在地殼構造運動的驅

5、使下侵入地下或噴出地表冷凝而形成的巖石。因為在巖漿冷凝和結晶過程中失去了大量揮發(fā)成分，所以巖漿巖的成分與巖漿的成分是不完全相同的。巖漿巖的礦物根據(jù)化學成分和顏色可以劃分為硅鋁礦物和鐵鎂礦物兩類。（2）儲集層特征火山巖儲集層主要是指火山噴發(fā)巖形成的儲集層，常見的有玄武巖、安山巖、粗面巖、流紋巖等。根據(jù)火山巖的結構特征，可分為4種巖性：火山角礫巖、熔巖角礫巖、凝灰?guī)r和熔巖。這幾種巖性在電性上易于區(qū)分。凝灰?guī)r表現(xiàn)為高時差、低密度、低電阻率和高伽瑪；角礫巖表現(xiàn)為高時差、中低密度、中電阻率和低伽瑪；熔巖表現(xiàn)為低時差、高密度、高電阻率和高伽瑪。安山質火山巖可發(fā)生碳酸巖化、綠泥石化，含鐵礦物有磁鐵礦、角閃石

6、和輝石，巖石可能發(fā)生酸敏。（3）潛在損害因素1.含鐵、鎂礦物酸敏性引起的儲集層傷害火山巖儲層主要以安山巖火山巖為主，夾有部分玄武巖。它們的噴出相為火山角礫巖、溢流相為安山質和玄武質熔巖，過度相為熔結角礫巖。這些巖石中含有大量的鎂、鐵物質，可以形成鐵鎂礦物，也可以以氧化物的形式存在于凝灰質和火山玻質中。不管鐵、鎂以何種形式存在，它們都是構成儲層酸敏傷害的一個重要因素。2.堿敏、水敏、速敏和微粒運移引起的儲集層傷害火山巖儲層中存在有大量的原生鐵鎂礦物，如角閃石、輝石、黑云母和磁鐵礦，同時火山巖的成巖過程中又形成了大量的敏感性礦物，如斜長石變?yōu)榱私佋颇负鸵晾?，暗色鐵鎂礦物變?yōu)榫G泥石、綠蒙混層礦物，

7、凝灰質變?yōu)榉惺鸵撩苫鞂拥V物，這些礦物都是引起儲層堿敏、水敏、速敏和微粒運移傷害的主要因素。3.孔隙特征和網絡結構引起的儲集層傷害火山巖儲層具有孔隙直徑小、喉道窄的特征，1m以下的喉道為主要的流動孔隙?；|孔隙主要發(fā)育在火山角礫巖中，而微裂縫主要發(fā)育在熔巖和溶解角礫巖中。由于小孔隙細喉道，一旦由于各種敏感性和微粒運移造成儲層傷害就很難恢復滲透率。三、變質巖儲集層（1）巖石組成及特征變質巖是地殼中已形成的巖石（巖漿巖、沉積巖或變質巖）在高溫、高壓及化學活動性流體的作用下，使原巖的成分、結構、構造發(fā)生改變所形成的巖石。根據(jù)原巖種類的不同，可將變質巖分為兩種：由巖漿巖變質形成的巖石稱為正變質巖，由沉

8、積巖變質形成的巖石稱為副變質巖。正由于變質巖是由不同的原巖經不同的變質作用形成，因此其化學成分一方面與原巖的化學成分有關，同時又與變質作用特點有關。（2）儲集層特征變質巖儲層中幾乎不存在原生孔隙，儲集空間和滲流通道主要是微觀構造縫、溶蝕縫和張開的解理縫等，其次為碎裂粒間孔、溶蝕孔等。儲集性最好的儲層巖石以混合巖、混合花崗巖及其碎裂巖為主，其儲集空間以宏觀裂縫和碎裂粒間孔、縫為主。儲集性一般的儲層巖樣為黑云母變粒巖、黑云母斜長片麻巖和片麻巖，其儲集空間以是微裂縫、微孔隙為主，宏觀裂縫較少。儲集性最差的儲層巖性主要為蝕變或者裂縫被充填的片麻巖，其儲集空間以部分被充填的微裂縫、微孔隙為主。（3）潛在

9、損害因素1.充填作用引起的儲集層傷害溶蝕作用會使一些礦物質沉淀、重結晶，沉淀物堵塞早期形成的孔隙和裂縫，是縫隙或空洞變小甚至形成死縫，進而使原來具有儲集性的空間演變?yōu)椴痪邆鋬缘目臻g。常見的充填礦物有自生石英、方解石、綠泥石等。此外，巖漿后期的液體進入早期形成的孔隙也會產生沉淀堵塞儲集空間。2.礦物敏感性和應力敏感性引起的儲集層的傷害由于變質巖儲集層的油氣儲集空間和運移通道主要是裂縫，因此巖層中的敏感性礦物的各種敏感性將會產生出微粒堵塞裂縫。此外，有效應力的改變也會引起儲層裂縫、孔隙和毛細管的關閉，使儲層的滲透性下降。四、結束語大量的實踐表明，油氣田的高效開發(fā)離不開儲層保護，防止儲層損害已經成為油氣井作業(yè)及油氣田開發(fā)優(yōu)化的重要目標，是開發(fā)效益最大化的根本途徑。本文從儲集層的類型出發(fā)，結合各儲集層的特征分析了其潛在的損害因素。從這些潛在的損害因素出發(fā)建立起針對具體油氣藏完整系統(tǒng)的