（石油与天然气工程专业论文）锡林好来油藏压裂工艺技术.pdf

。 k f r a c t u r i n gt e c h n o l o g yo f x il i nh a ol a ir e s e r v o i r at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fe n g i n e e r i n gm a s t e r c a n d i d a t e ：s h iw e n q i s u p e r v i s o r ：w e nq i n g z h i ( a p ) w a n ga n p e i ( s r e n g i n e e r ) c o l l e g eo fp e t r o l e u me n g i n e e r i n g c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) k 毫 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名一婴互耷一一 日期：7 口f 1 年6 月了日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门 ( 机构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被 查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用 影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名：逛至叠 指导教师签名：二胡三速扛 日期：刀年6 月。岁日 日期：山i1 年6 月日 摘要 锡林好来油藏主要为中孔低渗油藏，油井大多需要压裂改造方可投产。近年来的压 裂实践表明，与达尔其和桑合油田相比，锡林好来油藏的压裂施工难度大、成功率较低， 部分井压后返排率低，破胶不好。通过对锡林好来地区储层基本特征进行分析，开展低 温水基压裂液体系及压裂工艺优化设计研究，提高压裂成功率和增产效果，实现储层动 用，为白音查干油田油气资源接替，可持续性发展，提供储量基础和技术支撑。 锡林好来地区储层物性较差，储层温度6 0 8 0 ，部分低温井压裂液不易破胶；同 时由于地层压力系数偏低，地层能量差，压裂液返排困难，在地层滞留时间长，易导致 地层二次伤害。针对上述问题，在压裂伤害机理分析的基础上进行低温压裂液体系优选、 低温破胶体系研究等工作，以满足锡林好来油田压裂改造工艺的需要。论文研究了由引 发剂和过硫酸盐组成的d f 0 7 低温复合破胶剂体系，较好地解决了锡林好来地区部分 储层井浅温度低、压裂液破胶困难的问题，确保压后快速排液，减轻地层二次伤害。 锡林好来油田具有油藏类型多，断层断距小、构造圈闭小幅度低，储层埋藏浅、物 性差等特点。针对上述特点，在分析开发状况和历年压裂资料的基础上，在压裂工艺技 术方面，在优化射孔的基础上，进行了裂缝和施工参数优化研究，针对压裂井段的实际 情况，优选分层压裂工艺、斜井压裂工艺、水力喷射压裂工艺，现场应用取得较好效果。 关键词：锡林好来油藏，低温压裂液体系，压裂工艺，现场应用 一 f r a c t u r i n gt e c h n o l o g yo f x il i nh a ol a ir e s e r v o i r s h iw e n q i ( p e t r o l e u ma n dn a t u r a lg a se n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db ya p w e nq i i 培出& s r e n g i n e e rw a n ga n p e i a b s t r a c t x il i nh a ol a lr e s e r v o i ri sam e s o p o r o s i t yl a n do wp e r m e a b l er e s e r v o i r ，s om o s to ft h e w e l l sn e e dt ob ef r a c t u r e dt op u ti n t op r o d u c t i o n a c c o r d i n gt h ef r a c t u r i n gp r a c t i c eo ft h e s e y e a r s ，c o m p a r e dw i t hd ae rq ia n ds a n gh er e s e r v o i r ，x il i nh a o l a ir e s e r v o i ri sm u c h m o r ed i f f i c u l tt ob ef r a c t u r e da n dh a sl o ws u c c e s sr a t ea n df l o w b a c kr a t e b ym e a n so ft h e a n a l y s i so ft h er e s e r v o i rf e a t u r e ，z h o n gy u a no i l f i e l dc a r d e do u tt h er e s e a r c ho fl o w t e m p e r a t u r ew a t e r - b a s ef r a c t u r ef l u i ds y s t e ma n df r a c t u r i n gt e c h n o l o g y ，w h i c hi n c r e a s e st h e s u c c e s sr a t ea n dp r o v i d e st e c h n i c a ls u p p o r to ft h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fb a iy mc h a g a nr e s e r v o i r t h ep h y s i c a lp r o p e r t yo fx il i nh a ol a ir e s e r v o i ri sb a da n dt h et e m p e r a t u r ei sb e t w e e n 6 0 8 0 c ，t h ef r a c t u r ef l u i do fs o m el o wt e m p e r a t u r ei sh a dt ov i s c o s i t yb r e a k b e c a u s eo f t h e l o wf o r m a t i o np r e s s u r ec o e f f i c i e n t ，f r a c t u r ef l u i di sd i f f i c u l tt of l o w b a c kw h i c hl e a d st o s e c o n d a r yh a r mt ol a y e r b a s i co nt h em e c h a n i s mo ff r a c t m i n gh a r m ，z h o n gy u a n o i lf i e l d c a r d e do u tt h er e s e a r c ho fl o wt e m p e r a t u r ew a t e r - b a s ef r a c t u r ef l u i ds y s t e ma n df r a c t u r i n g t e c h n o l o g y t h i so b j e c ti n v e n t e dd f - 0 7l o wt e m p e r a t u r ec o m p o u n db r e a k e rs y s t e m t h i s r e s e a r c ha c h i e v e dg o o de f f e c t sa n dd e c r e a s e ds e c o n d a r yh a r mt ol a y e r t h e r ea r em a n yk i n d so f r e s e r v o i ro f x il i nh a ol a io i lf i e l d t h ei n t e r s p a c eo ff a u l t si s s m a l la n dt h es c o p eo fc l o s u r eo fs t r u c t u r ei sl o w a c c o r d i n gt ot h e s ep o i n t s ，t h ec o m p a n yd i d al o to fr e s e a c hi ns p l i ta n dw o r k i n gp a r a m e t e ra n da d o p t e df r a c t u r i n go fs e p a r a t el a y e r s ， f r a c t u r i n go fi n c l i n e dw e l la n df r a c t u r i n go fh y d r a u l i cj e t t i n g a l lo ft h e s eh a v ea c h i e v e d g o o de f f e c t si nf i e l da p p l i c a t i o n k e y w o r d s ：x il i nh a ol a ir e s e r v o i r ，l o wt e m p e r a t u r ew a t e r - b a s ef r a c t u r ef l u i ds y s t e r n ， f r a c t u r i n gt e c h n o l o g y ，f i e l da p p l i c a t i o n 一 目录 第一章前言1 1 1 研究的目的与意义j 1 1 2 压裂工艺应用情况1 1 3 存在的主要问题2 1 4 现有技术与目前存在问题之间的差距2 1 5 主要研究内容一2 第二章锡林好来地区储层基本特征分析4 2 1 油藏概况4 2 2 油藏基本特点6 2 3 储层基本特征分析7 2 4 压裂过程储层伤害分析1 1 第三章低温压裂液体系优化研究1 3 3 1 低温压裂液体系优化1 3 3 1 1 增稠剂用量优化1 3 3 1 2 交联体系优化研究1 4 3 2 低温复合破胶技术研究1 7 3 2 1 过硫酸铵破胶剂破胶机理18 3 2 2 低温复合破胶剂的研究18 3 3 储层保护技术研究2 1 3 3 1 粘土稳定技术。2 1 3 3 2 高表面活性技术研究。2 3 3 4 低温压裂液体系综合性能评价2 4 第四章压裂优化设计研究2 6 4 1 优化射孔技术2 6 4 1 1 射孔方位角的优化2 6 4 1 2 射孔密度的优化2 7 4 1 3 射孔层段的优化2 7 4 1 4 典型井例2 8 一 4 2 裂缝几何尺寸优化2 9 4 2 1 裂缝机理研究2 9 4 2 2 裂缝缝长优化31 4 2 3 裂缝缝高的优化3 2 4 2 4 裂缝宽度的优化3 4 4 3 施工参数优化。3 4 4 3 1 施工排量优化3 4 4 3 2 前置液量优化3 6 4 3 3 泵注程序优化：3 8 4 4 压裂工艺及配套技术优选3 9 4 4 1 斜井压裂工艺技术3 9 4 4 2 水力喷射压裂技术4 1 4 4 - 3 分层压裂技术4 4 第五章现场应用4 7 5 1 现场应用情况4 7 5 2 典型井例：4 7 5 3 效益分析5 0 第六章结论。51 参考文献。5 2 致谢5 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第一章前言 1 1 研究的目的与意义 锡林好来油藏位于二连盆地白音查干凹陷西南部锡林好来构造上，其北部紧邻桑合 生油洼陷，是受岩性影响的断块构造油气藏。2 0 0 6 2 0 0 7 年，在锡2 、锡4 块腾格尔组 上报控制石油地质储量1 1 5 0 x l o t 。随着2 0 0 8 年勘探上的突破，该区腾格尔组及阿尔善 组均有良好发现，探明含油面积约4 k m 2 ，探明石油地质储量约4 0 0 x 1 0 4 t 。目前锡林好来 地区已成为白音查干的第二大产油区，也是白音查干凹陷勘探部署的重点区域。 通过近年来的压裂实践表明压裂工艺措施是解放该地区储层产能的有效途径，2 0 0 7 年以来，虽然在白音查干油田研究应用了新型的低温水基压裂液体系，取得了一定效果， 但仍然有部分井压后破胶不好，返排率低，而且与达尔其和桑合油田相比，锡林好来油 藏的压裂施工难度大、成功率较低。因此开展锡林好来油田压裂工艺技术研究，通过储 层地质特征分析、低温水基压裂液研究、压裂工艺技术研究，提高压裂成功率和增产效 果，实现储层动用；为白音查干油田油气资源接替，可持续性发展，提供储量基础和技 术支撑。 1 2 压裂工艺应用情况 。 锡林好来油田在勘探过程中于2 0 0 7 、2 0 0 8 年对多口油井进行了压裂据统计，2 0 0 7 年 压裂7 口井8 井次，主要压裂层位腾格尔组、阿尔善组，压裂段井深1 0 1 3 8 2 1 0 3 4 m 。采 用油管注入、合压或卡封分压的方式，5 1 2 1 井采用q 8 9 n l n l 外加厚油管，2 口井采用9 7 3 m m 外加厚油管；平均前置液比2 6 7 ，加砂1 9 9 1 m 3 ，平均单井加砂2 4 9 m 3 ，平均砂比2 9 5 ， 支撑剂类型：4 2 5 8 5 0 1 m a 、2 1 2 - 4 2 5 p m 石英砂，平均视加砂强度2 9 8 m a m ：施工排量 2 2 3 3 m 3 m i n ，最大井斜5 7 7 8 0 ( 锡3 1 井) ，平均井斜3 9 5 0 ，施工成功率8 7 。 2 0 0 8 年压裂1 0 口井，主要压裂层位腾格尔组、阿尔善组，压裂段1 2 8 7 1 2 2 11 8 m 。 采用油管注入、合压或卡封分压的方式，6 口井采用9 7 3 m m 外加厚油管，41 2 1 井采用 9 8 9 m m 油管；平均前置液比2 6 4 ，加砂1 6 + 1 5 3 3 m 3 ，平均单井加砂2 3 1 m 3 ，砂比： 2 3 1 3 0 2 ，平均砂比2 7 3 ，支撑剂类型4 2 5 8 5 0 r t m 、2 1 2 - 4 2 5 p m 陶粒，视加砂强度 1 2 3 8 4 m 3 m ；最大井斜5 0 3 0 ( 锡3 - 4 井) ，平均井斜4 2 2 0 ：施工排量：2 2 - 4 o m a m i n 。 锡1 8 井砂堵，锡1 9 井加砂不足，施工成功率8 0 。应用了羟丙基瓜胶无机硼压裂液 体系和分段破胶技术。有些井破胶不是很彻底，部分井压裂后产液量急剧下降。除锡9 井外，都是斜井，并且井斜都比较大，高砂比进入困难。根据现场施工情况，锡林好来 第一章前言 油田的压裂施工比达尔其、桑合油田难度大，施工压力普遍较高，往往2 50 4 砂比进入地 层压力反应剧烈，高砂比进入地层困难。： 1 3 存在的主要问题 根据近几年压裂施工情况统计，目前锡林好来油田压裂主要存在以下问题； ( 1 ) 储层物性较差，大多数油层压裂后才能获得产能； 锡1 7 井射开6 砂组4 6 4 7 号层试油不出，压裂后日产油6 m 3 锡1 8 井射开4 砂组 3 1 3 7 号层试油不出，压裂后日产油o 1 2 m 3 ；锡2 0 井射开4 砂组3 1 3 7 号层试油不出， 压裂后日产油2 7 m 3 。 ( 2 ) 锡林好来油田大斜度井多，压裂施工难度大； 0 7 0 8 年的压裂施工井中，大斜度井占8 0 左右，平均井斜达4 0 0 以上。斜井压裂 施工时，易产生多裂缝。受多裂缝的影响，一是裂缝宽度窄，致使支撑剂过早地发生桥 塞，易于砂堵；二是支撑缝长短，导流能力差，造成斜井压裂的“三低一高 ，即低砂 比、低成功率、低有效率和较高的前置液用量，因而达不到预期的增产效果。 ( 3 ) 油水层交互，油水同层多，致使压裂方式不好选择； ( 4 ) 油藏浅层低温( 4 0 7 0 c ) ，部分井压裂液破胶不彻底，压后返排率低，对地 层伤害大； ( 5 ) 压后增产效果差。部分井压裂后初期见效，但产液量急剧下降；部分井只产 水，不出油：说明储层能量不足，含油丰度较低。 1 4 现有技术与目前存在问题之间的差距 锡林好来油藏存在的含油条带窄、油层单一、单层厚度小、小断层发育、断块小、 油水界面不统一，井浅井温低、大斜度定向井数量多等特点，造成压裂改造过程中，选 井选层和施工难度较大，压裂规模不易控制，压裂方式不好选择，低温条件下压裂液破 胶困难，对地层造成二次伤害。 中原油田现有的水力压裂技术是针对深层低渗复杂断块油气藏进行配套完善的，如 果将它直接应用到锡林好来油田，难以满足该油藏浅层低温、低孔低渗的储层特点。 1 5 主要研究内容 ( 1 ) 锡林好来地区储层基本特征分析 ( 2 ) 低温压裂液优化技术研究 低温水基压裂液优化技术研究 2 一_ _ 了i j 一：毫? 一2 - o ，名掣i _ 脯中国石油大学( 华弛三堡堡圭堂垡堡壅 压裂液与地层流体配伍性研究 ( 3 ) 压裂优化设计技术研究 优化射孔技术 针对锡林好来油藏的裂缝几何尺寸和施工参数优化 3 第二章锡林好来地区储层基本特征分析 第二章锡林好来地区储层基本特征分析 2 1 油藏概况 r 白音查干油田行政区位于内蒙古自治区巴彦淖尔盟乌拉特中旗巴音杭盖苏木境内， 区域构造位于内蒙古自治区二连盆地西川井坳陷北部的一个三级构造单元，经过十多年 的油气勘探和研究工作，取得了一定的勘探成果和丰富的地质认识，相继发现达尔其、 桑合、古尔三个具有千万吨级背景的油田，以及翁特、锡林好来等含油构造。面积约 3 2 0 0 k m 2 ，探矿面积1 8 6 3 7 k r 1 2 ，总资源量1 5 3 x 1 0 8 t ，探明程度只有1 0 6 ，勘探潜力较 大。 锡林好来油田位于白音查干凹陷西南部，北部紧邻桑合生油洼陷，是受岩性影响的 断块构造油气藏( 图2 1 ) 。含油层位腾格尔组和阿尔善组，油藏埋深1 1 0 0 2 1 0 0 m 。2 0 0 6 年以来随着对该区的滚动勘探开发的不断深入，先后发现了锡3 块、锡4 块、锡6 块、 锡1 2 块、锡1 3 块、锡1 7 块、锡1 8 块、锡1 9 块、锡2 0 块、锡2 1 块、锡2 2 块等多个 含油区块。 f i 9 2 - 1 b a iy i nc h a g a nc o n c a v el o c a l i t ym a p 2 0 0 6 年，在锡林好来构造上部署了评价井锡2 、锡3 井。锡2 井于2 0 0 6 年8 月对 腾格尔组下段4 砂组井段2 0 5 7 5 2 0 6 7 4 m ，3 层9 9 m 油层、干层( 4 9 5 1 号层) 试油， 抽汲日产油1 2 m 3 ，2 0 0 6 年9 月对原射孔井段压裂，抽汲日产油3 1 2 i n 3 。日产水6 7 2 m 3 ， 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 在锡林好来首次突破工业油流关。锡3 井于2 0 0 6 年1 0 月对腾格尔组5 砂组井段 2 0 5 7 5 2 0 6 7 4 m ，2 层4 3 m 油层试油，抽汲，日产油1 5 7 2 l n 3 。锡4 井于2 0 0 6 年1 1 月4 日完钻，在腾下6 砂组钻遇1 9 r n 2 层的油层，2 0 0 7 年7 月压裂试油，获得日产1 8 4 8 m 3 的高产工业油流。2 0 0 6 年锡2 、锡3 块上报控制含油面积9 5 3 k m 2 ，石油地质储量 5 1 0 8 6 x 1 0 4 t 。 2 0 0 7 年对锡林好来构造进行进一步评价，先后部署实施了锡4 、锡1 1 等1 0 余口评 价井，发现了锡3 、锡4 、锡5 、锡6 含油区块。同时重点对锡3 块开展评油藏评价研究 工作，进一步落实锡3 块的储量。 2 0 0 8 年对锡3 块进一步实行评建一体化研究工作，在锡林好来构造先后部署实施了 锡1 2 、锡2 2 等l o 余口井，对锡3 块周边构造进行了系统的评价，并发现了锡1 2 、锡 1 3 、锡1 7 、锡1 8 、锡1 9 、锡2 0 、锡2 1 、锡2 2 和锡2 3 含油区块，统称锡1 2 断块区。 图2 - 2 锡1 2 块、锡3 断块区含油面积图 f i 9 2 - 2 x i l 2b l o c k , x db l o c ko i la r e am a p 2 0 0 8 2 0 0 9 年锡林好来地区累计探明含油面积3 8 7 k m 2 ，储量2 8 6 2 1 x 1 0 4 t ，其中锡3 块2 0 0 8 年动用含油面积0 9 9 k i n 2 ，石油地质储量8 1 2 1 x1 0 4 t ，建成产能o 6 x 1 0 4 t 。锡1 2 块、锡2 3 块断块2 0 0 9 年动用含油面积2 8 8 k l i l 2 ，石油地质储量2 0 4 9 7 x 1 0 4 t ，建成产能 2 1 6 x 1 0 4 t 。 2 0 1 0 年4 月对锡2 6 井腾上3 压裂试油获日产油6 0 t 油流，累计产油1 4 1 5 t ，由此 在白音查干次洼发现锡2 6 断块区，属于白云质泥岩缝洞型油藏，落实含油面积1 0 9 k i n 2 ， 储量6 7 1x 1 0 4 t 。 截止2 0 1 0 年1 2 月，锡林好来地区已投入开发锡3 块和锡1 2 断块区，动用石油地 质储量2 8 6 2 1 x 1 0 4 t ，主要含油层位腾格尔组和阿尔善组，油藏埋深1 2 0 0 2 2 0 0 m ，平均 5 第二章锡林好来地区储层基本特征分析 孔隙度1 3 1 2 1 9 6 ，平均渗透率7 9 5 9 6 3 r o d 。油井开井4 1 口，水井开井9 口，平均 日产液3 1 2 i t ，平均日产油1 0 5 4 t ，综合含水6 6 2 ，平均动液面1 3 6 8 m 。 2 2 油藏基本特点 锡林好来油藏具有以下特点： ( 1 ) 含油面积窄，高度小、油水关系复杂，为典型的低幅度、低丰度、小断块构 造层状油藏。 根据完钻资料分析，锡林好来地区地层倾角较缓，一般在5 1 2 0 之间，个别油藏含 有面积在o 0 9 0 9 9 k m 2 ，一般小于0 5 k m 2 ；含油高度一般在1 0 3 5 m ；单块石油地质丰度 在2 5 9 5 x 1 0 4 t k i n 2 之间，平均7 0 x 1 0 4 t k i n 2 ( 表2 1 ) ：由于地层倾角小，导致油水分异性 差，油水关系复杂，含有饱和度低，一般在5 0 6 0 之间，属于低幅度、低丰度小断块 构造层状油藏。 表2 1 锡林好来地区各块含油高度和储量丰度统计表 t a b l e 2 - 1o uh e i g h ta n dr f s e r v ea b u n d a n c et a b l eo l x i nb i nh a ol a ia r e a 面积储量含油高度 储量丰度 断块 ( k m 2 ) ( 1 0 4 t )( m ) ( 1 0 4 t k i n 2 ) 锡3 0 9 9 8 1 2 4 2 0 5 0 8 2 1 2 锡6 o 3 72 1 6 22 55 8 4 4 锡1 20 2 51 6 5 6 1 5 6 6 2 0 锡1 3 0 5 4 5 1 3 5 1 5 3 59 5 1 3 锡1 7 o 0 94 0 92 04 5 4 2 锡1 8 o 1 12 7 71 02 5 2 2 锡1 9 o 2 58 7 94 03 5 2 7 锡2 0 o 3 9 2 5 0 7 2 0 3 0 6 4 3 2 锡2 l o 7 25 4 6 72 57 8 1 6 锡2 2 0 1 l4 1 82 03 8 0 2 锡2 3 o 2 91 5 8 71 55 4 7 2 合计： 4 0 92 8 6 2 10 3 57 0 0 0 ( 2 ) 储层岩石成分复杂，岩电关系不请，油水层识别困难 锡林好来地区发育辫状河三角洲相沉积，物源主要来自东南、正东、东北三个方向。 岩性以含砾细砂岩、粉砂岩为主。储层纵向上具有多沉积旋回特点，属于多起多物源沉 积体系，砂体厚度及物性变化快，储层非均质性严重。同时由于储层中含有大量云母及 放射性矿物，岩石成分复杂，导致岩电关系复杂，对油层识别带来困难。( 表2 2 ) 6 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 表2 - 2 锡林好来地区油水层验证统计表 t a b l e 2 - 2w a t e r o i lb e ds t a t i s i l e a ll i s to fx il i nh a ol a ia r e a 电阻率 补孔前补孔后 日增油 井号层号电测解释 日产油水日产油水 二次解释 ( q m ) ( t ) ( t )( t ) 锡31 72 1 水层 o 1 8水层 锡2 0 1 7 、1 81 8 - 2 1 水层 2 4 0 82 4 油层 锡3 133 0 3 2 水层 o 8 o 29 6 2 98 8油层 锡3 - 22 1 、2 22 5 3 6油水同层 1 7 0 41 0 3 3 o8 6 油层 锡3 - 31 2 、1 33 o 3 5油水同层2 0 0 48 6 2 56 6油层 锡3 4 1 1 1 62 5 - 3 5 水层、干层、油水同层 0 4 1 09 9 1 59 5 油层 2 3 储层基本特征分析 储层基本特征包括油气藏岩性、物性、结构特征、矿物组成、流体性质以及地层压 力与温度等内容。这既是分析和认识储层本身潜在的损害基础，又是判断外来流体可能 引起储层损害的原因与程度的依据。 ( 1 ) 储层岩性 锡林好来已开发区块储层岩性以粉砂岩、细砂岩为主，部分细砂岩结构与成分成熟 度较低。根据腾格尔组锡1 、锡2 、锡3 、锡1 0 、锡1 3 、锡1 7 等6 口井岩石薄片分析结 果，矿物成分主要有石砂岩、岩屑砂岩，长石石英砂岩。钙质胶结物为主要填隙物，含 量最高达4 2 ，平均1 0 。部分岩石含有粘土，少量岩石中含硅质、硬石膏和重晶石胶 结物。大部分岩石中含有云母，平均含量5 8 ，最高含量达1 5 。粒径主要分布在 o 1 2 1 0 0 m m 之间，磨圆度为次棱角状，岩石分选较差。胶结类型以孔隙式胶结为主， 胶结物以泥质为主。 ( 2 ) 储层物性 对锡3 井目的层进行常规物性分析，得到结论：储层孔隙度1 0 8 2 5 ，平均1 6 8 ； 渗透率2 6 3 8 0 m d ，平均2 8 m d 。测井解释储层孔隙度为1 0 9 2 9 8 ，平均1 6 7 ；渗 透率1 8 3 3 8 m d ，平均1 6 r o d 。由此可以看出锡林好来油藏为中孔低渗储层。 7 第二章锡林好来地区储层基本特征分析 埘哪 埘 ；m 巨 * 一 堆 雅l j 口 z ， 扎蓖度c 叼 图2 - 3 储层物性关系模型 f i 9 2 - 3p h y s i c a lp r o p e r t yr e l a t i o n s h i pp a t t e r no fx il i nh a o l a ir e s e r v o i r 根据锡林好来地区腾格尔组岩心物性分析结果及测井资料建立储层物性关系模型 ( 图2 3 ) 对该区物性进行研究。物性研究结果显示( 表2 3 ) 腾格尔下段1 3 砂组物性 较好，平均孔隙度1 4 - 1 4 6 平均渗透率1 8 1 3 3 1 m d ；腾格尔下段4 - 6 砂组物性较差， 平均孔隙度1 1 0 1 2 2 ，平均渗透率4 5 7 5 m d 。 表2 - 3 锡林好来地区腾格尔下段、阿尔善组物性统计表 t a b l e 2 3 p h y s i c a lp r o p e r t ys t a t i s t i c a ll i s to fl o w e rb e n c ho ft e n gg e e ra n dae rs h a hb l o c k 平均孔隙度平均渗透率最大渗透率最小渗透率 层位 ( ) m dm dm d 饮l1 4 01 9 32 9 1 93 3 t x 21 4 61 8 11 0 4 04 4 饮31 4 53 3 15 2 3 63 5 t x 41 2 27 52 7 13 3 饮51 2 1 6 19 6 3 7 饮61 1 04 56 43 3 根据锡林好来地区阿尔善组完钻井录井资料，阿尔善组测井解释油层孔隙度 8 3 1 4 6 ，渗透率1 0 5 6 0 r o d 。属低孔低渗储层。 ( 3 ) 储层非均质性 对锡林好来腾格尔组储层下段储层渗透率的变异系数、突进系数和渗透率级差进行 综合评价，结果表明( 表2 4 ) 该区腾格尔组储层下段储层的平面、层内非均质性均较 强、层内非均质性强。 8 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 表2 - 4 锡林好来地区腾格尔下段非均质性综合评价表 t a b k 2 - 4 a e o l o t r o p i s mc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nt a b l e o f l o w e rb e n c ho f t e n gg e e rb l o c k 平面层内层间 项目范围 ( )( )( ) o 71 8 3 5 36 6 6 71 5 8 33 1 2 5 1 53 3 3 33 2 3 72 5 2 5 渗透率 级差 5 1 01 6 6 72 5 1 84 3 7 5 1 0 5 0 o o 4 2 4 5 3 1 2 5 综合评价：较强强较强 ( 4 ) 储层孔喉结构特征 一一一 根据锡3 井岩心压汞法毛管压力测定结果分析( 表2 5 ) ，该区储层物性较差，喉道 分选情况较差，分选系数2 5 ；排驱压力较大，一般大于o i i v i p a ，大多数大于1 m p a ； 排替压力越大，中值压力越大；平均喉道半径一般小于i p m 。 。 表2 - 5 锡林好来锡3 井毛管压力试验特征参数统计表 t a b l e 2 - 5c h a r a c t e r i s t i cp a r a m e t e ro fc a p i l l a r yp r e s m r et e s to fx i 3w e l l 样 孔隙渗透排驱中值 吼道 平均 中值 退出 口 吼道结构 分选 特征歪度 吼道 半径效率 口口 度 蛊 压力压力 系数系数系数系数 半径 号 ( )( 如l d )( m p a )( m p a ) 系数 o m )( ) ( 【1 1 ) l1 3 9 03 6 60 1 07 5 5l o 7 2o 5 72 6 87 0 2o 9 51 1 l 0 1 0 2 8 9 7 71 2 9 0 1 3 40 2 0 4 6 91 0 3 00 4 22 2 00 6 01 4 0o 6 00 1 63 6 5 3 85 5 0o 1 21 5 08 4 01 2 4 60 0 61 2 41 7 8 5 11 5 0o 1 00 0 93 5 2 1 1 08 6 00 1 45 o o2 1 9 91 1 7 00 0 12 3 24 5 5 8 91 3 00 0 4o 0 33 3 9 2 “9 2 0o 5 33 0 05 3 3o 0 15 2 21 2 4 1 51 6 4o 0 6 2 9 7 4 ( 5 ) 储层敏感性 锡林好来地区目前仅有锡3 井1 9 1 4 8 5 1 9 5 1 1 5 m 井段有4 块样品做了储层敏感性实 验，通过腾格尔组储层岩石的速敏性、盐敏性和酸敏性实验分析，对锡1 2 断块区的腾 格尔组储层敏感性有了初步的认识。 储层岩石的速敏性 9 。 第二章锡林好来地区储层基本特征分析 从锡3 井腾格尔段( 1 块样品) 的储层岩石速敏性实验结果看( 图2 - 4 ) ，储层致密， 随注入水流速加大渗透率有上升幅度不大，表明速敏伤害是不存在的。 o 5l1 522 5 3 3 5 4 4 5 5 驱替速度 图2 - 4 锡3 井速敏试验曲线 f i 9 2 - 4 t r i a lc u r v eo fv e l o c i t ys e n s i t i v et e s to fx i 3w e l l 储层岩石的酸敏性 锡3 井腾格尔段的2 块岩芯样品流动酸敏试验结果见表2 6 ： 流动酸敏试验表明，酸化后渗透率呈较大幅度下降，酸敏指数在0 8 1 0 8 5 之间， 为强酸敏。 表2 - 6 锡3 井岩石酸敏性试验成果表 t a b l e 2 - 6t a b l eo fr o c ka c i ds e n s i t i v et e s to fx i 3w e l l 样品 井深 岩性描述 孔隙度 气测 地层水：参透率 渗透率 m) 酸敏 酸敏 编号m 指数损害程度 m d 酸前酸后 41 9 1 5 6 2 灰褐色油迹粉砂岩 1 4 2 41 2 4 o o5 7 7 28 2 38 5 0 0 极强 61 9 1 6 1 5 灰褐色油迹粉砂岩 8 4 87 1 13 7 80 5 48 1 o o极强 储层岩石盐敏性 锡3 井腾格尔段的储层岩石盐敏性分析结果见表2 7 ： 从实验的结果看，该区储层存在不同程度盐敏，临界盐度6 0 0 0 m g l ，储层岩石的 盐敏性应为中等偏弱。 。 1 0 4 3 2 l 0 0 碍鐾f 璐 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 表2 7 锡3 井盐敏性评价试验成果表 t a b l e 2 7t a b l eo fs a l i n es e n s i t i v et e s to fx i 3w e l l 样品 l 井深，m1 9 1 2 0 8 岩性描述灰褐色油迹粉砂岩 孔隙度，7 8 2 5 渗透率，m d 2 4 2 6 8 x1 0 4 m g l0 6 3 6 6 1 0 4 m g l 0 6 0 2 不同盐度水测渗透率 4 x1 0 4 m g lo 5 0 4 2 x1 0 4 m g l 0 4 7 6 蒸馏水 0 3 5 6 临界盐度，m g l 6 0 0 0 备注 中等偏弱盐敏 ( 6 ) 流体性质 锡林好来地区的地面原油密度o 8 2 5 4 - 0 8 6 8 3 9 e r a 3 ，地面原油粘6 0 1 2 1 3 4 m p a - s ；凝 固点。5 1 3 6 。地层水总矿化度1 4 2 5 0 0 - 1 8 7 0 0 m g l ，氯离子8 5 6 8 0 - 1 1 0 3 0 m g l ，水型c a c l 2 型。 ( 7 ) 地层温度和压力 锡林好来地区腾格尔阿尔善组的地层压力系数1 0 1 ，原始地层压力1 3 4 2 2 0 m p a ， 油藏温度为6 2 4 - 8 1 5 。属常温常压油藏。 2 4 压裂过程储层伤害分析 压裂伤害是指对储集层流体产出或注入的自然能力所造成的任何障碍的统称。储层 损害需要从各个方面上来综合研究和认识。内因方面，地层本身的岩性、矿物组成、物 性及流体性质等会对储层造成伤害；外因方面，压裂施工过程中引起储层微观结的改变 也会对储层造成伤害。 根据锡林好来地区储层特征分析结果，对压裂过程中可能出现的伤害进行分析。 ( 1 ) 毛细现象造成的伤害 毛细现象造成的伤害主要有水锁和贾敏效应。当压裂液的滤液侵入储层空隙后，会 在水润湿的孔道内产生毛细管力，储层的油气必须克服毛细管压力才能流出储层，若储 层的能量不足以克服这一附加的毛细力和流体流动的摩擦阻力，就不能把水段塞驱开， ；一 1 1 第二章锡林好来地区储层基本特征分析 而造成严重和持久的水锁。对于锡林好来的低渗储层，孔道半径较小，产生的毛细管压 力较大，最易产生水锁和贾敏效应。滤液在储层中滞留的时间越长，对油气层渗透率的 损害越大，油气层渗透率越低，造成的损害越严重。 根据锡林好来地区的渗流特征研究表明，储层微观结构特征是单峰或多峰的偏细态 孔喉的孔隙群，存在着孔喉半径分布范围较小以及毛管压力高的特性。所以在压裂改造 过程中，外来流体容易产生水锁效应，地层造成伤害。 ( 2 ) 水敏性伤害 大量粘土矿物质存在于水敏性的储层中。粘土在遇到外来流体时会产生水化膨胀和 分散运移等物理变化与化学变化，从而堵塞油气通道，导致产量下降。 储层中粘土含量时，称为洁净砂岩或良质砂岩，总量超过1 0 为较差储层。粘 土含量越高，对地层造成的伤害程度越严重。锡林好来地区储层粘土含量平均7 3 ， 最高达1 8 ，水敏性中等，这也是造成地层伤害，影响压裂效果的一个重要因素。 ( 3 ) 盐敏性伤害 锡林好来地区地层水矿化度较高，储层存在不同程度盐敏，临界盐度6 0 0 0 m g l ， 储层岩石的盐敏性应为中等偏弱。压裂液进入油气层和其中的水敏性矿物( 如蒙托石) 不配伍，将会引起这类矿物的水化膨胀、分散或脱落，导致油气层渗透率下降，造成水 敏性损害。而且外来液体的矿化度越低，引起的水敏性损害越强，其矿化度降低越大， 引起的水敏性损害越强；外来液体的矿化度相同的条件下，所含高价阳离子的成分越多， 引起的油气层敏性损害的程度越弱。 ( 4 ) 乳化堵塞 由于地层流体中常含有天然的乳