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川中磨溪气田致密碳酸盐岩储层损害机理研究

作　者: 刘静
导　师: 康毅力
学　校: 西南石油大学
专　业: 油气田开发工程
关键词: 碳酸盐岩致密裂缝气藏地质特征损害机理储层敏感性毛管压力储层保护
分类号: TE258
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

世界上有1／3的油气田属于碳酸盐岩油气田。碳酸盐岩中油气储量约占世界总储量的50％，油气产量占总产量的60％。碳酸盐岩储层粘土矿物含量低，普遍认为其储层敏感性弱，因此人们认为碳酸盐岩储层保护与不保护意义不大，这种认识制约了碳酸盐岩储层的研究进展。然而碳酸盐岩储层富含H₂S和CO₂，在酸性介质条件下长期存在于碳酸盐岩储层中的粘土矿物，所接触的钻井完井液pH值一般高于11，碳酸盐岩储层敏感性研究的意义尤为重要。川中磨溪致密碳酸盐岩储层分布稳定，气水关系较为复杂，非均质性强，裂缝发育程度相对较差，地层中夹膏盐层。X-射线衍射和SEM观察表明，粘土矿物类型主要有绿泥石、高岭石和伊利石。论文针对雷口坡组和嘉陵江组储层开展了大量室内实验，利用现代岩样分析及测试手段，从地质特征，储层敏感性和毛管自吸等方面系统地描述了碳酸盐岩气藏损害，提出了一些新的认识，加深了对碳酸盐岩气藏损害机理及保护技术的研究。实验研究表明，川中磨溪碳酸盐岩储层流体敏感程度总体呈现强的趋势，速敏、水敏和盐敏损害程度为中等偏强，碱敏损害程度为强。毛管自吸表现为基块岩样渗透率越高，其自吸速率越快。裂缝性岩样的自吸速率大于基块岩样。碳酸盐岩孔喉结构复杂，本文利用CMS-300对基块、裂缝以及酸蚀裂缝岩样做了系统的应力敏感评价。实验结果表明酸蚀裂缝岩样应力敏感最强，裂缝岩样应力敏感比基块岩样强。随着应力的逐渐降低，岩心渗透率均无法恢复初始值。为了模拟高pH钻井完井液对储层造成的损害，本文评价了连续流动下碱性流体与碳酸盐岩储层作用的损害行为，并与常规碱敏实验对比。实验表明常规碱敏实验随着流体pH值的升高，损害率为60.94％～84.46％，连续流动实验损害率为90.63％～96.72％，比常规碱敏实验损害率增加12％～30％。本文开展了不同裂缝宽度及压差条件下的屏蔽暂堵实验研究，实验研究表明当岩样的裂缝宽度与钻井完井液粒度分布的峰值相匹配时，暂堵和返排效果好，形成的屏蔽环强度高。屏蔽环形成时，裂缝-孔隙型储层需要的合理正压差比孔隙型储层小，且裂缝宽度越大，需要的合理正压差越小。为有效地应用屏蔽暂堵保护技术提供合理依据。

川中磨溪气田致密碳酸盐岩储层损害机理研究

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