扶余致密油储层压裂液渗吸和伤害机理及焖井时机研究

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作者孙道坤
来源东北石油大学
出版年2022
摘要
近年来,非常规油气藏成为全球油气资源勘探开发热点领域,其中致密油藏的勘探与开发受到极大关注。致密油藏具有孔喉小、孔喉结构复杂、物性差等特点,开发勘探技术要求比较高,对于致密油藏资源开采,常用的技术是大规模水力压裂。压后焖井阶段,压力释放促进压裂液滤失进入储层,改善油水界面性能,提高渗吸置换能力;此外,压裂液对近缝储层具有一定损伤,在开发过程中合理优化焖井时间可在保护储层的基础上达到更好的增产改造效果。因此,评价压裂液与储层渗吸、伤害作用机制、合理优化焖井返排时间,对提高致密油储层开采有着重要的指导意义。以大庆Z区块扶余储层致密砂岩为研究对象,开展了XRD全岩衍射实验、孔隙度实验、渗透率实验、压汞实验、接触角实验、动静态渗吸实验、储层伤害实验和焖井返排实验,测试储层矿物组分和物性特征,缔合压裂液体系下动静态渗吸特征、渗透率损害率和焖井返排采收率。在此基础上,建立了焖井多相流体流动模型和数值模拟方法,计算了不同焖井方案日产油量和累积产油量,提出来最优焖井时间。获得主要结论如下:(1)工区扶余油藏致密储层石英类总量在47%之间,颗粒总量为86%,填隙物总量为6~9%,孔隙较为发育;孔隙度分布在10.56~12.38%,平均孔隙度为11.46%,渗透率分布在0.9~1.3m D,平均渗透率为1.13m D;岩心为亲水岩心,孔隙尺寸致密,小孔隙为主,具有较强的毛细管力。(2)动静态渗吸速率均在渗吸初期快速增长,并达到峰值,随后开始快速下降,逐渐达到平衡。核磁共振分析表明,静态渗吸主要是岩心小孔喉发挥作用,动态渗吸小孔喉和大孔喉均发挥作用,动态渗吸速率高于静态渗吸速率。缔合压裂液体系对储层具有一定的伤害作用,渗透率损害率11.9%左右。(3)实验结果表明,焖井初期在毛管力和焖井压差释放的共同作用下,渗吸置换作用明显,采收率迅速上升,随着压裂液伤害过程的进行,岩心物性下降,采收率提升幅度减缓,目标区块储层合理焖井时间为6天。(4)模拟结果表明,随着焖井时间的增加,裂缝周围的压力扩散范围不断增加,裂缝伤害半径逐渐扩大,压裂液滤失范围增加,累积产量增加。压后焖井时间不宜过长,压裂液长时间滞留在地层中对地层造成伤害,建议合理焖井时间为6~10天。将焖井时间6~10d在S区块井进行实际应用,取得了很好的提产提采效果,该研究对提高致密油储层开采有着重要的指导意义。

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