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岔路河断陷位于吉林省境内的辽河断裂和第二松花江断裂之间的伊通地堑上,在长春和吉林两地之间,属于伊通地堑的次一级凹陷,呈北东45°~55°方向狭长展布,南北长约70km,东西宽约20km。岔路河断陷是伊通地堑中面积最大的一个断陷,面积1350km2,分为梁家构造带、新安堡凹陷、万昌构造带、波泥河.太平凹陷和孤店斜坡带五部分。
岔路河断陷属低孔低渗储层,相带变化快,储层类型复杂,敏感性和非均质性强,敏感性影响因素复杂。过去由于储层整体评价工作开展的不够,对储层特征及储层潜在伤害的因素认识不足,给储层预测、钻探、油层改造带来较大困难,急需开展储层敏感性损害机理、油层保护等技术攻关研究。
本文在收集整理前人研究工作的基础上,通过岩心观察、铸体薄片、普通薄片、扫描电镜、阴极发光、粘土矿物X衍射、压汞等实验分析手段以及五敏性实验分析方法,对岔路河断陷储层岩石学特征、储层物性特征、孔隙喉道特征、粘土矿物特征、润湿性、储层敏感性等特征进行描述和研究。首先,在分析本地区储层敏感性特征的基础上,从宏观和微观两个方面分析本区储层敏感性损害机理。其中在宏观上,研究沉积作用、成岩作用、流体性质等参数对储层敏感性的影响;在微观上,通过分析储层岩石学特性、储层物性特征、孔喉特征、粘土矿物含量和产状、润湿性等参数对储层敏感性的影响,分析本地区储层敏感性作用发生的原因。然后基于储层敏感相理论,将本地区储层敏感性进行分类。根据分类方案,在沉积、成岩模式的基础上,总结了岔路河断陷储层敏感性分布模式。最后在本地区储层敏感性分布模式的基础上,提出了相应的储层保护建议。
取得的主要成果和认识如下:
1、岔路河断陷储层属于低孔低渗型,孔喉类型以点状喉道、片状/弯片状喉道为主;储层敏感性矿物主要为粘土矿物,以伊利石、高岭石、绿泥石、伊/蒙混层为主,以孔隙充填式、薄膜式、栉壳式、搭桥式四种产状充填粒间或分布于粒表。
2、敏感性岩心流动实验分析和评价结果表明:岔路河地区储层不同井位不同层位存在不同程度的敏感性损害。速敏性主要以无速敏、弱速敏以及中等速敏损害为主;盐敏性损害临界盐度介于3024.30~5420.7mg/l;水敏性损害以中等水敏、强水敏性损害为主;酸敏性损害以无酸敏、中等酸敏性损害为主:碱敏性损害以无碱敏、中等碱敏损害为主。
3、水敏性较强的直接原因是砂岩中含有较高含量的粘土矿物,对于低渗储层存在较严重的水敏性损害;含量较高的高岭石和绿泥石等微粒在外力作用下易于运移,产生速敏性损害,点状、片状等细小喉道特征也使速敏性增强;盐敏强弱与绿泥石和伊蒙混层含量有关;碱敏性损害与伊利石和伊蒙混层含量有关。此外,沉积作用、成岩作用、储层流体性质等因素也是造成本地区储层敏感性的重要原因。
4、本文基于储层敏感相理论,用速敏、水敏和酸敏三种敏感性指数对本地区敏感性进行分类。共识别出4类储层敏感性:第1类强水敏性;第2类中等水敏、速敏、酸敏性;第3类中等水敏和速敏性;第4类强水敏中等酸敏性。本区以第2类和第3类敏感性为主。平面上在盆地中心部位的中深湖相带,以第4类敏感性为主,向盆地边缘方向过渡到第3类敏感性为主,在盆地边缘则是以第2类敏感性为主。在纵向上,随着深度的减小,第3类和第4类敏感性面积逐渐减少,而第1类和第2类敏感性面积增加。
5、根据本地区储层敏感性分类方案,在沉积、成岩模式的基础上,总结了岔路河断陷的储层敏感性分布模式:①滨岸平原带敏感性模式:岔路河断陷的东南断裂的边缘,以平原相沉积为主,发育第1类敏感性;②前缘斜坡带敏感性模式:岔路河断陷的盆地边缘,发育第2类敏感性。③中深湖相带敏感性模式:岔路河断陷的盆地水体较深的凹陷区,以第3类敏感性为主。④深湖相带敏感性模式:岔路河断陷存在深湖相的湖底扇,水下重力流等沉积砂体,属于第4类敏感性。
6、针对本地区储层敏感性损害,提出以下储层保护建议:钻井过程中建议采用屏蔽暂堵钻井液,着重控制入井钻井液的矿化度和pH值;压裂过程中建议采用油基压裂液;注水、采油尽量采用恒速、稳压,避免流速、压力波动过大,临界流速最好控制在0.100 ml/min左右;避免使用淡水体系,矿化度不应该低于临界盐度,在该区域应加强粘土稳定剂的应用研究;对储层进行酸化压裂时,应加强酸化液优选的专项研究;应尽量避免使用强碱性介质,介质的pH值最好不要超过临界值7.0。