[發(fā)明專利]發(fā)生酸敏的門限溫度的獲取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510769862.5
• 申請日: 2015-11-12
• 公開（公告）號: CN105403587A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃成剛;袁劍英;田光榮;吳麗榮;趙凡;張小軍;茍迎春;王樸;張世銘;李志明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N25/12
• 分類號: G01N25/12
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)過程中的儲層改造技術(shù)，特別是一種碎屑巖儲層改造時發(fā)生酸敏的門限溫度的獲取方法。

背景技術(shù)

油氣田開發(fā)過程中的儲層改造技術(shù)是石油與天然氣生產(chǎn)過程中常用的增產(chǎn)技術(shù)之一，其中對較為致密的碎屑巖儲層進行酸化溶蝕以提高儲層物性是儲層改造提高采收率的重要手段之一。酸化改造方法是將配置的酸液注入儲層中，通過酸液對儲層中的部分礦物進行溶蝕達到提高儲層物性的目的，從而提高油氣井的采收率(王艷偉等，超深井酸化壓裂技術(shù)的應(yīng)用——以塔河油田奧陶系油藏為例，v22，n6，p.524-526，2001)。近年來，較多的研究成果顯示，在一定地質(zhì)條件下，注入的酸液與儲層巖石礦物之間可能會發(fā)生“酸敏”作用，即酸液與巖石礦物相互作用后不僅未能提高儲層物性，并且反應(yīng)可能會導(dǎo)致儲層的孔隙喉道發(fā)生堵塞效應(yīng)，以致物性降低，從而造成儲層傷害(黃成剛等.咸化湖盆中酸性流體對碎屑巖儲層的改造作用，地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報,v36，n3，p52-61，2014；黃成剛等，咸化湖盆碎屑巖儲層中鐵白云石的溶蝕作用模擬實驗研究，石油實驗地質(zhì),v36，n5，p.650-655，2014；曹正林等，高溫高壓下碎屑巖儲層中石膏溶解對方解石沉淀的影響，石油學(xué)報，v35，n3，p.450-454，2014)。發(fā)生“酸敏”的原理是：部分碎屑巖儲層中含有的蒙皂石或伊蒙混層在一定條件下會向伊利石轉(zhuǎn)化，生成的纖細狀伊利石堵塞孔隙喉道從而產(chǎn)生酸敏現(xiàn)象(黃成剛等.咸化湖盆儲層中咸水流體與巖石礦物相互作用實驗?zāi)M研究,礦物巖石地球化學(xué)通報,v34，n2，p.345-350，2015)，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：KNaCa₂Mg₄Fe₄Al₁₄Si₃₈O₁₀₀(OH)₂₀·10H₂O(蒙皂石)+4.5K⁺+8Al³⁺→K_5.5Mg₂Fe_1.5Al₂₂Si₃₅O₁₀₀(OH)₂₀(伊利石)+Na⁺+2Ca²⁺+2.5Fe³⁺+2Mg²⁺+3Si⁴⁺+10H₂O。該反應(yīng)開始大量發(fā)生時的臨界溫度即為酸敏的門限溫度。

現(xiàn)有技術(shù)中，在對進行碎屑巖儲層酸化改造前，無法預(yù)知該儲層段是否會發(fā)生酸敏效應(yīng)，僅通過注酸后的一定時間內(nèi)油氣產(chǎn)量的變化特征來判斷儲層是否發(fā)生了酸敏效應(yīng)(李永太等，安塞油田三疊系延長組特低滲透油藏增產(chǎn)技術(shù)，石油勘探與開發(fā)，v33，n5，p.638-642，2006)，更無法預(yù)測酸敏發(fā)生的門限溫度。眾所周知，不同地區(qū)的碎屑巖儲層中蒙皂石和伊蒙混層的相對含量和總含量均有所不同，因此每個研究區(qū)塊發(fā)生酸敏的門限溫度也不同。針對儲層發(fā)生酸敏的門限溫度的分析，截至目前，尚未見到文獻公開報道解決這一難題的方法和途徑。

發(fā)明內(nèi)容

近年來，隨著高溫高壓實驗裝置的發(fā)明，使得模擬地層條件下的巖石礦物與酸液之間的化學(xué)反應(yīng)成為現(xiàn)實，借助該實驗裝置可以通過高溫高壓實驗來模擬儲層改造時的酸化反應(yīng)，從而獲取實驗后的生成物溶液中的離子濃度(電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析，ICP-OES)，進一步研究其變化規(guī)律，因酸敏反應(yīng)方程式中的K⁺、Na⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺容易受到長石、鐵方解石和鐵白云石溶解作用的影響，因此Si⁴⁺成為首選的最準(zhǔn)確的指示標(biāo)志，由此可以通過實驗生成物溶液中Si⁴⁺離子濃度的變化規(guī)律來分析酸敏發(fā)生的門限溫度。

本發(fā)明提供了一種發(fā)生酸敏的門限溫度的獲取方法，所述發(fā)生酸敏的門限溫度的獲取方法包括：

在預(yù)設(shè)實驗溫度范圍內(nèi)選取n個實驗溫度點T_i，其中i為1，2…，n；

根據(jù)各實驗溫度點T_i、待測巖樣所在地區(qū)的平均地表溫度T₀及地溫梯度Δt，計算各實驗溫度點對應(yīng)的地層埋深H_i：

H_i＝(T_i－T₀)/Δt×100；