董鳳龍（中油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦124010）

1 研究必要性及意義

國內(nèi)外開發(fā)實(shí)踐表明，儲層傷害評價(jià)、控制和補(bǔ)救是解決有效開發(fā)的重要課題之一。但對低滲碳酸鹽巖油藏，未建立致密儲層工作液（鉆完井液、壓裂液）傷害評價(jià)方法，工作液對儲層傷害機(jī)理及傷害程度認(rèn)識不清，儲層保護(hù)措施難以確定。實(shí)驗(yàn)區(qū)塊視碳酸鹽巖油藏的主力區(qū)塊，主要儲集層為白云巖類，儲層致密、敏感性礦物含量高，壓裂后壓裂液返排率和產(chǎn)能差異大，明確工作液對儲層傷害機(jī)理對于致密儲層高效開發(fā)具有重要意義。

針對致密油儲層在開發(fā)過程中存在的問題，深入分析儲層巖性、物性、孔隙結(jié)構(gòu)、流體等特征，明確儲層在鉆完井、壓裂過程中潛在傷害機(jī)理；建立致密油儲層工作液傷害評價(jià)系統(tǒng)方法，明確工作液（鉆完井液、壓裂液）對儲層傷害機(jī)理及傷害程度，提出儲層保護(hù)措施建議，為致密油高效勘探開發(fā)工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

2 壓裂液傷害機(jī)理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 低滲致密儲層傷害地質(zhì)因素研究

針對碳酸鹽巖致密油層，在已有分析測試資料基礎(chǔ)上，利用巖石薄片、場發(fā)射掃描電鏡、氮?dú)馕?、核磁共振等手段，系統(tǒng)分析研究區(qū)致密油層巖性、物性、孔隙結(jié)構(gòu)、敏感性礦物及流體等特征，明確儲層在鉆完井、壓裂過程中潛在傷害機(jī)理。

（1）儲層巖性特征分析：利用大鑄體薄片、X-衍射全巖分析，明確儲層巖石類型和結(jié)構(gòu)特征。

（2）儲層物性特征分析；結(jié)合巖心分析和測井解釋成果，明確研究區(qū)主力儲層孔隙度、滲透率、飽和度等特征。

（3）儲層敏感性礦物分析：利用X-衍射粘土礦物、場發(fā)射掃描電鏡分析，明確儲層中敏感性礦物含量、類型及其產(chǎn)狀。

（4）儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征分析：利用鑄體薄片、氬離子拋光電鏡、CT 掃描、核磁共振等方法，系統(tǒng)描述研究區(qū)致密油儲層孔隙/裂縫類型、大小及其連通性。

（5）流體特征：明確儲層原油、地層水性質(zhì)，為室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)評價(jià)提供依據(jù)。

根據(jù)儲層傷害地質(zhì)因素綜合分析，明確碳酸鹽巖致密油儲層在鉆完井液、壓裂過程中潛在傷害機(jī)理。

2.2 低滲致密儲層工作液傷害評價(jià)方法建立

調(diào)研目前工作液傷害評價(jià)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)方法，分析在致密儲層評價(jià)的適應(yīng)性，結(jié)合儲層特征和工程特點(diǎn)，建立適合致密儲層工作液傷害評價(jià)的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法。①儲層傷害室內(nèi)評價(jià)方法調(diào)研：系統(tǒng)調(diào)研儲層傷害室內(nèi)評價(jià)方法、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合研究區(qū)儲層特征，分析目前評價(jià)方法在研究區(qū)儲層傷害實(shí)驗(yàn)評價(jià)的適用性。②儲層工作液傷害評價(jià)方法建立：在系統(tǒng)調(diào)研分析已有儲層傷害評價(jià)方法基礎(chǔ)上，結(jié)合致密油儲層特征和現(xiàn)場施工工藝流程特點(diǎn)，建立系統(tǒng)的致密油儲層傷害評價(jià)方法。

2.3 鉆完井液對儲層傷害實(shí)驗(yàn)研究

利用致密油儲層已鉆井鉆完井液體系，根據(jù)現(xiàn)場鉆完井方式和工藝流程，系統(tǒng)評價(jià)鉆完井液體系對致密油儲層傷害程度和傷害機(jī)理。

（1）單一鉆井液動態(tài)傷害實(shí)驗(yàn)評價(jià)：利用室內(nèi)動態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，開展單一鉆井液體系對致密油儲層基塊、微裂縫的傷害評價(jià)，明確鉆井液對基塊、裂縫的傷害程度和鉆井液侵入深度。

（2）單一完井液傷害實(shí)驗(yàn)評價(jià)：利用室內(nèi)動態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)裝置，開展單一完井液體系對致密油儲層的傷害評價(jià)，明確完井液對儲層的傷害程度。

（3）系列工作液動態(tài)模擬傷害實(shí)驗(yàn)評價(jià)：模擬現(xiàn)場工藝流程和工程參數(shù)（溫度、壓差等），根據(jù)實(shí)際作業(yè)過程中各種工作液先后接觸巖心的順序（地層水→鉆井液→水泥漿濾液→完井液→射孔液等），進(jìn)行動態(tài)損害實(shí)驗(yàn)評價(jià)，明確鉆完井液體系對儲層的傷害程度。

（4）鉆完井液與地層流體性實(shí)驗(yàn)評價(jià)：對儲層鉆完井過程中必須接觸的鉆井液、水泥漿濾液、完井液、地層水等進(jìn)行正交系列實(shí)驗(yàn)評價(jià)，明確鉆完井液之間、鉆完井液與地層流體的配伍性。

（5）鉆完井液對儲層傷害機(jī)理分析：利用環(huán)境掃描電鏡、核磁共振等分析測試手段，分析鉆完井液體系對儲層傷害機(jī)理，明確對儲層的重要傷害因素，為后期鉆完井液儲層保護(hù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

2.4 壓裂液對儲層傷害實(shí)驗(yàn)研究

針對目前致密油儲層所用壓裂液體系，根據(jù)壓裂工程作業(yè)特點(diǎn)，利用本次研究建立的儲層壓裂液傷害評價(jià)方法，系統(tǒng)評價(jià)壓裂液體系對儲層傷害程度和傷害機(jī)理，明確目前已壓裂井壓裂液體系對儲層的主要傷害機(jī)理，為壓裂液儲層保護(hù)措施建議提供依據(jù)。

（1）壓裂液破膠傷害實(shí)驗(yàn)評價(jià)：開展壓裂液破膠時(shí)間及破膠效果實(shí)驗(yàn)評價(jià)，明確壓裂液在地層條件下的破膠狀況，利用ESM觀察破膠前后壓裂液分子形貌特征。

（2）壓裂液水敏實(shí)驗(yàn)評價(jià)：利用壓裂液配液流體，開展壓裂液在儲層條件下與礦物敏感性實(shí)驗(yàn)評價(jià)，明確壓裂液體系水敏傷害程度。

（3）壓裂液聚合物傷害實(shí)驗(yàn)評價(jià)：評價(jià)壓裂液體系聚合物對儲層傷害程度和傷害機(jī)理，利用實(shí)驗(yàn)前后壓裂液分析形貌觀察，明確壓裂液在儲層中吸附與滯留機(jī)理。

（4）壓裂液水鎖傷害實(shí)驗(yàn)評價(jià)：利用模擬驅(qū)替裝置和核磁共振，評價(jià)壓裂液體系水鎖傷害程度，明確不同類型儲層可動流體飽和度。

（5）壓裂液與地層流體配伍性實(shí)驗(yàn)評價(jià)：針對不同比例混合的壓裂液、地層水開展配伍性實(shí)驗(yàn)評價(jià)，明確壓裂液與地層水配伍性。

（6）壓裂液傷害機(jī)理綜合分析：綜合利用環(huán)境掃描電鏡、核磁共振等分析測試手段，結(jié)合傷害實(shí)驗(yàn)評價(jià)結(jié)果，定性、定量分析不同因素對儲層傷害的影響程度，明確壓裂液對致密油儲層主要傷害機(jī)理。

2.5 儲層保護(hù)措施建議

綜合儲層傷害地質(zhì)因素、鉆完井液及壓裂液對儲層傷害機(jī)理研究成果，系統(tǒng)分析致密油碳酸鹽巖儲層在鉆完井、壓裂過程中主要傷害機(jī)理，針對后期鉆完井液、壓裂液設(shè)計(jì)提出儲層保護(hù)措施建議。

3 結(jié)語

（1）低滲、特低滲油藏一般具有喉細(xì)小、富含敏感性礦物、裂縫發(fā)育、界面張力大等特點(diǎn)，對儲層傷害異常敏感，又必須進(jìn)行人工壓裂改造方可有效動用。而在鉆完井、壓裂改造等過程中很易造成二次傷害，影響油井產(chǎn)量。因此，有必要開展入井流體傷害性評價(jià)，并采取相應(yīng)保護(hù)措施。

（2）開展儲層入井流體傷害性評價(jià)，首先要研究儲層傷害的地質(zhì)因素，開展綜合分析，以明確儲層在鉆完井液、壓裂過程中潛在傷害機(jī)理。

（3）不同類型致密儲層其入井流體傷害機(jī)理存在差異，因此，相應(yīng)傷害評價(jià)方法也有所不同，需要結(jié)合研究區(qū)儲層特征，分析目前評價(jià)方法在研究區(qū)儲層傷害實(shí)驗(yàn)評價(jià)的適用性，建立適合的工作液傷害評價(jià)的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法。

（4）評價(jià)過程中，需結(jié)合已鉆井鉆、完井及壓裂液體系，根據(jù)現(xiàn)場鉆完井方式和工藝流程以及壓裂工程作業(yè)特點(diǎn)，系統(tǒng)評價(jià)入井液體系對致密油儲層傷害程度和傷害機(jī)理。并綜合儲層傷害地質(zhì)因素、鉆完井液及壓裂液對儲層傷害機(jī)理，針對后期鉆完井液、壓裂液設(shè)計(jì)提出儲層保護(hù)措施建議。