低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究

低渗透砂岩气藏是我国天然气未来增储上产最重要的领域之一,提高低渗透砂岩气藏开发水平,实现规模有效开发,是实现天然气业务持续有效协调发展的重要保障。鄂尔多斯盆地苏里格气田是我国迄今陆上探明储量最大的整装气田,同时又是典型的“低渗透、低压、低丰度”气藏。苏里格上古生界低渗透砂岩气藏是目前主要开发对象,但不经过改造措施难以达到工业开采价值；因此压裂改造成为苏里格低渗砂岩气藏开发最重要的增产手段和经济高效开发的有效方法之一。压裂液作为压裂改造油气层中的入井流体,在压裂过程中起传递压力和携带支撑剂的作用,但同时又是储层损害的主要来源,给储层带来不同程度的伤害。所以,正确评价压裂液性能,分析其对储层造成的潜在伤害原因,揭示其主要伤害机理,对压裂液的优选、性能改进及低渗透砂岩气藏储层有效开发具有指导作用。 对多孔介质中水的赋存状态进行了分析,在此基础上,利用非稳态恒压气驱法结合核磁共振乃谱技术,研究了低渗透砂岩气藏在不同气驱条件下的束缚水饱和度及气水渗流规律。以平均驱替压差下气驱孔隙体积倍数为依据来衡量气驱法建立束缚水饱和度过程,确定了平均驱替压差下达到束缚水状态的最佳气驱孔隙体积倍数；分析了驱替压差对含水饱和度及束缚水饱和度的影响；分析了气驱束缚水饱和度与储层物性的相关关系。另外,对气驱后岩心开展了离心法确定束缚水饱和度实验研究,综合气驱法和离心法实验结果准确给出了苏里格低渗砂岩气藏岩心的束缚水饱和度。通过研究,为低渗透砂岩气藏岩心建立束缚水饱和度提供了理论依据,为低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究提供了基础和理论支持。 利用扫描电镜及X衍射技术对低渗透砂岩气藏岩心的粘土类型、含量及其产状特征进行了分析；利用恒速压汞技术对其孔喉配套发育特征进行了分析；把低磁场核磁共振乃谱技术应用于苏里格低渗砂岩气藏压裂液伤害机理研究中,结合常规流动驱替实验和平行岩样比对方法,开展了胍胶、酸性、阴离子型表面活性剂(VES)三种压裂液对气藏储层伤害机理的物理模拟实验研究。通过研究,客观准确的评价三种压裂液对储层的水敏性伤害、水锁伤害、稠化剂/VES引起的伤害等,得出了每种压裂液对储层的伤害原因及主要伤害机理,建立了种低渗透砂岩气藏压裂液伤害机理研究的新方法。在此基础上,综合评价了每种压裂液的性能,提出了苏里格低渗透砂透岩气藏的压裂液优选方案。