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油气地质与采收率2025年第03期:致密长石砂岩储层压裂液伤害机理及SC-CO_2解水锁作用实验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王娟娟;王军舰;张冲;董传瑞;葛地;

单位:中国石化东北油气分公司石油工程环保技术研究院;

摘要:针对松辽盆地JS-LS气田沙河子组致密砂岩气藏压裂后返排率低、气井产能差的问题,利用岩心驱替实验、矿物组分分析、润湿性测试及微观分析等测试手段,分析了致密长石砂岩储层压裂液伤害机理及超临界二氧化碳(SC-CO_2)解水锁作用机理。研究结果表明:研究区沙河子组储层岩性为典型的致密长石砂岩,其较小的孔喉尺寸与极强的亲水性导致压裂液侵入后滞留明显,使得平均束缚水饱和度达到60.51%,平均液膜厚度为373.31 nm,束缚水和液膜占据了大量孔隙空间,水锁渗透率伤害率占渗透率总伤害率的55.54%,形成以水锁伤害为主的压裂液伤害。SC-CO_2极强的扩散性、穿透能力以及在水中较高的溶解度使其在解水锁方面与常规前置液氮具有明显不同的功效。SC-CO_2在高压条件下溶于水形成碳酸,通过萃取溶解与储层矿物发生溶蚀作用,改善了储层渗透率,并与水形成混相以降低界面张力。相较于N_2和天然气,SC-CO_2在排驱过程中大幅度降低毛细管力,使岩心中束缚水体积膨胀,破坏液膜,从而降低了束缚水饱和度与液膜厚度,平均束缚水饱和度降至26.754%,平均液膜厚度降至179.35 nm。SC-CO_2几乎可以进入到储层任意大于CO_2分子直径的孔喉中,从而进一步增强其解水锁的能力。

关键词:致密储层;;水力压裂;;超临界二氧化碳;;混相驱;;束缚水

基金资助:中国石化科技攻关项目“东北工区致密气藏二氧化碳复合压裂工艺技术研究”(P24150)