[发明专利]发生酸敏的门限温度的获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发过程中的储层改造技术，特别是一种碎屑岩储层改造时发生酸敏的门限温度的获取方法。

背景技术

油气田开发过程中的储层改造技术是石油与天然气生产过程中常用的增产技术之一，其中对较为致密的碎屑岩储层进行酸化溶蚀以提高储层物性是储层改造提高采收率的重要手段之一。酸化改造方法是将配置的酸液注入储层中，通过酸液对储层中的部分矿物进行溶蚀达到提高储层物性的目的，从而提高油气井的采收率(王艳伟等，超深井酸化压裂技术的应用——以塔河油田奥陶系油藏为例，v22，n6，p.524-526，2001)。近年来，较多的研究成果显示，在一定地质条件下，注入的酸液与储层岩石矿物之间可能会发生“酸敏”作用，即酸液与岩石矿物相互作用后不仅未能提高储层物性，并且反应可能会导致储层的孔隙喉道发生堵塞效应，以致物性降低，从而造成储层伤害(黄成刚等.咸化湖盆中酸性流体对碎屑岩储层的改造作用，地球科学与环境学报,v36，n3，p52-61，2014；黄成刚等，咸化湖盆碎屑岩储层中铁白云石的溶蚀作用模拟实验研究，石油实验地质,v36，n5，p.650-655，2014；曹正林等，高温高压下碎屑岩储层中石膏溶解对方解石沉淀的影响，石油学报，v35，n3，p.450-454，2014)。发生“酸敏”的原理是：部分碎屑岩储层中含有的蒙皂石或伊蒙混层在一定条件下会向伊利石转化，生成的纤细状伊利石堵塞孔隙喉道从而产生酸敏现象(黄成刚等.咸化湖盆储层中咸水流体与岩石矿物相互作用实验模拟研究,矿物岩石地球化学通报,v34，n2，p.345-350，2015)，其化学反应方程式为：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。该反应开始大量发生时的临界温度即为酸敏的门限温度。

现有技术中，在对进行碎屑岩储层酸化改造前，无法预知该储层段是否会发生酸敏效应，仅通过注酸后的一定时间内油气产量的变化特征来判断储层是否发生了酸敏效应(李永太等，安塞油田三叠系延长组特低渗透油藏增产技术，石油勘探与开发，v33，n5，p.638-642，2006)，更无法预测酸敏发生的门限温度。众所周知，不同地区的碎屑岩储层中蒙皂石和伊蒙混层的相对含量和总含量均有所不同，因此每个研究区块发生酸敏的门限温度也不同。针对储层发生酸敏的门限温度的分析，截至目前，尚未见到文献公开报道解决这一难题的方法和途径。

发明内容

近年来，随着高温高压实验装置的发明，使得模拟地层条件下的岩石矿物与酸液之间的化学反应成为现实，借助该实验装置可以通过高温高压实验来模拟储层改造时的酸化反应，从而获取实验后的生成物溶液中的离子浓度(电感耦合等离子体发射光谱分析，ICP-OES)，进一步研究其变化规律，因酸敏反应方程式中的K⁺、Na⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺容易受到长石、铁方解石和铁白云石溶解作用的影响，因此Si⁴⁺成为首选的最准确的指示标志，由此可以通过实验生成物溶液中Si⁴⁺离子浓度的变化规律来分析酸敏发生的门限温度。

本发明提供了一种发生酸敏的门限温度的获取方法，所述发生酸敏的门限温度的获取方法包括：

在预设实验温度范围内选取n个实验温度点T_i，其中i为1，2…，n；

根据各实验温度点T_i、待测岩样所在地区的平均地表温度T₀及地温梯度Δt，计算各实验温度点对应的地层埋深H_i：

H_i＝(T_i－T₀)/Δt×100；