摘要

塔里木油田巴什托普井區(qū)東河塘組整體屬于低滲透砂巖儲層，在注水開發(fā)的過程中，賈敏效應(yīng)對油藏的開發(fā)影響很大。針對這一情況在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行了賈敏效應(yīng)評價實(shí)驗(yàn)設(shè)計和評價標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明研究區(qū)域的賈敏效應(yīng)程度為中—強(qiáng)，鑒于此，依據(jù)賈敏效應(yīng)機(jī)理，開展了減輕賈敏效應(yīng)的方法探討，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，通過往注入水中加入0.01%雙子表面活性劑來降低油水界面張力的方法可顯著削弱賈敏效應(yīng)，改善開發(fā)環(huán)境。

低滲透油藏在開發(fā)過程中，油藏中巖石孔隙介質(zhì)中氣泡、液珠因毛細(xì)管力產(chǎn)生的“氣阻”、“液阻”現(xiàn)象統(tǒng)稱為賈敏效應(yīng)。隨著油藏含水率上升，含油飽和度逐漸降低，大量油珠會產(chǎn)生賈敏效應(yīng)，給低滲透油藏水驅(qū)油過程造成很大阻力，不僅會使許多油滴被捕集成為殘余油，而且會“鎖死”水驅(qū)油通道，造成油藏滲透率降低，增大開采難度。

塔里木油田巴什托普井區(qū)東河塘組整體屬于低滲透砂巖儲層，且該類儲層喉道細(xì)小，因此水驅(qū)開發(fā)中產(chǎn)生賈敏效應(yīng)機(jī)率大，而且目前國內(nèi)外針對低滲透砂巖儲層賈敏效應(yīng)的研究并不多。因此，將取自巴什托普井區(qū)東河塘組低滲透砂巖儲層巖心進(jìn)行賈敏效應(yīng)評價實(shí)驗(yàn)，評價油藏賈敏效應(yīng)程度，并依據(jù)產(chǎn)生賈敏效應(yīng)機(jī)理，尋找降低賈敏效應(yīng)的可行方法。

1 賈敏效應(yīng)機(jī)理

兩相滲流中，當(dāng)液珠（或氣泡）流動到儲層孔道窄口時（由于其直徑大于孔道直徑）遇阻變形，前后端彎液面曲率不相等，這時將產(chǎn)生毛細(xì)管效應(yīng)附加阻力p：

p = 2σ(1/R″ - 1/R′)

式中：σ為油水界面張力；R′，R″分別為后端和前端彎液面半徑。

這種附加阻力通常稱為“液阻效應(yīng)”、“氣阻效應(yīng)”，或稱賈敏效應(yīng)，如圖1所示。只有當(dāng)油滴前端變形到與孔道最窄處半徑r一樣大時，即R″=r，該油滴才能通過孔道狹窄口而流動。此時前端彎曲而產(chǎn)生的阻力p=2σ/r。p′，p″分別為后端和前端彎液面產(chǎn)生的毛細(xì)管力。其余代號含義見正文。

圖1 賈敏效應(yīng)示意圖

2 賈敏效應(yīng)評價實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)原理

對于親水砂巖和弱親油砂巖，水驅(qū)油壓力普遍大于油驅(qū)水壓力。在巖石親水或偏親水條件下，油驅(qū)水是排驅(qū)過程，水驅(qū)油是吸入過程，因此油驅(qū)水壓力應(yīng)當(dāng)大于水驅(qū)油壓力，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻與理論有很大出入，筆者認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是賈敏效應(yīng)。筆者采用比較水驅(qū)油入口壓力pdw與油驅(qū)水入口壓力pdo的方式來評價賈敏效應(yīng)，定義賈敏指數(shù)I = pdw/pdo。如果發(fā)生賈敏傷害則賈敏指數(shù)I>1，并且I越大說明賈敏效應(yīng)越強(qiáng)。

2.2 賈敏效應(yīng)評價標(biāo)準(zhǔn)

因目前尚未對賈敏效應(yīng)程度制定石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，筆者試著根據(jù)已頒布的SY/T5358-2002《儲集層敏感性實(shí)驗(yàn)評價方法》中敏感性評價標(biāo)準(zhǔn)，即滲透率損害率評價標(biāo)準(zhǔn)來給出賈敏效應(yīng)評價標(biāo)準(zhǔn)。將油驅(qū)水排驅(qū)過程測得的滲透率定為ko，水驅(qū)油吸入過程測得的滲透率定為kw，滲透率損害率Dk=[(ko-kw)/ko]×100%，評價等級如下：D≤0為無賈敏效應(yīng)；0k≤30%為弱賈敏效應(yīng)；30%k≤50%為中等賈敏效應(yīng)；Dk>50%為強(qiáng)賈敏效應(yīng)。又根據(jù)達(dá)西定律k=QμL/AΔp（其中k為巖心滲透率；Q為流體流量；μ為流體黏度；L為巖心長度；A為巖心橫截面積；Δp為巖心兩端壓差），可得出賈敏指數(shù)I = pdw/pdo = μw/[μo(1-Dk)]，巴什托普井區(qū)東河塘組地層水黏度μw=0.92，原油黏度μo=0.86，故I=1.07/(1-Dk)，賈敏效應(yīng)程度評價標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。