跃进二号东高点储层敏感性分析
《油层物理学》第5节：储层岩石的敏感性研究
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
华北坳陷第三系：
接触胶结中的φ：23~30%，K：(50~1000)×10-3μm2 孔隙胶结中的φ：18~25%，K：(1~150)×10-3μm2 基底胶结中的 φ：8~17%， K < 1×10-3μm2
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
5. 影响粘土膨胀的因素：effect factor on clay swelling 粘土类型 clay type 含量 clay content 分布clay distribution 水的矿化度 water saltiness/salinity 阳离子交换性cation exchange
第五节 储层岩石的敏感性研究
Research on sensitivity of reservoir rock
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
讲课提纲
一. 问题的提出 二. 胶结物与胶结类型 三. 敏感矿物
●水敏性矿物 ●盐敏性矿物 ●酸敏性矿物 ●碱敏性矿物 ●速敏性矿物 ● 盐敏 四. 储层敏感性的评价方法 ●推荐程序 ●试验流程 ●发展趋势
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
（1）粘土遇水膨胀 ― 水敏性矿物
Clay swelling ——water sensitivity mineral 1. 起因：晶层间联系的牢固性 水敏性矿物由于其在晶层间的吸水引起的膨 胀，砂粒上的粘土颗粒的絮解和在粘土片外表形 成的定向水化层。
如：蒙脱石是硅氧四面体结构，晶层间的 距离与所嵌离子的离子半径的差会引起阳离子 的交换，或水分子的进入，因而引起膨胀。
油藏物理学——储层岩石的敏感性研究
储层的敏感性特征及开发过程中的变化
储层的敏感性特征及开发过程中的变化摘要：由于储层岩石和流体的性质，储层往往存在多种敏感性，即速敏、水敏、盐敏、酸敏、碱敏、应力敏感性和温度敏感性等七种敏感性。
不同的敏感性产生的条件和产生的影响都有各自的特点。
本文主要从三个部分研究分析了储层的敏感性特征。
即：粘土矿物的敏感性；储层敏感性特征；储层敏感性在开发过程中的变化。
通过这三个方面的研究，希望能给生产实际提供理论依据，进而指导合理的生产。
关键词：粘土矿物；储层；敏感性1．粘土矿物的敏感性特征随着对储层研究进一步加深，除了进行常规的空隙结构和空隙度、渗透率、饱和度等的研究外，还必须对储层岩心进行敏感性分析，以确定储层与入井工作液接触时，可能产生的潜在危险和对储层可能造成伤害的程度。
由于各种敏感性多来至于砂岩中粘土矿物，因此它们的矿物组成、含量、分布以及在空隙中的产出状态等将直接影响储层的各种敏感性。
1.1 粘土含量在粒度分析中粒径小于5um者皆称为粘土，其含量即为粘土总含量。
当粘土矿物含量在1%~5%时，则是较好的油气层，粘土矿物超过10%的一般为较差的油气层[1]。
1.2 粘土矿物类型粘土矿物的类型较多，常见的有蒙皂石、高岭石、绿泥石、伊利石以及它们的混层粘土[2]。
粘土矿物的类型和含量与物源、沉积环境和成岩作用阶段有关。
不同类型的粘土矿物对流体的敏感性不同，因此要分别测定不同储集层出现的粘土矿物类型，以及各类粘土矿物的相对含量。
目前多彩采用X射线衍射法分析粘土矿物。
常见粘土矿物及其敏感性如表1所示。
1.3 粘土矿物的产状粘土矿物的产状对储层内油气运动影响较大，其产状一般分为散状（充填式）、薄层状（衬底状）和搭桥状[1]。
在三种粘土矿物类型中，以分散式储渗条件最好；薄层式次之；搭桥式由于孔喉变窄变小，其储渗条件最差。
除此之外，还有高岭石叠片状，伊/蒙混层的絮凝状等，而且集中粘土矿物的产状类型也不是单一出现的，有时是以某种类型为主，与其它几种类型共存。
储层敏感性研究
二、外来流体与岩石的相互作用
1. 粘土矿物的水化膨胀 外来流体使地层内一些粘土矿物发生水化、 膨胀，堵塞孔喉。 2. 地层内部微粒迁移
外来流体流动速度及压力波动使地层内部微粒发生 迁移，堵塞孔喉，使渗透率降低，或疏通孔喉，使 渗透率升高。速敏性
3. 酸化过程中的化学沉淀 酸化增产措施中，若配方不合适，或措施不当，酸 化后可发生再沉淀，堵塞孔喉，使渗透率降低。
膨胀后的水敏矿物：蒙脱石、伊蒙混层 胶结不坚固的碎屑微粒：石英、长石等 油层酸化处理后释放的碎屑微粒
3. 流体性质对速敏性的影响
盐度、 PH值、分散剂 低盐度流体： 水敏矿物水化、膨胀和分散，
在较低流速下发生迁移。
高PH值：减弱颗粒与基质间结构力，胶结差的地层微粒
释放到流体中，使地层微粒增加。
（3）油水分层流动的情况
在油流区，水 湿微粒受束缚 水影响被约束 不移动； 在水流区水湿 微粒会移动。
（由于压力波动，一般不形成稳定的桥堵）
（4）混性润湿微粒在油流中的迁移情况
（当储层中的油流动时，微粒位于束缚水与油的油水界面处， 微粒受油的拉力而沿油-水界面运动）
（5）在注入油-水互溶剂时的微粒迁移情况
发生迁移： 堵塞孔隙； 解堵
加入油-水互溶剂时，会使得本来由于润湿性和界面张力 控制而固定的微粒发生迁移作用。相反，发生解堵作用。
三、储层酸敏性
酸化液进入地层后，与地层中的 酸敏矿物发生反应，产生沉淀或释放 微粒，使地层渗透率下降的现象。 酸敏矿物：
HCl: 含铁矿物（绿泥石、铁碳酸盐等） 生成Fe(OH)3 SiO2 HF: 高含钙矿物（如方解石、钙长石、沸石等） CaF2 SiO2
与喉道微粒匹配的微粒 开始移动，形成“桥堵” 速度大，移动微粒数量 骤然增加。
跃进二号东高点油田开发存在的问题
跃进二号东高点油田开发存在的问题浅析【摘要】跃进二号东高点油田是一个长井段、高丰度的复杂断块油田，是一个被断层复杂化、以构造控制为主、受岩性影响的岩性构造圈闭油藏。
目前油藏已进入中高含水期，剩余资源分布复杂，油田开发及稳产过程中发现诸多问题。
【关键词】水驱控制动用程度断块非均质性1 开发现状探明含油面积2.4km2，累计探明石油地质储量2365×104t，可采储量473×1044。
截止2012年12月底全油田共有油水井269口，其中采油井209口，开井123口；共有注水井60口，开井54口。
年平均核实日产油280.31吨，累计产油391.09万吨，采出程度18.29%；年产水26.3466万吨，累计产水525.05万吨；年注水81.47万方，年井口注采比1.95，累积注水895.16万方。
目前油藏综合含水67.87%，相对去年年均含水上升率-9.97%，老井自然递减率16.83%，老井综合递减率12.60%。
2 开发存在的问题分析2.1 地质构造复杂构造破碎，断块面积小，难以形成较完善的注采井网，水驱控制程度低。
油田含油面积2.25km2，各层系构造主体部位断块面积一般小于0.2km2，难以形成较完善的注采井网（图1）。
图1 地质构造对比图2.2 储层非均质性强、平面、纵向层间矛盾突出储层含油岩性主要为粉砂岩和细砂岩，胶结物为方解石，胶结类型以孔隙型胶结为主，储集空间以孔隙型为主。
（1）平面上：岩性横向变化大，油砂体连通性较差，储层非均质性强（2）纵向上：沉积韵律明显，层间非均质性较大，层间干扰严重（3）n1～n21储层成岩作用较弱，砂岩固结程度差，油层出砂严重，开发难度大。
2.3 局部注采井网不完善（1）部分层系井网不完善：一层系、二层系、八层系，油水井数比分别为6：1、5.5：1、4：1，一线油井供液不足，平面注采井网需要通过转注、加密进行完善；（2）三层系、四上层系井网相对较完善，但由于注水受断层影响二次分配，导致一线采油井普遍水淹；（3）四下层系、五层系井网相对较完善，但主体部位注水不受效，考虑后期加大井间监测力度明确水驱方向；（4）六、七层系构造边部无效注水量大，后期需要进行平面注水调整，沿十号断层一线无注水井，在精细地层对比基础上，后期考虑转注试验。
柴达木盆地跃进II号地区油源研究
４）。
石 油 地 质
南 Ｉ 科 技 ２ １年第６ １ １ ． ： ０２ 期
柴达木盆地 跃进Ｉ号地 区油源研 究 Ｉ
石 正 灏① 陈
①西南 石油大学
勇① 熊 坤 ② 霍 鹏 ②
６１ ５ ０ 成 都 ；② 青 海 油 田 采 油 一 厂 ０ ０
摘 要 跃 进 Ｉ号 地 区 位 于柴 达 木 盆 地 柴 西 南 区 ，毗 邻 红 狮 凹 陷 ，扎 哈 泉 凹 陷 ，是 柴 西 南 区重 要 的 油 气勘 探 区域 。本 文通 过 以 工 Ｉ 区烃源岩 、原油 以及储层抽提 物等地球化 学特征研 究为基础 ，讨论跃进Ｉ号、跃 东、跃 西构造 油气来源 问题 ，研 究表 明，位于阿拉 尔 Ｉ
表 １研 究工区不同层位 烃源评 价参数类型
南 肛 种 技 ２ １年第６ ０２ 期
石 油 地 质
泉凹陷 ，而是来 自 东北面 的凹陷 ，与尕斯油 田的原油具有 同一来源 。 跃进 Ⅱ号 。跃进 Ⅱ 原 油 的伽玛 蜡 烷 丰度 较 低 ， 甾烷 以ｃ 为 号 主 ，与扎 西 １ 井Ｂ 源岩相 似 ，源岩 的伽玛 蜡烷 丰度 低 ，以ｃ淄 烷 为
（ ３ Ｋｍ２ ２０ ）。多年勘 探实践表 明跃进 二号构造 带是一 个油气 聚集有 利区带 。目前 已发现跃西及跃进Ｉ Ｉ 号东 高点油 田。 该 区地层 自上而下 为 ：狮 子沟组 、上油砂山组 、下油砂山组 、上
跃进二号复杂断块油田砂岩油藏注采系统评价及开发调整研究
跃 进 二 号 油 田是 一 个 含 油 井 段 长 、 量 丰 度 高 储 的 同沉 积 复 杂 断 块 油 田 ， 于 柴 达 木 盆 地 西 部 南 区 ， 位 为 西 部 坳 陷 区 昆北 断 阶 亚 区 铁 木 里 克 凸 起 内 的一 个 三 级 构 造 。该 油 田 位 于 阿 拉 尔 断 层 上 盘 ， 北 为 尕 西 斯库勒油 田， 为跃 西构 造 ， 与跃 东构 造 相邻 ， 西 东 油
复 杂 断 块 油 田的 复 杂 性 主要 来 源 于 众 多 而 密 集 的断 层 。 跃 进 二 号 油 田在 断 层 作 用 下 被 分 成 多 个 大 小 不 等 的 断 块 ， 数 断 块 面 积 小 于 ０ ５ｋ ２ 多 ． ｍ 。多 套 含 油 层 系 和 极 复 杂 的构 造 使 得 跃 进 二 号 油 田的油 水 关 系十 分 复 杂 ： 方 面 ， 水 关 系 主要 受 构 造 和 断层 控 一 油 制 ， 层 在 油 藏 形 成 后 的原 始 状 态 下 ， 油 气 的分 布 断 对 和 油 水 关 系 有 一 定 的控 制 作 用 ； 一 方 面 ， 于 断 层 另 由
跃 进 二 号 构 造 是 阿拉 尔 断 层 与 Ⅶ 号 断 层 上 盘 的
一
个 被 复 杂 化 的 、 基 岩 隆 起 基 础 上 长 期 发 育 的 同 在
跃 进 二 号 油 田是 一 个 在 背 斜 构 造 背 景 上 发 育 并 受 岩 性 影 响 的 复 杂 断 块 油 田 。储 集 空 间 以孔 隙 型 为 主储 层 沉 积 相 类 型 主要 为 网状 河 、 流 河 和 辫 状 河 。 曲 平 面 上 ， 性 横 向 变 化 大 ， 砂 体 连 通 性 较 差 ， 层 岩 油 储 非 均 质 性 强 ； 向 上 ， 积 韵 律 明 显 ， 间 非 均 质 性 纵 沉 层 较 大 ， 间 干 扰 严 重 。 根 据 跃 进 二 号 油 田历 年 测 试 层 资料 统 计 ： 田பைடு நூலகம் 量 动 用 程 度 为 ５ ． ％ ， 明 油 田 油 ５６ 说 存 在一定层 间干扰 。
储层敏感性流动实验评价方法
SY/T 5358-2010代替SY/T 5358-2002储层敏感性流动实验评价方法储层敏感性流动实验评价方法FtidltibflttFormation damage evaluation by flow test2 0 1 1 年6 月中石化胜利油田分公司地质科学研究院2 0 1 1 年6 月一、编制说明一、编制说明二二《《储层敏感性流动实验评价方法储层敏感性流动实验评价方法》》二、二、《《储层敏感性流动实验评价方法储层敏感性流动实验评价方法》》油标委秘字油标委秘字〔〔20092009〕〕1919号号《《国家能源局关于下达国家能源局关于下达20092009年第一批能源年第一批能源任务来源油标委秘字油标委秘字〔〔20092009〕〕1919号号《《国家能源局关于下达国家能源局关于下达20092009年第一批能源年第一批能源领域行业标准制修订计划的通知领域行业标准制修订计划的通知》》。
计划编号能源。
计划编号能源2009002320090023。
标准修订的原则及主要内容标准起草工作组本着标准起草工作组本着科学发展、合理完善科学发展、合理完善的原则的原则在原标准的基础在原标准的基础上充分调研国内外相关资料根据储层伤害基本理论及国内同行业生上充分调研国内外相关资料根据储层伤害基本理论及国内同行业生产研究中对储层敏感性实验测定的要求结合目前的室内实验分析的实产研究中对储层敏感性实验测定的要求结合目前的室内实验分析的实际、油田具体的矿场情况进行修订。
际、油田具体的矿场情况进行修订。
内容主要包括原标准中内容主要包括原标准中实验范围、实验原理、术语和定义、实验项实验范围、实验原理、术语和定义、实验项目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程序序等方面。
储层敏感性研究
无微粒运动：<0.05 有微粒运动0.05-0.25 中等0.25-0.5 严重>0.5
6. 体积流量评价试验
(流体低于临界流速，考察胶结物的稳定性）
体积敏感指数： Iq = (KL - KLp)/ KL
Iq ：体积敏感指数； KL ：用标准盐水或地层水测定的渗透率； KLp ：用工作液测定的渗透率。
第三节 储层敏感性评价
潜在敏感性分析 岩心流动试验与储层敏感性评价 储层性质动态变化的空间规律研究
一、潜在敏感性分析
1. 储层岩石基本性质的实验分析 岩石薄片鉴定：提供基本性质 X衍射分析：鉴定微小矿物 扫描电镜分析：确定粘土矿物和胶结物类型 粒度分析：并非所有粒度都运动 常规物性分析：选择合适储层进行专项实验 毛管压力分析：获取孔隙结构参数
2. 水敏性流动实验与评价
水敏指数： Iw = (KL- K*w)/ KL
Iw ：水敏指数； KL ：岩样水化膨胀前的液体渗透率， 通常用标准盐水测得的渗透率； K*w ：去离子水（或蒸馏水）测得的渗透率
3. 盐敏性流动实验与评价
临 界 盐 度
(Sc)
临界盐度越大，盐敏性越强
4. 酸敏性实验与评价
2. 流体（成分）分析
地层水、注入水、射孔液、泥浆滤液
3. 水敏性预分析
粘土膨胀实验 阳离子交换实验 测定膨胀率 测定阳离子交换容量
4. 酸敏性预分析
酸溶分析：酸溶失率，检验酸－岩反应过程中是否存在 产生二次沉淀的可能性。 浸泡观察：盐酸、土酸、氯化钾溶液、蒸馏水浸泡
二、岩心流动试验与储层敏感性评价
与喉道微粒匹配的微粒 开始移动，形成“桥堵” 速度大，移动微粒数量 骤然增加。
临 界 速 度
高速流体冲击“桥塞” ， 并使微粒带出岩石， 导致渗透率增大。
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跃进二号东高点储层敏感性分析
【摘要】跃进二号油田造成油层伤害的主要因素有水敏伤害、附加毛管阻力和速敏伤害，酸敏性相对较弱。
浅层可膨胀性粘土矿物占较高比例，胶结程度弱，因而对各种类型的伤害都很敏感。
深层比浅层的敏感性要弱一些，主要原因在于可膨胀性粘土矿物相对含量少，而且岩石的胶结程度相对较好。
孔隙结构好的储层，敏感性较弱，而孔隙结构差的储层，由于其孔隙小、喉道细，粘土矿物含量高，工作制度不当时最易受到伤害。
在注水开发中，要做好储层保护，提高水驱开发效果。
【关键词】储层敏感性；水敏；速敏；附加毛管阻力；酸敏；
油层自身的敏感性程度是油层伤害的一个重要因素。
岩性、物性研究以及敏感性流动实验是进行油层敏感性分析的主要手段。
其敏感性程度随敏感矿物含量增多、孔隙结构变异而升高。
敏感矿物主要有水敏感矿物、速敏矿物、酸敏矿物、碱敏矿物等。
1.储层物性特征
跃进二号东高点构造是青海省柴达木盆地西部坳陷区昆北断阶亚区铁木里克凸起内的一个三级构造。
通过岩心薄片分析，本区的储层具有砂岩近源、低成熟的岩石学特征。
从岩心样品分析得出，全油田的平均孔隙度为16.76%，样品分布主峰在15-25%之间，平均渗透率为18.7×10-3um2，残余油饱和度平均为30.83%，物性特征呈中低孔隙度和中低渗透率。
本区油层的润湿性具非均质特点，高渗透层多表现为中性或偏亲油，而低渗透层则多表现为偏亲水。
在偏亲油的砂岩模型中，残余油主要分布于颗粒表面、小孔隙、孔隙角隅和死孔隙之中；而在偏亲水的砂岩模型中，残余油则主要以孤立的油滴分布于孔隙之间。
2.储层敏感性分析
2.1水敏伤害
跃进二号油田粘土矿物X衍射分析结果表明。
伊利石是该地区的主要粘土矿物，其相对含量达40-90%；蒙脱石分布于浅层，其相对含量达10-50%；伊蒙混成矿物作为蒙脱石向伊利石转化的中间产物，则普遍分布于浅层和深层，相对含量在1-25%之间。
YⅡ264井E31地层的水敏实验和盐敏实验数显示，这些样品用标准盐水测得的渗透率远低于样品的克氏渗透率，下降幅度大于50%。
美国岩心公司通过对
砂岩的测定，总结出克氏渗透率K∞与气测渗透率Ka的关系，其中当Ka为100×10-3μm2左右时，K∞=0.88Ka。
跃进二号油田地层水分析结果表明，E31油藏地层水的矿化度在100000-160000ppm之间，而实验用的标准盐水矿化度只有80000ppm，这此选用克氏渗透率作为评价水敏程度的标准[1-3]。
实验结果说明，E31地层的水敏程度在中偏强范围之内。
盐敏性也十分明显。
盐敏实验结果表明，可膨胀性粘土的水化膨胀程度决定于介质的矿化度，尤其当遂步降低介质矿化度时，岩心的水敏性明显增加。
在降低矿化度时，如果（（Ki-1—Ki）/Ki-1）×100%≤5%，说明发生了盐敏，临界盐度即为对应Ki-1的矿化度值。
同时用损害程度评价其敏感程度。
损害程度%=（（Kmax—Kmin）/Kmax）×100%。
Kmax为实验过程中的最高渗透率值；Kmax为实验过程中的最低渗透率值。
损害程度≥70%，强盐敏；30%
在反排过程中，虽然凹向水相的弯液面的毛管压力是一个有利的因素，但由大量分散水珠产生的贾敏效应，仍然是一个不可忽略的毛细管阻力。
为此用Y12井E31油藏亲油砂岩孔隙模型进行了由贾敏效应造成地层伤害的模拟实验。
实验之初，首先用已饱和地层水的②号模型在压力1.2Mpa下进行油驱水实验。
当模型出口处无水流出时，模型的含油饱和度为71%，并同时测定了残余水饱和度下的油相有效渗透率，为11.94×10-3μm2。
之后用盐水进行驱油，在驱替压力0.04Mpa、剩余油饱和度为40%时停止驱替。
然后重新进行油驱水实验，此时驱替压力明显升高，在0.1Mpa下进行驱替，模型中无流动现象，升高压力至1.37Mpa，模型中才见有缓慢的流动现象.在这种高压下持续驱替30分钟，流动仍然很缓慢，其含水量油饱和度仅由40%上升至55%，此时测定其油相有效渗透率仅为3×10-3μm2。
从实验可见，外界水体浸入而产生的附加毛细管阻力是造成油层伤害的另一重要原因。
理论上来说，亲水地层的毛细管阻力伤害作用要比亲油地层更加严重。
如果在工作液中加入适当量的表面活性剂，减小油水界面张力，则会减小毛细管阻力造成的地层伤害[3-5]。
2.4储层酸敏伤害
酸敏性指酸液进入地层后与酸敏矿物反应产生沉淀，或使岩石骨架解体释放出微粒，导致地层渗透率下降。
盐酸敏感性矿物主要是含铁矿物，如浊沸石、绿泥石和黄铁矿等。
酸化后它们释放出铁离子，当地层中PH值不断升高时，很容易生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀。
据岩石学分析，铁铝矿物（如绿泥石）在跃进二号油田浅层和深层油藏都有分布，其相对含量在10-20%之间，黄铁矿含量在0.1-0.5%之间，沸石是含钙的方解石，而普遍分布的是碳酸盐矿物[4-5]。
3.结论
造成跃进二号地区油层伤害的主要因素可能有水敏伤害、附加毛管阻力和速敏伤害，酸敏感性相对较弱。
为了使油田能够保持较长时间的稳产，在今后的注水采油过程中，应切实加强保护油层的有力措施。
参考文献：
[1]徐同台，赵敏.保护油气层技术[M]1北京：石油工业出版社，2003：30-361
[2]李道品.低渗透砂岩油田开发[M].北京：石油工业出版社，1997：62-69.
[3]万仁溥.采油工程手册[M].北京：石油工业出版社，2003：1-9.
[4]张玄奇.储层敏感性的灰色评价[J]1大庆石油地质与开发，2004，23（6）：60-621
[5]中国石油天然气总公司行业标准SY/T5358）20021储层敏感性流动实验评价方法[S]。