胜利油田储层敏感性分析
敏感性油藏油层保护技术的应用
性特 征 和物性 特 征各异 ， 储 层 敏感 性 差别 大 ， 是一个 含油 层 系多 、 构造 复杂 、 低 渗透 为 主 的多敏 感 性油气 藏 。该类 油气 藏 在增产 增 注工 艺 实施 上受 到 了一定
的限制 ， 在维护作业过程中容易对地层造成伤害 ， 这
就 需要 采取相 应 的油 层保 护技 术加 以保护 。经 过 ２ ０ 多年 的 开发 ， 随着 对油 藏 的不 断认 识 ， 油层保 护技术 不 断得 到完 善 ， 油 层 保 护 将 贯 穿 于整 个 开 发 过程 的
２ ０ １ ３ 年第 １ 期
内蒙 古 石 油化 工
１ １ ９
敏感性 油藏油层保护技术 的应 用
魏 世 俊
（ 胜 利 油 田分 公 司 纯 梁 采 油 厂 ， 山东 博兴 ２ ５ ６ ５ ０ ４ ）
摘 要 ： 针 对 纯 梁采 油厂 低 渗透 敏 感性 油 藏 的特 点 ， 从修 井过 程 、 采 油过 程 和 增产 过程 等方 面对储
遍存 在盐 敏 。 ２ 敏 感性油 藏 的油层 保 护技 术及 应用 效 果 ２ ． １ 修 井过 程 中油层 保 护技术 ２ ． １ ． １ Ｃ Ｈ—Ｏ ８低 密度 洗 井 液 洗 井 技 术 。Ｃ Ｈ一０ ８
系统 、 操作 控制 系统 和运 载安装 系统 等 。 采用 的技术
原 理 是利 用 桥塞 或 防喷 器 组 控制 油 套 环形 空 间 的压力 ； 然 后 由不 压 井作 业 机 的举 升 机 和 卡瓦 组 控制 管柱 ， 实
不同， 埋 藏 深 浅不 一 ， 储 层 沉积 特 征 差 异 大 ， 储 层岩
Ｃ Ｈ一０ ８洗 井 液 在 洗 井 过 程 中 产 生 小 而稳 定 的泡
第024章：储层敏感性及其评价
（2）流体分析
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
（4）酸敏性预分析
酸溶分析：酸溶失率 浸泡观察：盐酸、土酸、氯化钾溶液、蒸馏水浸泡
2、岩心流动试验与储层敏感性评价
（1） 速敏性流动实验与评价
渗透率伤害率： Dk=(KL-KLA)/KL 速敏指数 Iv = Dk /Vc
HCl: 含铁矿物（绿泥石、铁碳酸盐等） Fe(OH)3 SiO2 HF: 高含钙矿物（如方解石、钙长石、沸石等） CaF2 SiO2
（三） 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
1、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 X衍射分析 扫描电镜分析 粒度分析 常规物性分析 毛管压力分析
四、 储层敏感性 及其评价技术
储层敏感性
油气储层与外来流体发生各种物理或 化学作用而使储层孔隙结构和渗透性 发生变化的性质
（一） 储层损害的原因和类型
外来颗粒的侵入和堵塞 外来固相颗粒的侵入和堵塞 外来微粒的侵入和堵塞 外来流体与岩石的相互作用 粘土矿物的水化膨胀 地层内部微粒迁移 酸化过程中的化学沉淀 外来流体与储层流体的不配伍性 乳化堵塞 无机结垢 有机结垢 铁锈与腐蚀产物的堵塞 微生物作用 细菌堵塞
（2）速敏矿物与地层微粒
储层中的速敏矿物：高岭石、毛发状伊利石 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 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
低盐度：水敏矿物膨胀 高PH值：使地层微粒增加 分散剂：释放地层微粒
3、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：
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。
罗一区油田储层敏感性研究
研究报告科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald30储层敏感性是储层保护与损害研究的重要内容。
它是一个跨越油气田勘探开发全程的问题。
研究储层敏感性对进行泥浆配方设计、发现有工业价值的储层、及时对油气层进行增产增注处理中都有着重要意义。
在油气田开发的不同阶段，储集层都会和不相同的外来流体相接触。
由于外来流体和储集层流体、储集层矿物质检不匹配，从而导致储层渗透能力下降，进而在不同程度上损害储层的生产能力[1]。
1 罗一区储层特征1.1 储层岩心孔隙度与渗透率分析本次实验共取到罗一区长8层岩心30块，根据SY/T 5336-1996《岩心常规分析方法》、SY/T 6385-1999《覆压下岩石孔隙度和渗透率测定方法》，采用S C M S-2型高温高压岩心多参数测量系统对9块岩心孔隙度与渗透率进行了测定与分析，得知罗一区长8层岩心普遍都存在特低孔特低渗的特性，孔隙度范围为1.52%～14.9%，渗透率范围为0.0353～0.3987×10-3µm 2。
1.2 储层岩心压汞曲线实验分析取4块岩心进行压汞实验分析，从压汞实验数据可以得出，D 192-42岩心对渗透率具有贡献的毛管喉道半径集中在0.2941～0.5929 μm 之间，是开发过程中重点保护的对象，同时对注入水的水质具有更严格的要求，D 192-42岩心孔喉分布直方图见图1。
D 220-44岩心对渗透率具有贡献的毛管喉道半径集中在0.1467～0.5910 μm 之间。
D208-56岩心对渗透率具有贡献的毛管喉道半径集中在0.2941～2.4385 μm 之间。
D 234-60岩心对渗透率具有贡献的喉道半径集中在0.2939～4.8513 μm之间。
1.3 储层岩心粘土矿物分析对所取得的岩心中粘土矿物类型与含量进行了X-射线衍射分析。
从分析结果得出，D 220-44-5岩心中伊/蒙间层相对含罗一区油田储层敏感性研究张新训(中国石化集团胜利石油管理局海上石油工程技术检验中心 山东东营 257000)摘 要：准确评价储层敏感性、分析储层损害机理，将会给油田采油工程方案的制订提供很有价值的参考依据。
计算机技术在储层敏感性预测中的应用
计算机技术在储层敏感性预测中的应用摘要：本文以胜利油田x区块为例，采用先进的神经网络算法对储层数据进行建模、训练、预测，将预测结果与实验室数据进行对比，取得良好效果，对以后的钻井工作、设计施工方案等有重大的指导意义。
关键词：神经网络；敏感性；预测；储层保护the application of computer technology in the prediction of reservoir sensitivityli haibin(oil drilling technology research institute,shengli petroleum administration,dongying257017,china)abstract:in this paper, the shengli oil field in block x,for example,the use of advanced neural network algorithm for modeling,training, forecasting, reservoir data, the predicted laboratory data, with good results right after the drilling, the design and construction programs are of great guiding significance.keywords:neural network;sensitivity;forecast;reservoir protection胜利油田的水平井钻、完井液开发应用已经有20余年历史，形成多项具有胜利特色的保护油气层的钻、完井液技术。
在油田的开发技术中，如何进行油层保护，实现油气产量最大化是每个油田必须研究的课题。
保护油层最主要的就是要搞清楚油层可能的伤害类型，以及伤害的程度，从而采取相应的对策。
影响封闭断块油藏开发效果的参数敏感性研究
影响封闭断块油藏开发效果的参数敏感性研究摘要：胜利油区开发实践表明,部分封闭断块油藏可以获得较高的采收率,但影响其开发效果的关键因素还不明确。
本文以数值模拟作为手段,利用正交设计方法对影响封闭断块油藏开发的油层厚度、水平渗透率、地层倾角、地层原油粘度、射孔厚度比例、垂向渗透率/水平渗透率等因素进行研究,通过开展敏感性分析得出,影响封闭断块油藏开发效果的关键因素是原油地下粘度,其次由强到弱为水平渗透率、垂向/水平渗透率、射孔厚度百分比、地层倾角、油层厚度。
关键词:封闭断块数值模拟正交设计敏感性封闭断块油藏是胜利油田一种重要的油藏类型,目前的开发实践表明,部分封闭断块可以获得较高的采收率。
例如梁家楼油田纯47块沙三中,地质储量460万吨,标定采收率77.1%[1]。
对于此类油藏,哪种因素是其获得高采收率的原因还不明确,为给封闭断块油藏开发提供指导,有必要开展影响其开发效果的参数敏感性研究。
笔者利用数值模拟手段,通过建立相应的概念模型,研究了不同因素对开发效果的敏感性。
1 基础模型建立选取纯47沙三中油藏参数作为数值模拟的参数建立相关模型,模型为均匀网格系统,其中X、Y方向的网格步长均为10 m,纵向上的网格步长为1 m;油藏埋深2400 m,孔隙度28%,水平渗透率3200×10-4μm2;采用低注高采交错井网,油水井距断层50 m。
数值模拟所采用的岩石及流体参数见(表1),所用的相渗曲线(见图1)。
2 参数敏感性研究选取影响封闭断块油藏开发效果的参数,通过正交设计[2],将多个因素不同水平进行合理安排搭配,通过数值模拟不同方案结果并进行分析,研究不同因素的敏感性。
2.1 参数选取根据之前的研究,选取油层厚度、水平渗透率、地层倾角、地层原油粘度、射孔厚度比例、垂向渗透率/水平渗透率等6个因素开展模拟研究,方案及水平取值(见表2)。
2.2 参数敏感性分析根据正交设计方法,6种因素考虑5个水平的情况下设计为25个方案(见表3)。
油井敏感性参数分析在工况异常诊断中的应用
油井敏感性参数分析在工况异常诊断中的应用2中石化胜利油田分公司胜利采油厂采油管理五区摘要:通过分析,确保正常生产井能够持续高效生产并及时发现异常井,制定相应的治理措施加以治理,使之转为正常、高效生产，对潜力井及时制定科学合理的调整和挖潜措施,充分发挥每口油井的生产能力。
井口回压作为井口采出流体进入分离器的动力是油田生产流程中井下系统与地面系统的衔接点。
回压的大小合理与否，对整个系统的高效合理运行有着重要的作用。
井口回压关系着井口产液量、抽油设备能耗及产能建设投资等问题。
关键词：油田生产；工况参数；预测诊断；优化措施油井工况分析是油田生产管理的重要任务,抽油机井宏观控制图是根据抽油机井生产和管理的需要而绘制的,它以图形和统计结果的形式反映油田区块的油井工况。
通过分析,确保正常生产井能够持续高效生产,并及时发现异常井,制定相应的治理措施加以治理,使之转为正常、高效生产,而且可以对潜力井及时制定科学合理的调整和挖潜措施,充分发挥每口油井的生产能力。
在油井开采中,对抽油井井下故障进行预测和诊断,了解和掌握采油系统的工况,实现采油系统的自动监控和科学管理是当前石油行业迫切需要解决的一个重大课题。
根据油田稀油井实际生产特点，建立抽油井回压与泵效关系的理论计算模型。
模型主要考虑井口回压变化对冲程损失及漏失量的影响，进而对抽油泵泵效的影响。
在敏感性分析中主要分析了气液比、泵挂深度、动液面深度、抽油泵间隙以及含水率对泵效的影响。
通过研究确定井口回压对泵效关系影响比较显著工况，为相关生产措施的实施提供参考。
1工况参数相关性研究井口回压作为井口采出流体进入分离器的动力，是油田生产流程中井下系统与地面系统的衔接点。
回压的大小合理与否，对整个系统的高效合理运行有着重要的作用。
井口回压关系着井口产液量、抽油设备能耗及产能建设投资等问题。
为合理优化机采系统及集输系统，达到效益最大化，该研究分析了井口回压对油管内流体密度、抽油泵漏失等因素的影响，进而确定井口回压与泵效的量化关系，形成计算程序，为工程设计及生产管理人员提供了有利的技术支持。
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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1 流速敏感性实验
油气储集层在采油、注水等过程中，当流体在地层中流动速度增大到一定时，引起地层中微粒运移并堵塞喉道处造成渗透率的下降，引起渗透率明显下降的流体流动速度称为该岩石的临界流速（V c）。
流速敏感性实验的目的在于确定合理的注采速度提供科学依据。
流速敏感性实验所用岩样是绥1油田冷冻取心岩样，岩样两端添加丝网，周壁为铅皮包裹。
实验中为了保证岩样与岩芯夹持器钢套间无串流，用环氧树脂填封岩样与钢套间的间隙，环氧树脂固化后岩样进行驱替实验，实验流速的确定相同于常规流速敏感性实验。
用地层水作介质，进行了流速敏感性实验，结果如表1所示。
根据表1的综合数据，可以得到如下的结论和认识：
胜利油田储层敏感性分析
张宁
哈尔滨石油学院石油工程学院 黑龙江 哈尔滨 150027
摘要：本文利用储集层真实岩石，通过敏感性评价实验可帮助了解在钻井和开发过程中储层损害的因素，以便合理设计储层保护方案。
关键词：渗透率 储层损害 敏感评价
Analysis of reservoir sensitivity in Shengli Oilfield
Zhang Ning
School of Petroleum Engineering；Harbin Petroleum College， Heilongjiang Harbin 15002 Abstract：This paper uses the real reservoir rock，through the sensitivity evaluation experiment can help us understand the factors in the development process of drilling and reservoir damage，so that the reasonable design of reservoir protection scheme.
Keywords：permeability； Reservoir damage； Sensitivity evaluation
表1 绥1油田储层流速敏感性实验结果
区块井号岩样号深度/m Kg/μm2孔隙度，%临界流速/
（m·d-1）
速敏损害指数损害程度备注
G G1*******.70 6.81834.8912.710.319中等261538.05 1.43532.6718.180.289弱321550.85 2.73833.1713.470.306中等
B B72-11428.150.51728.53 5.2460.349中等
2-21431.850.59629.157.7020.319中等
2-31433.68 1.55331.5414.240.171弱
4-21373.780.09826.59.850.057弱
胜利油田测
试结果
1-61347.600.26230.310.940.123弱
3-71372.84 2.97929.8无
5-21428.41 3.54233无
1）速敏实验结果表明，G区岩样的临界流速在12.71～18.18m/d之间，速敏损害指数为0.289～0.319，速敏损害程度为弱至中等。
2）B区岩样的临界流速为2.64～14.24m/d。
速敏损害程度为弱至中等偏强。
2 水敏性评价
在油层钻开之前，粘土矿物与地层水达到膨胀平衡，在作业过程中，钻井液中的化学成分和矿化度都与地层水不一致，而使得岩石中的粘土进一步膨胀而造成储层的损害。
进行水敏性评价实验的目的就是要了解这一膨胀、分散、运移的过程，以及最终使油气层渗透率下降的程度。
水敏损害程度与岩石中粘土的种类和含量有关，水敏性最强的粘土矿物是蒙脱石，其次是伊/蒙混层；可膨胀性粘土含量越高，水敏性损害越强。
由绥1油田粘土矿物分析结果知，B区块和G区块岩石中伊蒙混层矿物含量很高，因此导致了油田具有中等偏强至极强的水敏性。
3 盐敏评价实验
盐敏性实验是指由高到低逐渐改变通过岩样的流体矿化度，测定不同矿化度下岩样渗透率的变化。
其目的是了解储层对所接触流体矿化度变化的敏感性程度，找出盐度递减条件下渗透率明显下降的临界矿化度，从而为油田入井流体矿化度的选择提供依据。
绥1油田岩样的盐敏实验结果如表2所示。
129
130
由实验结果知，绥1油田G区的临界矿化度为3500mg/L，B区临界矿化度的范围为3500~9000mg/L。
根据绥1油田的水敏性和盐敏性评价实验结果知，油田具有中等偏强至极强的水敏性，因此，为防止完井液、射孔液、注入水等进入储层引起岩石中粘土膨胀，油田入井流体的矿化度应大于临界矿化度。
表2 S1油田盐敏实验评价结果
井 号B7
B7
B7
G19G195岩样号B7-1（填砂）B7-2（填砂）B7-3（填砂）G19-20G19-245-460气体渗透率/10-3μm 2579
574
738
30654551399井深1433.35-1434.351433.35-1434.351433.35-1434.351530.91537.851404.29临界矿化度/（mg·L -1）
3500
3500
3500
3000
3500
9000
4 结论
通过实验室分析，确定合理的速敏、酸敏和盐敏评价结果。
参考文献
[1] 尹昕.大牛地气田砂岩储层敏感性实验研究[J].天然气工业， 2005（8）
定，紧急切断阀应具有自动和手动关闭功能，手动关闭功能应包括控制室遥控手动关闭及现场手动关闭。
即在液化烃球罐区的火灾危险区外，应设置紧急切断阀的现场操作开关，其接点信号直接送至气动执行机构的电磁阀或电动执行机构的ESD端子，用于在紧急情况下现场手动关闭紧急切断阀。
在气动执行机构的气缸上应能加装易熔塞，易熔塞的熔点宜为250℃，当气缸温度达到或超过易熔塞的熔点时，易熔塞熔化将气缸内的压力泄放掉，使另一侧气缸内的弹簧或储气罐内的压缩空气推动活塞将阀门关闭。
为保证安装的可靠性和稳定性，所有阀门附件（包括限位开关、电磁阀、过滤减压阀，易熔塞，气动分配器等）在工厂成套组装。
空气过滤减压阀配带不锈钢压力表（入口及出口），空气过滤减压阀采用整体不锈钢材质，
并满足现场环境温度需要。
按照爆炸危险区域划分，罐区
一般为爆炸危险区，因此要求阀门的防爆等级不低于罐区的防爆等级。
3 液位联锁逻辑控制
对于罐区的液位高高联锁是进DCS系统还是SIS系统需进行危险与可操作性（HAZOP）分析后确定。
在DCS或SIS系统中，主要控制参数为储罐的液位，执行器为紧急切断阀。
根据储罐自身具体情况，有些储罐液位检测既有连续性测量（即模拟量液位测量），又有开关量高高报警，为确保安全性，可将两个信号进行比较，只要有一个达到设定值，系统送出紧急联锁信号，关闭紧急切断阀。
有些利旧储罐只设有开关量高高报警，没有条件安装连续性液位测量，只能根据液位开关的值进行联锁。
联锁逻辑图如图1所示。
当储罐液位达到高高设定值且联锁处于正常状态时，DCS系统进行声光报警，并送出联锁信号，关闭紧急切断阀，停止进料，防止冒罐事故的发生。
当有紧急事故发生时，也可在辅操台或操作台按下手动关阀按钮，关闭紧急切断阀。
当需要进料时，可在DCS按下手动开阀按钮，打开切断阀。
4 结束语
上述几种液位开关、控制阀及联锁控制方案已广泛应
图1 储罐DCS系统液位联锁控制逻辑示意图
用于储罐高高液位联锁控制中，可根据不同介质、环境、生产状况及项目投资的大小选择合适的测量仪表及控制方案。
参考文献
[1]赖泳. 外浮顶油罐的液位检测仪表选型及安装[J]. 浙江化工，2008，39（6）：23-25.
[2]屈威. 刍议沿海原油储罐液位开关应用[J].化工技术与开发，2013（11）：66-67.
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