第八章储层敏感性分析

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1、第八章储层敏感性分析通常意义上的储层五敏是指储层的酸敏性、碱敏性、盐敏性、水敏性和速敏性，这五敏同储层的应力敏感性一起构成了在油气田勘探开发过程中造成储层伤害的几个主要因素。通过对储层敏感性的形成机理研究，可以有针对性地对不同的储层采用不同的开采措施。在油气田投入开发前，应该进行潜在的储层敏感性评价，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。本章介绍了不同类型储层敏感性的评价方法，并详细探讨了油气田在注水开发过程中储层性质的动态变化，结果表明，在长时间注水后，不仅仅有储层渗透率降低的问题，还有

2、渗透率升高的情况，而且储层的其他参数也有不同的变化。油气储层中普通存在着粘土和碳酸盐等矿物。在油气田勘探开发过程中的各个施工环节——钻井、固井、完井、射孔、修井、注水、酸化、压裂直到三次采油，储层都会与外来流体以及它所携带的固体微粒接触。如果外来流体与储层矿物或流体不匹配，会发生各种物理、化学作用，导致储层渗流能力下降，影响油气藏的评价，降低增产措施的效果，减小油气的最终采收率。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，即称为储层的敏感性，这是广义的储层敏感性的概念。储层与

3、不匹配的外来流体作用后，储层渗透性往往会变差，会不同程度地伤害油层，从而导致产能损失或产量下降。因此，人们又将储层对于各种类型储层伤害的敏感性程度，称为储层敏感性。为了防止油气储层被污染伤害，使其充分发挥潜力，就必须对储层的岩石性质、物理性质、孔隙结构及储层中的流体性质进行分析研究，并根据油气藏开发过程中所能接触到的流体进行模拟试验，对储层的敏感性开展系统的评价工作。第一节储层敏感性机理储层伤害是由储层内部潜在伤害因素及外部条件共同作用的结果。内部潜在伤害因素主要指储层的岩性、物性、孔隙结构、敏感性及流体性质等

4、储层固有的特征。外部条件主要指的是在施工作业过程中引起储层孔隙结构及物性变化，使储层受到伤害的各种外界因素。内部潜在因素往往是通过外部条件变化而发生变化的。一般而言，储层的敏感性是由储层岩石中含有的敏感性矿物所引起的。敏感性矿物是指储层中与流体接触易发生物理、化学或物理化学反应，并导致渗透率大幅下降的一类矿物。在组成砂岩的碎屑颗粒、杂基和胶结物中都有敏感性矿物，它们一般粒径很小（＜20μm），比表面积很大，往往分布在孔隙表面和喉道处，处于与外来流体优先接触的位置。常见的敏感性矿物可分为酸敏性矿物、碱敏性矿物、盐

5、敏性矿物、水敏性矿物及速敏性矿物等（表8-1），与之相对应的是储层的五敏性（表8-2）。—294—08070124C.indd2942009-3-2711:57:38表8-1可能伤害地层的几类敏感性矿物（据张绍槐，1993）敏感性类型敏感性矿物伤害形式高岭石、毛发状伊利石、微晶石英分散运移速敏性微晶白云母、降解伊利石、微晶长石微粒运移蠕绿泥石铁方解石化学沉淀鲕绿泥石铁白云石Fe（OH）3↓HCl绿泥石—蒙皂石赤铁矿非晶质SiO2↓海绿石黄铁矿酸蚀释放出微料运移水化黑云母镁铁矿酸敏性（含高方解石沸石类、浊沸石化学

6、沉淀pH值碱白云石钙沸石、斜钙沸石CaF2↓HF敏性）片沸石、辉沸石钙长石各类粘土矿物非晶质SiO2↓钾长石、钠长石、微晶石英、石髓硅酸盐沉淀pH＞12（玉髓）、斜长石、各类粘土矿物硅凝胶体蛋白石-CT、蛋白石-A（非晶质）绿泥石—蒙皂石伊利石—蒙皂石晶格膨胀水敏性蒙皂石降解伊利石降解绿泥石水化白云母分散运移石膏、重晶石、硫铁矿、方解石、赤铁矿、天青石、硬石结垢盐类沉淀膏、岩盐、菱铁矿、磁铁矿表8-2储层的五敏性敏感性含义形成因素酸液与地层酸敏矿物反应盐酸或氢氟酸与含铁高或含钙高的矿物酸敏性产生沉淀使渗透率下降

7、反应生成沉淀而堵塞孔隙引起渗透率降低碱液在地层中反应地层矿物与碱液发生离子交换形成水敏性矿物碱敏性产生沉淀使渗透率下降或直接生成沉淀物质堵塞孔隙储层在盐液作用下渗透率下降盐液进入地层引起盐敏性粘土矿物的膨胀盐敏性造成地层伤害而堵塞孔隙和喉道与地层不配伍的流体使地层中流体使地层中蒙皂石等水敏性矿物水敏性粘土矿物变化引起的地层损害发生膨胀、分散而导致孔隙和喉道的堵塞流速增加引起渗透率下降粘结不牢固的速敏矿物在高流速下速敏性造成地层的伤害分散、运移而堵塞孔隙和喉道同一种矿物，可能同时具有几种不同的敏感性，储层所受的损

8、害往往是各种敏感性总和的结果。一、储层的酸敏性油层酸化处理是油田开采过程中的主要增产措施之一。酸化的主要目的是通过溶解岩石中的某些物质以增加油井周围的渗透率。但在岩石矿物质溶解的同时，可能产生大量的沉淀物质，如果酸处理时的溶解量大于沉淀量，就会导致储层渗透率的增加，达到油井增产的效果，反之，则得到相反的结果，造成储层伤害。酸敏性是指酸液进入储层后与储层中的酸敏性矿物发生反应，产生凝胶、