X区块储层敏感性评价试验与成因研究

总结与分析[2]。在储层敏感性成因机理研究方面 ，国内外也取得了一定认识[3]。对于敏感性评价国内外已有较为完备的实验方法，我国有SY/T 5336行业标准明确规定实验流程。在储层损害机理研究上，已有X衍射、扫描电镜、CT扫描和恒速压汞等微观实验手段，可以对储层岩石进行全面详细的宏观以及微观研究[4]。

1  储层地质作用

储层地质作用之一的压实作用在X区块中由下面几点体现：颗粒间从沉积初始的点接触演变到现有的线接触的接触方式，其中也有少部分凹凸接触;云母在颗粒指尖受到挤压呈现挠曲变形;塑性岩屑挤压变形、刚性颗粒破裂等。研究层段内大量发育的碎屑颗粒广泛形成裂隙，这为不稳定碎屑颗粒后期遭受溶蚀改造提供了更多的渗流通道，使得溶蚀改造能够进行地更加深入[5]。

溶蚀作用主要表現在长石的溶蚀以及岩屑的溶蚀，由于长石的化学不稳定性，使得长石所经历的成岩改造在储层成岩过程中表现地异常突出，主要包括溶蚀作用、碳酸盐交代作用、钠长石化等。在酸性介质条件下，长石部分或全部被溶解，形成粒内溶孔、网状溶孔、溶蚀残骸甚至全部溶蚀形成铸模孔。

2  储层敏感性评价试验

2.1  试验准备

（1）岩样切割

岩样端面与柱面均要平整，柱面要与端面保持垂直，不能有结构缺陷。切割直径应为2.5 cm，长度不能小于直径的1.5倍。

（2）岩样清洗

为消除岩心内原有流体影响，在进行敏感性流动实验前，要清洗掉原有流体。本实验依据岩样成分采用酒精与苯比例为1∶3的混合物清洗原油至亲水，实验操作按 SY/T 5336的规定进行。

（3）岩样烘干

烘干操作按SY/T 5336的规定执行。为不影响实验结果，须保证岩样中黏土、石膏的性质不发生变化， 烘干条件控制为湿度40%〜50%，温度<60 °C。

（4）实验室气测渗透率

气测渗透率实验操作按SY/T 5336的规定执行。

（5）岩样饱和

为了保证岩样充分饱和测定初始渗透率所用流体，须保证加压时间>4 h。

岩样在饱和液中浸泡时间须>40 h，浸泡完成后再测定饱和液体后岩样的质量。

（6）测定孔隙体积

按下面公式计算岩样的有效孔隙体积和孔隙度。

2.2  流速敏感性评价试验

通过储层的速敏性评价来判断临界流速的值，同时也可以研究流体流动速度以及渗透率改变。首先将饱和地层水后的岩样装入岩心夹持器中，如果岩样长度不够应添加垫块，并保证垫块有孔道一段贴近岩样。然后打开多通阀座阀门，打开泵体调整流速至0.07 cm3⁄min，待多通阀座有连续液体出现并无气泡后，关闭多通阀座，可保证系统内无空气遗留。再将围压加到2.5 MPa，按照不同流量依次进行测定。由于测定岩样属于低渗透岩样，当压力梯度大于2 MPa/cm时， 可以结束实验。

速敏指数与临界流速成反比，与渗透率损害成正比，指的是渗透率损害越大，临界流速越小，储层的速敏性越强。本文研究的X区块三口井（60-1HF、60-2HF、60-3HF）流速敏感性评价结果如表1所示。

本研究对三口井样品进行了流速敏感性评价实验，见图1。

实验结果表明60-1HF井临界流速为4.50 m/d，损害率达到77.32%，损害程度强;60-2HF井临界流速为2.27 m/d，损害率达到66.25%，损害程度中等偏强;60-3HF井临界流速为1.73 m/d，损害率达到46.79%，损害程度中等偏弱。

2.3  水敏感性评价试验

本实验使用的初始流体为实验室配置的模拟地层水，中间测试流体为1/2初始流体矿化度盐水，用蒸馏水以及模拟地层水等比例混合配置。水敏损害评价标准如表2所示。

采用初始测试流体测定岩样初始液体渗透率。用中间测试流体驱替在测岩样初始渗透率后，驱替速度和初始流速相同，驱替体积为岩样孔隙体积的10倍到15倍，停止驱替后使温度以及围压不变，让岩石矿物和中间测试流体反应12 h以上;将驱替泵流速调至初始流速测定岩心渗透率;做蒸馏水驱替实验时采用同样的方法，并测定蒸馏水下的岩样渗透率。按照SY/T 5358的要求测定压力、流量、时间及温度，等流动状态稳定后，记下检测数据。该节研究的X区块三口井（60-1HF、60-2HF、60-3HF）水敏感性评价结果如表3所示。

本研究对三口井样品进行了水敏感性评价实验，实验结果表明60-1HF井渗透率损害率达到86.35%，损害程度强;60-2HF井渗透率损害率达到82.68%，损害程度强;60-3HF井渗透率损害率达到67.49%，损害程度中等偏强。从结果来看，该区块普遍具有强水敏，由于水敏感性损害率均大于20%，有必要进行盐度敏感性评价试验。

2.4  应力敏感性评价试验

实验流体选择与地层水矿化度的相同质量分数的氯化钾溶液。以初始净应力为起点，按照设定的净应力值缓慢增加净应力，净应力加至最大净应力值时停止增加[6]。压力点选择2、3、5、8、12、17、23 MPa，在每个设定净应力点处应保持30 min以上 [7]。所研究的60-1HF井，60-2HF井、60-3HF井应力敏感性评价结果如表4，实验曲线如图2所示。

本研究对三口井样品进行了应力敏感性评价实验，实验结果表明60-1HF井最大渗透率损害率达到91.19%，损害程度强，不可逆损害率达到62.10%，损害程度中等偏强;60-2HF井最大渗透率损害率达到98.18%，损害程度强，不可逆损害率达到89.79%，损害程度强;60-3HF井最大渗透率损害率达到91.09%，损害程度强，不可逆损害率为60.38，损害程度中等偏强。总体来看，该区块应力敏感性强，三口井区域不可逆损害率由强-中等偏强。

3  敏感性成因分析

3.1  速敏成因分析

根据该区块资料可知，60-1HF、 60-2HF井中伊利石和高岭石的含量比较富集，在高流速下很容易被打成碎片，随流体运移而堵塞孔隙喉道，造成渗透率下降。可以认为该地区很可能产生较强的速敏。实验评价结果为中等偏强—强程度速敏。而60-3HF井高岭石含量较少，所以评价结果为中等偏弱程度速敏。

3.2  水敏成因分析

根据该区块相关资料，阿合组的主要粘土矿物是伊利石、伊/蒙混层、高岭石等矿物。而伊/蒙混层是最易发生水化膨胀的粘土矿物之一，高岭石、伊利石等非膨胀性粘土在与阳离子浓度较低水接触时，原有的絮凝平衡状态遭到破坏，粘土颗粒从砂体表面脱落下来，随流体在油层孔隙内运移[8]，最终导致油层渗透率损害。所以，根据实验结果表明该研究区表现为强水（盐）敏。

3.3  应力敏成因分析

该区块应力敏感性总体偏强的原因有两点：一是应力敏损害程度与石英含量有关，石英含量越多岩石抗压实能力越强。二是由于该储层研究层段内均有微观裂缝发育，在受到外力挤压时裂缝闭合导致储层渗透率下降。

4  结 论

（1）X区块储层为中等速敏、强水敏、强应力敏的砂岩。

（2）研究结果表明，目标区块临界流速应控制在1.5 m/d以内，以防止因为流速过快而导致的岩心颗粒脱落从而损害储层降低产能。并且应该严格控制入井液，确保入井液与储层流体相接近，减少流体对储层的伤害。

（3）X区块储层极易受到压力的影响，实验结果表明，在围压变大的同时，研究区块储集层岩心渗透率普遍有小幅下降，损害率也与围压的增幅成正比。

参考文献：

[1]徐同台.保护油气层技术[M].第三版.北京：石油工业出版社，2010：2-8.

[2] 樊世忠.储层损害机理及评价方法的近期发展[J].钻井液与完井液，1995，3（1）：68-72.

[3] 吴小斌， 王志峰， 崔智林，等. 镇北地区超低渗储层敏感性评价及机理探讨[J]. 断块油气田， 2013， 20（2）：196-200.

[4] K.Aminian， B.Thomas， S.Ameri， H.I.Bilgesu. A New Approach for ReservoirCharacterization[R]. SPE 78710-MS， 2002.

[5] 王允誠.油气储层地质学[M].北京：地质出版社，2008.

[6] 欧阳云丽. 钻井过程中井筒压力及压力波动对煤储层的伤害[D]. 长江大学， 2013.

[7] 房平亮. 致密油开发流固耦合作用机理及数值模拟方法研究[D]. 中国地质大学（北京）， 2017.

[8] 陈文. 注水井储层损害评价研究及防治措施——以大港油田南部开发区王27断块为例[D]. 成都理工大学， 2004.

推荐访问:区块 敏感性 成因 试验 评价