郭向龍，郭子龍

（長慶油田分公司第四采油廠， 陜西 榆林 718500）

油氣層敏感性評價是診斷油氣層損害的重要手段之一，通常包括速敏、水敏、鹽敏、堿敏、酸敏等五敏實驗[1]。其目的在于明確油氣層滲透率對外界環(huán)境變化的敏感性程度和發(fā)生條件，為各類工作液的設(shè)計、油氣層損害機理分析和制訂系統(tǒng)的油氣層保護技術(shù)方案提供科學依據(jù)。

陜北某油田位于鄂爾多斯盆地中東部的陜北斜坡帶上，區(qū)內(nèi)構(gòu)造為西傾的單斜，傾角一般小于1°，局部因差異壓實作用發(fā)育小型鼻狀構(gòu)造。研究區(qū)南北長20 km左右，東西寬10 km左右，總面積約150 km。本文通過分析儲層巖石性質(zhì)、儲層流體性質(zhì)，然后再進行儲層敏感性評價，為該區(qū)域后期開發(fā)提供依據(jù)。

1 儲層巖石組成性質(zhì)

1.1 礦物成分及巖石類型

長2儲層主要為一套淺灰色、灰綠色塊狀細砂巖，其次為少量的粉細砂巖、中細砂巖及粉砂巖。儲層巖石主要為以長石為主，次為石英和云母。長石含量平均為 45.13%，石英平均為 19.94%，黑云母平均為3.63%，巖屑平均為16.84%，重礦物含量微或小于1%，成分成熟度低。

圖1 長2儲層組巖石分類

表1 長2儲層組巖石成分統(tǒng)計表

1.2 填隙物成分及含量

對25個樣品進行填隙物組成分析，結(jié)果見表2。長2儲層填隙物中雜基含量較少，主要為膠結(jié)物，膠結(jié)物含量平均13.54%，主要為綠泥石、方解石、自生石英和長石等，其中方解石含量變化較大，局部含量高達 30%。粘土礦物絕對含量 4.39%～13.43%，以綠泥石為主，相對含量達67.96%，次為高嶺土，相對含量20.44%，伊利石8.96%，伊／蒙混層相對含量2.64%～4%，混層比為5%。

表2 粘土礦物相對含量

2 儲層流體性質(zhì)

2.1 地層原油性質(zhì)

長2儲層飽和壓力0.83 MPa，地層原油密度平均為0.824 g/m3，地層原油體積系數(shù)平均為1.031，地層原油粘度平均為6.368 mPa·s，原始氣油比平均為7.473 m3/ t。

2.2 地層水性質(zhì)

長2儲層地層水水型為CaCl2型，K++Na+和Cl-含量較高，分別平均 18 100.8 mg/L和 28 018.62 mg/L；陽離子Mg2+和Ca2+含量較低，平均分別為5.04 mg/L和39.26 mg/L，陰離子SO42-含量平均為233.0 mg/L，HCO3

-含量平均為189.00 mg/L，地層水礦化度在44 660～49 550 mg/L。

3 儲層敏感性評價

實驗過程按照《SY/T 5358－2002 儲層敏感性流動實驗評價方法》執(zhí)行，實驗儀器見圖2。

圖2 巖心流動實驗流程圖

3.1 速敏評價

儲層速敏損害機理是流體的流速超過粘土礦物微結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定場，導致粘土礦物及其它地層微粒從孔隙表面和裂縫壁面脫落，微粒運移并在粒間和裂縫寬度狹窄處沉積，最終使?jié)B透率降低。實驗用巖心的孔隙度均為12%，滲透率分別為1.43×10-3μm2和0.76×10-3μm2。速敏評價結(jié)果見圖3。

圖3 速敏實驗結(jié)果

由圖 3可得：該儲層平均臨界流量為 0.60 mL/min，平均臨界流速為2.8 m/d，平均速敏傷害率為27%，為弱速敏儲層。當外來工作液進入儲層后，由于該儲層填隙物含量低，且無大量的高嶺石、伊利石、伊/蒙間層礦物等速敏性礦物，不易發(fā)生分散、運移而堵塞孔喉，導致儲層滲透率降低少[2]。

3.2 水敏評價

儲層的水敏是指與地層流體不配伍的外來流體進入地層后引起粘土膨脹、分散、運移，從而導致巖心滲透率或有效滲透率下降的現(xiàn)象[3]。實驗用巖心孔隙度分別為11.9%和12.4%，滲透率分別為0.78×10-3μm2和 1.46×10-3μm2。實驗結(jié)果見圖 4。

圖4 水敏實驗結(jié)果

由圖4可得：儲層發(fā)生水敏而造成的損害程度與儲層的物性特征好壞有著極大的相關(guān)性。長2儲層臨界礦化度為3 352.6 mg/L，水敏指數(shù)為0.47，淡水平均水敏傷害率為47%，為中等偏弱水敏儲層。在注水開發(fā)時，在注入水中加入粘土穩(wěn)定劑，防止儲層由于發(fā)生水敏傷害而影響開發(fā)效果。

3.3 酸敏評價

巖心酸敏性就是指酸性液體與儲層礦物或流體接觸發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀或釋放出顆粒，導致巖石滲透率或有效滲透率下降的現(xiàn)象。實驗用酸液為15% HCl，注入體積為1 PV，實驗結(jié)果見表3。

表3 酸敏評價結(jié)果

由表3可得：長2儲層遇鹽酸后，滲透率有升有降，3塊巖心鹽酸酸敏指數(shù)是-0.09～0.02，酸敏傷害率為 -8.7%～2.17%，為無到中等偏弱酸敏儲層。當酸液進入該儲層后，會與綠泥石、鐵方解石、鐵白云石等酸敏性礦物發(fā)生反應(yīng)，生成Fe(OH)3、硅膠沉淀或酸蝕后形成顆粒運移等堵塞儲層孔隙喉道，最終導致儲層滲透率降低[4]。因此，在采取酸化措施時，一定要考慮注酸類型和酸化方式等。

3.4 堿敏評價

堿敏性是指堿性液體與儲層礦物或流體接觸發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀或釋放出顆粒，導致巖石滲透率下降的現(xiàn)象。堿敏實驗結(jié)果見圖5。

圖5 堿敏實驗結(jié)果

由圖5可得：長2儲層隨著pH增加，巖心滲透率均變化不大，3塊巖心的堿敏傷害率最大為22.9%，堿敏指數(shù)為 0.051～0.23, 平均堿敏指數(shù)為0.16，為弱堿敏傷害儲層。主要原因為該儲層的填隙物成分中的粘土礦物、微晶長石、微晶石英等堿敏性礦物含量極少，即使當高pH值的工作液進入儲層時，也并不會引起其各種粘土礦物產(chǎn)生分散、運移，或產(chǎn)生新的硅酸鹽沉淀和硅凝膠體而堵塞地層滲流通道。因此，不會造成儲層滲透率的下降。

4 結(jié) 論

（1）陜北某油田長2儲層巖石中黏土礦物含量降低，注入水礦化度在44 660～49 550 mg/L。

（2）該區(qū)域長2儲層表現(xiàn)為弱速敏性、中等偏弱水敏性、無酸敏到中等偏弱酸敏和弱堿敏性。

［1］王昌軍, 羅覺生, 陳武,等. 油田儲層敏感性評價實驗研究[J]. 化學與生物工程, 2006, 23(6):44-46.

［2］張旭東, 陳科, 何偉,等. 渤海西部海域某區(qū)塊油田注水過程儲層傷害機理[J]. 中國石油勘探, 2016, 21(4):121-126.

［3］何永宏. 鄂爾多斯盆地姬塬油田長8儲層敏感性研究[J]. 斷塊油氣田, 2014, 21(1):87-91.

［4］徐會林, 王新海, 魏少波, 等. 四川盆地高石梯—磨溪區(qū)塊震旦系儲層敏感性實驗評價[J]. 巖性油氣藏, 2015, 27 (2):13-17.