致密储油层敏感性实验研究

吕道平， 杨胜来， 马铨峥， 杨 龙， 茹克建， 雷 浩， 李 滢

(1.中国石油新疆油田分公司 实验检测研究院，新疆 克拉玛依 834000;2.中国石油大学(北京) 石油工程教育部重点实验室，北京102249)

致密储油层敏感性实验研究

吕道平1， 杨胜来2， 马铨峥2， 杨 龙1， 茹克建1， 雷 浩2， 李 滢2

(1.中国石油新疆油田分公司 实验检测研究院，新疆 克拉玛依 834000;2.中国石油大学(北京) 石油工程教育部重点实验室，北京102249)

致密性储层埋藏深、渗透率特别低，受敏感性影响较大，研究致密性储层的敏感性对避免不合理的开采方式对储层造成伤害，从而有利于油田高效开发。但由于致密储层注水困难，实验过程中，流速慢、耗时较长。本文采用储层敏感性流动实验评价方法，通过对新疆吉木萨尔致密储层4口油井的若干岩样进行敏感性实验，并对实验结果进行了分析、评价。结果表明,该致密性储层岩样水敏损害程度平均为43.64%，速敏损害程度平均为24.3%，盐敏损害程度平均为33.80%，酸敏损害程度平均为15.66%，临界流速为24.63 m/d；该致密性储层具有中等偏弱水敏性、弱速敏性、中等偏弱盐敏性、弱酸敏性。研究结果为该区块油田采取合理的开采方式，降低敏感性对储层的伤害提供理论依据。

致密油储层； 敏感性评价； 水敏性； 速敏性； 盐敏性； 酸敏性

新疆吉木萨尔储油层属于低孔、致密储层，储层中含有大量黏土、方解石、白云石等敏感性矿物，在油田采取措施进行生产过程中，外来不配伍流体的注入不可避免的都会使地层条件发生改变，引起敏感性矿物结构发生变化，导致储层渗流能力减弱，增大开发难度。对于致密性储层来说，敏感性对地层的伤害更大，为了预防敏感性对储层的损害，避免不合理的开采方式对地层造成的伤害，需要对储层岩石进行敏感性评价实验，为油田采取正确合理的开采方式，降低开采难度，提高开采效率提供依据[1-2]，但是由于致密储层渗透率特别低，实验过程难度大，耗时长。谢爱华等[3]借助扫描电镜、敏感性实验等资料研究了东濮凹陷桥口低渗气藏储层敏感性，并提出了相应的保护措施；罗东红等[4]借鉴山岩油层敏感性评价方法研究了南海流花11-1礁灰岩油田储层的敏感性；王昌军等[5]通过岩心流动实验研究了孔隙度和渗透率都较高的渤海25-1油田的敏感性，并为油田合理开发提供了一定建议。杜鑫等[6]通过对长6储层岩样进行敏感性实验并对结果进行分析，得出长6储层属于弱速敏、中等盐敏、弱水敏等；张宏[7]针对致密砂岩油气藏特征采用比表面积法和防膨法对双台子地区的油田进行了敏感性测试，结果表明该区块具有中等偏强-强的水敏性，并提出了防膨措施。

由于上述研究主要是低渗气藏、油藏以及特低渗透储层进行研究，对致密油储层敏感性研究几乎没有，且不同储层敏感性矿物种类、含量不同，敏感性类型及强弱也不同。因此，本文采用ISCO-260D高精密驱替泵、储层敏感性流动实验仪等装置，并参考中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5358—2010《储层敏感性流动实验评价方法》，对新疆吉木萨尔盆地芦草沟组密性储层的若干岩样进行敏感性测试，并对实验结果进行研究分析，对该油田岩样的敏感性有了一定的认识，为该油田合理、高效的开发提供一定的帮助。

在注册阶段完成后，传感器和路由器进行认证。路由器用其私钥对加密信息ES进行解密，对传感器身份的真实性进行认证。然后，路由器用会话密钥 KKA对随机数R2加密ES’，返回给传感器。最后，传感器用自己的私钥对ES’解密，完成对路由器身份的认证。

1 实验部分

1.1 实验方法及原理

实验采用岩心流动方法，根据达西定律，在实验设定的条件下注入与地层损害有关的流体，当渗流条件改变时，测定岩样的渗透率及其变化，判断临界参数并评价渗流条件的改变对渗透率的损害程度[8]。

(3)另外通过时区图谱分析还发现,2006-2017年我国老年人运动干预研究领域的焦点沿着体育锻炼—健身气功—体质—骨密度—太极拳—心理健康—风险认知—群众体育—人口老龄化—认知功能—认知老化—体育管理—平衡能力的方向发展，反映出该研究前沿整体上由体育锻炼方式对老年人影响的调查研究转向太极拳、健身气功等特定运动方式对其的实证性研究；由关注老年人的体质状况向心理健康、认知功能和身体素质的转变。随着年龄的增加，老年人不只是身体功能下降，还有心理问题日益增多。近些年颁布有关老年人的文件中，多次提到要重点老年人心理健康水平的发展。

岩心流动实验流程如图1所示。

1.PVAR回归分析。本文采用Abrigo and Love提供的PVAR程序对土地综合承载力、人均GDP、地均第二、第三产业增加值3个内生变量进行面板向量自回归分析。[24]根据MBIC,MAIC与MQIC最小化准则和系统内生变量面板数据的实际情况，综合考虑面板脉冲响应函数的收敛性，确定最优滞后阶数为2阶。[24][25]然后，采用广义矩估计GMM法，充分考虑土地综合承载力、人均GDP、地均第二、第三产业增加值3个内生变量先后顺序对面板脉冲响应函数和面板方差分解技术产生的可能影响，对京津冀城市群土地综合承载力与区域经济发展系统的PVAR模型进行参数估计，GMM估计结果见表3。[26]

生物炭/纳米材料的开发克服了纳米材料溶解性差、成本较高且产生环境有害副产物的缺点，实现了材料在环境中易快速聚合的优点，使纳米材料能发挥更强的吸附优势。因此，成本低廉的生物炭与纳米材料的复合逐渐成为水处理新材料研究的重点。

图1 岩心流动实验流程图

Fig.1 The flow chart of core flow experiment

1.3 实验步骤

差分隐私保护技术能在数据的隐私保护和可用性之间做很好的权衡.本文对于差分隐私的相关概念大多源于文献[18～22]，结合论文研究内容，略有改动.

实验步骤及评价标准参考中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5358—2010《储层敏感性流动实验评价方法》，具体如下：

(1) 将完全饱和的岩样装入岩心夹持器中，排空气，保持围压比流压大2～3 MPa。

(2) 采用不同的流速进行驱替，测量并记录压力、流量随时间的变化关系。

(3) 计算出不同流速下的渗透率，确定速敏损害程度。

(4) 更换样品，重复上述步骤。

(5) 通过保持流速恒定，改变注入流体的体积倍数、矿化度和注入酸的浓度，分别测定样品的水敏性、盐敏性和酸敏性。

1.2 实验流程

随着流速的增大，井-2与井-4速敏性矿物含量较少，岩石表面剥落的颗粒很少，能及时随流体运移出岩样，对岩样孔喉半径影响很小，渗透率变化程度较低，水敏性较弱。井-1的初始渗透率与井-3相差无几，但是孔隙度却比井-3大很多，孔隙中流体的流通能力相对较强，井-1中由于流速增大而产生的颗粒能及时的运移出岩心，且由于孔喉表面的颗粒被剥落运移出去，使岩样的吼道半径逐渐增大，渗透率逐渐增大，当增大到一定程度时，不再变化。井-3不仅初始孔隙度比较低，而且渗透率为0.123×10-3μm2，低至致密范围内，渗流能力特别低，由流速剪切作用产生的颗粒不能及时运移出去而在吼道狭窄处堆集，从而导致渗透率逐渐降低，具有较强的敏感性。

实验取新疆吉木萨尔盆地致密储层天然岩心进行研究，所取样品相关参数如表1所示。

针对当下80、90后旅游消费主体倾向于用手机查看旅游攻略、做选择、定出行的情况，山西黄河全域旅游建设应着重利用“旅游+互联网”的渠道营销模式，构建旅游信息统一共享平台，集中推介黄河旅游，利用微信、微博等新媒体开展直接到位的互动营销，也可开发重点景区旅游演艺、动漫、网游等文化产品并借助网络宣传。

表1 4口井岩样基本参数

2 结果与讨论

2.2 水速敏性评价

式中，D为渗透率损害率；Kn为不同实验条件所对应的岩样渗透率；Ki为初始渗透率。

由表2和图2可知,随着注入体积倍数的增加，4口井的渗透率都逐渐降低，均出现不同程度的水敏性损害，渗透率最终损害率在36.3%～58.28%，平均损害程度为43.64%，水敏损害程度评价以中等偏弱为主，临界注入体积倍数在15～25。

对选取的不同井的岩心进行水敏性实验测试，结果如表2和图2所示。

表2 水敏实验岩样参数

图2 岩样渗透率随累积注入体积倍数变化的关系曲线

Fig.2 Relation curves between the permeability changeswith the injection volume multiple accumulate

2.1 水敏性评价

由于4口井岩样的孔隙直径均小于1 μm，属于纳米级孔喉，渗透率均小于1×10-3μm2，属于致密储层，岩样中流体的渗流能力较弱。储层岩石在与注入水接触后，一方面由于黏土矿物吸水膨胀使孔喉半径减小，另一方面从岩石非膨胀性黏土矿物表面剥落下来的碎屑颗粒在不能及时运移出岩样而在孔喉狭窄处堆集，使储层渗透率降低，导致不同程度的水敏现象。由于井-1的孔隙半径最小，产生的颗粒最不容易随流体运移出去，所以堵塞最为严重，初始阶段渗透率下降的最快，最终水敏损害程度也最大。

敏感性是指在油田开发的过程中由于地层条件改变或者外来流体的注入引起储层中敏感性矿物分散、膨胀、运移等导致地层的渗透率降低，从而对地层造成损害的现象[9-18]。敏感性的损害程度用渗透率损害率[16-18]来表示：

对选取的不同井的岩心进行水速敏性实验测试，结果如表3和图3所示。

②条目频次统计：根据抽取到的字段信息对条目内元素的频次进行统计和降序排列（包括：关键词、作者、期刊名等）。

表3 水速敏实验岩样参数

由表3和图3可知，随着流速的增大，4口井的渗透率都逐渐发生变化，均出现不同程度的速敏性损害，不同井间的损害程度相差较大，渗透率最终损害率在5.2%～56.0%，平均损害程度为24.3%，损害程度评价以弱速敏为主。井-1的临界流速约为14.43 m/d，井-3的临界流速约为24.63 m/d，井-2、井-4水敏性很弱，不存在临界流速。

建构主义作为认知学派学习理论的一个新的分支,在20世纪80年代流行于西方,20世纪九十年代开始引起我国教育界的极大关注，2000年-2018年中国知网上以建构主义为主题的期刊论文就达21000多篇。建构主义的教学理念对我国的英语教学产生了重大的影响，现代教育技术也开始全面融入英语教学，但是建构主义教学理念在英语教学中的运用效果尚不理想。本文拟以英语专业《基础英语》课程教学为例，阐述基于建构主义教学理念的英语教学实践效果和意义。

1.4 样品参数

2.3 盐敏性评价

对选取的不同井的岩心进行盐敏性实验测试，结果如表4和图4所示。

图3 岩样渗透率随渗流速度变化的关系曲线图

井号岩样长度/cm岩样直径/cm孔隙度/%初始渗透率/(10-3μm2)最终渗透率/(10-3μm2)最终渗透率损害率/%盐敏损害程度评价井⁃15．712．4811．300．2420．13942．56中等偏弱井⁃25．852．5114．200．2120．1919．91弱井⁃35．792．465．860．1590．05267．55中等偏强井⁃45．812．493．290．0760．06515．19弱

图4 岩样渗透率随矿化度变化的关系曲线图

Fig.4 Relation curves between the permeabilitychanges with the salinity

由表4和图4可知，随着注入水矿化度的降低，井-1、井-3、井-4的渗透率逐渐降低，而井-2的渗透率随矿化度的降低先减小后增大，最大渗透率损害率在9.91%～67.55%，不同井间盐敏性损害程度差别较大，平均损害程度为33.80%，盐敏损害程度评价以弱盐敏为主。井-3的临界矿化度为8 800 mg/L，井-1的临界矿化度为6 000 mg/L，井-2和井-4的盐敏性很弱，不存在临界矿化度。

1)通过以突出事故致因模型和突出防治技术的基本理论为基础，研究并建立了基于瓦斯地质特征的预警指标体系。

随着矿化度的降低，井-4因矿化度变化产生的碎屑颗粒和岩样膨胀程度较低，对渗透率的影响不大，下降幅度较小，盐敏性较弱；而井-3的初始孔隙度和渗透率均特别低，渗流能力较弱，随着矿化度的

降低，黏土晶层膨胀使吼道进一步减小，产生的碎屑颗粒不能及时运移出岩样，在吼道狭窄处堆集，导致渗透率降低，曲线下降的越快，盐敏性越强。而井-1虽然盐敏性也较强但是其孔隙度和渗透率均大于井-3，渗流能力相对较强，因盐度变化而产生的部分较小的碎屑颗粒能运移出岩样，渗透率下降较慢，盐敏性稍弱。随着矿化度的降低，井-2的渗透率出现先降低后上升的现象，这是因为在矿化度开始降低时，黏土膨胀使渗透率下降的幅度大于细小颗粒迁移出岩样使渗透率增大的幅度，从而导致渗透率逐渐下降。当矿化度降低到一定程度时，细小颗粒的迁移对渗透率的影响占据主导地位，使得孔喉半径逐渐增大，渗透率又逐渐升高。

2.4 酸敏性评价

对选取的不同井的岩心进行酸敏性实验测试，结果如表5和图5所示。

由图5可知，随着注入流体pH的增大，样品的渗透率总体上呈下降趋势，最终渗透率损害率为8.86%～30.14%，平均酸敏损害程度为15.66%，酸敏性损害程度评价以弱酸敏为主。井-2的酸敏性较强，临界pH为5.2，其它3口井岩样酸敏性很弱，不存在临界pH。

表5 酸敏实验岩样参数

图5 岩样渗透率随pH变化的关系曲线图

Fig.5 Relation curves between the permeabilitychanges with the pH

由表5可知，井-2的酸敏性属于中等偏弱。因此在开采井-2时，不应采用酸化措施来改善井底附近的渗透率，而应采取压裂等其它方式以避免酸敏

除了下棋之外，积薪师父却是一个腼腆内敛的中年大叔。有一天，趁着李离与袁安不在，星雨悄悄问他：“师父你站在溪边的窗外，真的没有看清那位婆婆，还有神仙儿媳吗？”

效应对储层的损害。

3 结论

(1) 新疆吉木萨尔致密性储层属于低孔、致密储层，储层中含有大量黏土、方解石、白云石等敏感性矿物，敏感性较强。测试结果表明，岩样水敏损害程度平均为43.64%，速敏损害程度平均为24.3%，盐敏损害程度平均为33.80%，酸敏损害程度平均为15.66%，临界流速为24.63 m/d。

(2) 新疆吉木萨尔致密性储层具有中等偏弱水敏性、弱速敏性、中等偏弱盐敏性、弱酸敏性等特点。在进行生产的过程中要针对不同井主要敏感性的不同，采取相应的措施，避免因敏感性对地层造成的损害。

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(编辑 王亚新)

Experiment Study on Sensitivity of Tight Oil Reservoir

Lyu Daoping1, Yang Shenglai2, Ma Quanzheng2, Yang Long1, Ru Kejian1, Lei Hao2, Li Ying2

(1.ExperimentalTestingInstitute,XinjiangOilfieldBranch,CNPC,KaramayXinjiang834000,China;2.MOEKeyLaboratoryofPetroleumEngineering,ChinaUniversityofPetroleum(Beijing),Beijing102249,China)

Tight oil reservoirs are buried deeply, its permeability is low, and it is easily influenced by sensitivity. So, it is important to study the sensitivity of tight oil reservoir to prevent reservoir damage and improve oilfield efficient development. However, due to the difficulty of water injection in tight reservoirs, the flow velocity is slow and takes longer time. In this paper, an evaluation method of reservoir sensitivity flow experiment was adopted, and sensitivity experiment on some rock samples of four wells in Xinjiang Jimsar basin Formation tight oil was conducted. The results show that the average damage of water sensitivity is 43.64%, velocity sensitive damage is 24.3%, salt sensitivity damage is 33.80%, acid sensitivity damage is 15.66%,and the critical velocity is 24.63 m/d. This tight oil reservoir has medium water sensitivity and salt sensitivity while weak acid sensitivity and velocity sensitivity. Base on the research above we have a certain understanding of this reservoir's sensitivity, which provides a theoretical basis for rational exploitation of the oilfield and reduces the damage of tight reservoir.

Tight oil reservoir; Sensitivity evaluate; Water sensitivity; Velocity sensitivity; Salt sensitivity; Acid sensitivity

2016-09-14

2016-11-09

国家973资助项目“陆相致密油高效开发基础研究”(2015CB250904)。

吕道平(1967-)，男，高级工程师，从事砾岩油藏渗流规律实验研究；E-mail：Ldaoping@petrochina.com.cn。

马铨峥(1989-),男，博士研究生，从事油气渗流理论研究；E-mail：maqz89@163.com。

1006-396X(2017)02-0034-06

投稿网址：http://journal.lnpu.edu.cn

TE832

A

10.3969/j.issn.1006-396X.2017.02.007