鄂尔多斯盆地富黄探区长7油层组储层敏感性综合分析

郭 庆，展转盈，宫伟超

（1.陕西延长石油＜集团〉有限责任公司研究院，陕西西安710075；2.中国地质大学＜北京〉，北京100083）

1 概述

富黄探区位于鄂尔多斯盆地东南部，北邻富县探区，区内地质构造位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡南部，临近渭北隆起。目前本区主要勘探目的层为延长组长8以上地层，延长组长7层为近几年来探索开发的层位，主要表现为低孔、低渗、低地层压力的致密油储层。此外，油气储层损害与保护方面的研究越来越受到人们的重视，国内外许多学者对储层敏感性影响机理进行了深入的研究，逐步认识到储层敏感性不仅与其中粘土矿物类型和含量有很大关系，同时也与储层自身的性质密切相关。因此，开展富黄探区延长组长7储层敏感性特征分析研究，对指导该区的石油勘探和开发工作具有重要的实际意义。

2 储层岩石学特征

根据铸体薄片实验结果分析认为：延长组长7储层主要为长石细砂岩，细砂屑结构。碎屑岩颗粒粒径最大为0.45mm，主要在0.12～0.25mm之间。岩屑量少，见硅质岩和炭质板岩，碎屑磨圆度和分选性均相对较好，点接触为主。填隙物以方解石为主，铁质和粘土矿物也较多，基底型及孔隙性胶结。碎屑中以石英为主，占30%～40%。长石同样比较多，占18%～31%，且斜长石多于钾长石，其中钾长石蚀变明显，部分完全蚀变为粘土矿物；云母易见，主要为白云母，片径细小，部分为鳞片状集合体。

3 储层敏感性矿物特征分析

敏感性矿物是指储层中与流体易发生物理、化学或理化反应，并导致渗透率大幅下降的一类矿物。

造成储层敏感性的矿物主要有粘土矿物以及碳酸盐、硫酸盐等，这些矿物与外来的钻井液、洗井液、压井液、压裂液、酸化液等流体接触，由于这些流体与储层矿物及敏感性矿物不匹配而导致储层渗流能力下降。

X光衍射分析结果显示，区内长7储层粘土含量为17%～21%，且粘土矿物发育；石英含量高，脆性强；长石含量高，且以斜长石为主；此外长7层含有少量方解石及白云石。

粘土矿物相对含量的测定结果显示，区内长7层粘土矿物中伊利石相对含量13%～23%，绝对含量2.86%～4.14%；高岭石含量极低，相对含量0%～5%，绝对含量小于1%；伊蒙混层含量高，相对含量71%～83%，绝对含量12.78%～18.26%；此外含有少量绿泥石，绝对含量小于1.05%。

通过X光衍射实验及粘土矿物相对含量的测定结果可以预测储层的潜在敏感性种类及程度：研究区储层伊蒙混层含量高，理论上具有潜在的水敏性伤害，但考虑到储层物性差以及孔喉细小等原因，仍需通过岩芯流动实验验证。此外，研究区储层含有酸敏性矿物（绿泥石、方解石等），具有潜在的酸敏性伤害。

4 储层敏感性实验分析

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称为储层的敏感性。从储层伤害的原因及类型来看，储层的敏感性主要表现为外来流体与岩石的相互作用方面，以及导致的储层的水敏性、盐敏性、速敏性、酸敏性和碱敏性。

4.1 实验方法和流程

根据中国石油天然气总公司行业标准——SY/T 5358-2010《储层敏感性流动实验评价方法》对鄂尔多斯盆地富黄探区延长组长7储层进行敏感性实验研究。实验所使用的设备是CLD-Ⅱ岩芯流动试验仪，具体实验流程见图1，主要有高压驱替泵、环压泵、高压容器、岩芯夹持器。

4.2 实验结果及分析

4.2.1 速敏性评价

速敏性评价实验是为了探索流体流速变化与储层渗透率之间的关系，确定微粒运移导致储层损害的临界流速，以及由速敏引起的油气层损害程度，为确定合理的驱替速度提供科学依据。速敏程度主要与流速、地层微粒的润湿性、尺寸及裂缝宽度和表面粗糙程度有关。

与饮食，交通相关的物质文化负载词多采用音译的方法。粤菜中与饮食文化相关的表达多用音译(粤语方言)，或者粤语方言音译加上附图的形式。这些文化负载词多数属于文化空缺词或半空缺词，而且是译文读者已经比较熟悉，译文读者期盼基本能够与作者的意图统一。这与香港和英国的特殊性有很大的关系，借由香港粤语传入英语。此外，大部分的地名采用拼音音译，也有一部分的地名采用方言音译的策略，如例4。

表1中的Kmax为小于临界流速时岩芯的最大原始渗透率，Kmin为小于临界流速时的最小原始渗透率，Dv为渗透率伤害率。由于该层位岩样渗透率极低，岩样的测试压力梯度已经大于2MPa/cm，因此速敏实验均提前结束。

表1 富黄探区延长组长7储层速敏性评价结果

对流速敏感的粘土矿物主要为高岭石、伊利石，通过全岩矿物及粘土矿物分析（表1），富黄探区延长组长7储层高岭石绝对含量小于1%，伊利石绝对含量在2.86%～4.14%。速敏性矿物含量低，流体流动速度变化所引起的可运移微粒数少，结合研究区储层孔隙喉道细小无法形成堵塞等因素，储层速敏性较弱。

4.2.2 水敏性评价

水敏是指当外来流体进入地层岩石中与地层岩石孔隙中的流体和岩石本身接触后发生反应，产生不配伍的情况，进而导致地层岩石中的粘土矿物发生膨胀、分散和运移等，进而导致其渗透率降低的现象。为了了解淡水入侵储层后渗透率的变化，探讨水化膨胀和分散/运移造成的损害，进行水敏性评价实验。

表2中的Kf为地层水测出的岩样渗透率，Ksf为次地层水（矿化度降低一半的地层水）测出的岩样渗透率，Kw为蒸馏水测出的岩样渗透率，Dv为渗透率伤害率。

富黄探区延长组长7储层粘土含量中等，伊蒙混层含量高（表2），可发生膨胀、分散和运移的颗粒多，但储层物性差，其孔隙喉道连通性和均质性相对较差，粘土颗粒难以形成运移堵塞，因此水敏性程度较低，这一特征有利于研究区超低渗透油藏的注水开发。

表2 富黄探区延长组长7储层水敏性评价结果

4.2.3 盐敏性评价

含盐度不同于地层水矿化度的流体进入油藏储层，引起粘土矿物的物理及化学变化，进而堵塞孔喉造成渗透率下降的现象，称为盐敏。盐敏性评价的目的是确定盐敏发生的条件，以及由盐敏引起的油气层损害程度。

表3 富黄探区延长组长7储层盐敏性评价结果

盐度敏感性伤害机理与水敏感性伤害机理相似，蒙脱石、伊/蒙混层矿物与低矿化度流体接触时发生膨胀，高岭石会在储层流体离子强度突变时会扩散运移。此外，高矿化度流体压缩粘土颗粒扩散双电层厚度，造成颗粒失稳、脱落，堵塞孔隙喉道。研究区储层孔喉细小，无法形成堵塞，因此盐敏性较弱（表3）。

4.2.4 碱敏性评价

常见的碱敏感性矿物主要有隐晶质类石英、碳酸盐、粘土矿物中的高岭石和蒙脱石等。当高pH工作液进入储层后，会与碱敏感性矿物反应，破坏粘土微结构的稳定性。另外，高pH外界流体进入储层后，还会引起无机垢的生成，同样会损害储层。

用KCl按地层水矿化度配制模拟地层水，依次测定pH值为7.0、8.5、10、11.5、13的地层水的渗透率（表4）。

高pH值碱液对石英、长石等矿物有溶解作用，延长组长7层岩石石英、长石含量高，分析认为适度高pH液体溶解了部分石英和长石、疏通改善了储层孔隙和喉道。此外，由于喉道细小，固体颗粒无法形成运移堵塞，因此储层渗透率升高。

表4 富黄探区延长组长7储层碱敏性评价结果

4.2.5 酸敏性评价

酸敏感性是指酸液进入储层后与储层的酸敏性矿物及储层流体发生反应，产生沉淀或释放出微粒，使储层渗透率发生变化的现象。酸敏感性评价实验的目的在于了解酸液是否会对地层产生伤害及伤害的程度，以便优选酸液配方，寻求更为合理、有效的酸化处理方法，为油田工作中的方案设计、油气层损害机理分析提供科学依据。

表5中的K0为15%盐酸处理前的岩样渗透率，K1为处理后的的岩样渗透率，Dv为渗透率伤害率。

表5 富黄探区延长组长7储层酸敏性评价结果

富黄探区延长组长7层砂岩以岩屑长石砂岩为主，岩屑含量高。岩样与盐酸作用后渗透率升高，与方解石、绿泥石的溶蚀有关。砂岩解堵酸化是解除固相损害、疏通孔喉和裂缝的有效措施，延长组长7层表现为无酸敏性，适合酸化预处理。

5 结论

（1）鄂尔多斯盆地富黄探区延长组长7超低渗透砂岩油藏储层具有弱速敏、弱水敏、弱盐敏、无碱敏、无酸敏的储层敏感性特点。

（2）富黄探区长7储层酸敏性矿物有方解石和绿泥石，经酸处理后方解石溶解，疏通了孔喉和孔隙，改善储层渗透率，因此研究区储层适合进行酸化预处理。

参考文献：

[1] 刘清华,吴亚红,赵仁保,等.特低渗储层敏感性实验研究[J].大庆石油地质与开发,2009,28(4)：76-79.

[2] 王昌军,罗觉生,陈武,等.油田储层敏感性评价实验研究[J].化学与生物工程,2006,23(6)：44-46.

[3] 胡芸冰,屈红军,董阳阳,等.安塞油田坪桥地区长4+5、长6储层敏感性评价[J].地下水,2017,39(1).

[4] 梁承春,郭景祥.鄂尔多斯盆地红河油田延长组长81小层致密砂岩成岩作用与储层特征[J].油气地质与采收率,2017,24(1)：57-63.

[5] 张俊.YWM区长4+5、长6储层敏感性评价[J].石化技术,2016,23(10)：169-169.

[6] 刘秀婵,陈西泮,吕政,等.鄂尔多斯盆地富县地区长8致密油储层敏感性评价[J].延安大学学报：自然科学版,2016,35(4)：54-58.

[7] 程玉群,沈英,吴辰泓,等.延长杏子川油田特低渗储层敏感性及开采对策研究[J].非常规油气,2016,3(2)：46-52.

[8] 章雄冬,朱玉双.鄂尔多斯盆地镇北地区长8储层敏感性及控制因素分析[J].内蒙古石油化工,2009,35(2)：119-123.

[9]SY/T 5358-2010储层敏感性流动实验评价方法[S].