高家沟长2储层敏感性特征研究

2018-09-21，

地下水 2018年5期

，

(延长油田股份有限公司青平川采油厂，陕西延安 717200)

随着勘探的不断深入，储层特征趋于复杂化，难开发的储层所占比例不断增大。勘探实践证明，由于矿物和物性的复杂性，导致储层伤害中最强的是水敏，次之为速敏和酸敏，这些敏感性均可造成储层伤害。分析储层敏感性，对于高家沟长2储层的勘探开发尤为重要。研究储层岩石学，分析敏感性实验，得出敏感性对储层伤害程度的影响。达到储层保护的目的，进而促进稳产开发[1]。

1 储层岩石学特征

1.1 砂岩类型

通过研究区长2油层岩石成分统计表(表1)得出，砂岩中长石含量占主要部分，平均56.95%；石英的含量为26.35%，岩屑含量为12.5%。从成分成熟度来看，整体上成分成熟度较低，长22砂层组石英含量较长21砂层组略高，表明长22砂层组成分成熟度略高。

表1 高家沟区域长2油层岩石成分统计表

岩石类型为长石砂岩，个别为岩屑长石砂岩(图1)。火成岩岩屑的平均含量为6.85%，是其主要的岩屑类型，变质岩岩屑平均含量3.9%，沉积岩岩屑平均含量1.75%。重矿物主要是绿帘石、浅红色石榴石、锆石。

长2油层主要以细粒砂岩为主，占统计样品的42.6%；其次为粉砂岩，占统计样品的26.4%；粉细砂岩与细粉砂岩的含量相对较少，分别占统计样品的16.9%与11.8%；中砂岩、中细砂岩所占比例最低，均小于5%(图2)。

图1 高家沟区域长2层岩石成分类型三角图

图2 高家沟区域长2油层岩石类型直方图

1.2 砂岩中的胶结物

长2油层组的胶结物平均含量低于1.9%。方解石胶结平均含量为1.68%，是主要胶结类型，在孔隙中以微晶结构填充；高岭石平均含量0.24%；石英含量最少，仅为0.06%[2]。研究可知方解石胶结物对储层物性的影响最为严重。

1.3 砂岩中的杂基

充填在研究区砂岩孔隙中的杂基，有鳞片状边膜结构特征，粘土和岩屑是其主要成分[2]。总体看，砂岩在成熟度方面具有成分较低和结构较高的特征。

1.4 粘土矿物特征

研究区粘土矿物类型主要为四种，分别是绿泥石、伊利石、高岭石与伊/蒙混层(表2)。粘土矿物主要为绿泥石，平均相对含量为53.4%。扫描电镜照片显示，针叶片状或玫瑰花状是研究区绿泥石的主要形态。伊/蒙混层粘土矿物是研究区的次要黏土矿物(平均13.1%)。在孔隙中，伊利石主要是以丝缕状或片状的形态存在，堵塞孔隙喉道。

表2 高家沟区域长2油层粘土矿物含量统计表

2 储层孔隙类型

通过铸体薄片、扫描电镜资料分析，长2油层组储层孔隙类型主要为原生粒间孔，其次为溶蚀孔隙，溶蚀孔隙主要为长石溶孔和岩屑溶孔，另有少量的晶间孔和微裂隙。

粒间孔是砂岩储层经压实和新生矿物充填后残留的原生粒间空间，长2油层组储层储集空间主要为此种类型，约占总空间的92%。溶蚀孔隙主要为长石溶孔，约占总总空间的6%，岩屑溶孔不发育，约占总空间的2%。另外发育少量的晶间微孔和微裂隙，由于孔隙微小，对储层的储集和渗流能力没有影响。

3 储层敏感性特征

3.1 酸敏性特征

研究区主要为长石砂岩，碳酸盐岩和绿泥石是主要胶结物。酸液通常会在进入地层之后，与酸进行化学反应，生成的新物质对数为沉淀，导致孔隙的堵塞，最终造成了渗透率的下降。根据上述方法，研究区常2储层的酸敏指数为0.40～0.47。研究表明，研究区油层属于中等酸敏(表3、表4)。

表3 高家沟区域长2油层岩心酸敏性评价指标

3.2 水敏性特征

接触例如淡水等的外来流体后，岩样会造成一定程度的损害，因此要进行评价实验。由于研究区中的层状水敏性特征的黏土矿物，易造成水化膨胀。这些都会造成渗透能力的降低，形成水敏性伤害[3][4]。

长2储层水敏指数为0.63，表明储层属于中等偏强水敏(表5，表6)。应对注水水质严格要求。在注水开发过程中应优选防膨剂，降低注水开发过程中粘土水化膨胀引起的储层伤害。

表4 高家沟区域长2油层岩心酸敏性实验结果

表5 高家沟区域长2油层岩心水敏性评价指标

表6 高家沟区域长2油层岩心水敏性实验结果

3.3 速敏性特征

油层的速敏性是指在钻井、测试、试油、采油、增产注水等作业或生产过程中，当流体在油气层中流动时，引起油气层微粒运移并堵塞喉道造成油气层渗透率下降的现象。也就是能引起油气颗粒的运移，导致喉道堵塞，进而降低油气层的渗透率，即为速度敏感性。

图3 高家沟区域长2油层岩心速敏实验

通常以速敏指数(IV)来判断速敏性强弱[2]：

IV=Dk/Vc

式中：Vc为临界流速(实际上相当于临界流量)，Dk为岩样渗透率损害率

Dk=(Kmax-Kmin)/Kmax

式中：Kmax为临界流速前渗透率的最大值；Kmin为临界流速之后岩样渗透率的最小值。

由此可见，速度敏感性指数(IV)与岩样的临界流速成反比，与速度敏感性引起的渗透率损害率成正比。

表7 高家沟区域长2油层岩心水敏性评价指标

表8 高家沟区域长2油层岩心润湿性实验

开展速敏实验的柏31井岩心样品，岩心的渗透率开始大幅下降时的流量是2.0 ml/min以上，由8.7×10-3μm2下降到6.2×10-3μm2(图3)[5]。因此，临界流量(Q)为2.0 ml/min的样品，以及相应的渗透率损害率Dk为0.29，属于弱损害。根据速度敏感性数值(IV=0.15)，得出研究区速敏程度为中等偏弱。