姬塬油田学3、元214区长2储层敏感性研究

陈磊，韩明，左秋萍，赵颖，张海涛，沈田丹

姬塬油田学3、元214区长2储层敏感性研究

陈磊1，韩明1，左秋萍2，赵颖1，张海涛1，沈田丹1

（1. 长庆油田分公司第八采油厂，陕西 西安 710000； 2. 陕西众盟石油技术服务有限公司，陕西 西安 710000）

为合理有效地对姬塬油田学3、元214区长2储层进行开发，提高油田的产油能力，应用铸体薄片、物性测试、Ｘ线衍射、扫描电镜、敏感性试验等测试数据，对研究区长2储层敏感性进行综合研究。结果表明：研究区长2储层在敏感性方面属于中等偏弱-弱速敏（临界流速0.25 mL·min-1）、中等偏弱水敏、中等偏弱-弱酸敏、中等偏弱碱敏、（临界pH值为8.5）、弱应力敏感性。储层敏感性不仅受铁方解石、高岭石、伊利石和伊蒙混层等敏感性矿物控制，而且储层物性和孔隙结构也会对敏感性产生一定的影响。

黏土矿物；敏感性；姬塬油田

姬塬油田学3、元214区长2油藏位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部中段，沉积环境为三角洲平原亚相。长2油层组分布广，砂体面积大，连续性好，以低孔低渗特征为主，是该区的一个主力油层，前人研究认为低渗透储层具有低启动压力、非达西流、敏感性强、开发难度大的特征。储层敏感性是指储层与外来流体发生的物理、化学反应，使储层的孔隙和渗流特性发生改变的性质，包括速敏性、水敏性、盐敏性、碱敏性、酸敏性和应力敏感性等。储层敏感性在油田开发过程中起到一定的制约性，学3、元214区块长2油藏目前进入开发中期，开发矛盾突出，因此研究储层敏感性特征对油田下步的有效开发具有指导意义。

1 储层特征研究

1.1 储层微观特征

1）通过岩心观察、砂岩薄片、扫描电镜分析结果表明，学3长2岩石类型主要为灰褐色细、含泥细-中粒岩屑长石砂岩，粒径一般0.1～0.3 mm，最大粒径在0.25～0.45 mm。颜色大都呈灰色、灰绿色，褐灰色及灰白色、薄层状、中厚层状至块状都可见。（图1）；元214长2油藏主要为长石砂岩，偶见岩屑长石砂岩，说明砂岩成分成熟度低（图2）。

2）碎屑组分特征

元214区长2油层组碎屑成分：长石、石英、岩屑等；变质岩岩屑百分比最高，沉积岩屑较少。

图1 学3区长21岩石类型三角图

图2 元214区长21岩石类型三角图

3）填隙物特征

学3区长2油层组填隙物主要以高岭石为主，其次为绿泥石、伊利石和伊/蒙混层（表1）；元214区填隙物：高岭石、绿泥石、铁方解石、铁白云石、硅质与少量的长石质、重晶石。

表1 学3区长2地层黏土矿物分析表

图3 元214长2储层碎屑组分直方图

图4 元214长2储层填隙物成分直方图

1.2 敏感性矿物特征

根据X衍射分析，学3长2储层中影响储层敏感性的矿物主要有高岭石，其次为绿泥石、伊利石和伊/蒙混层。填隙物中高岭石、绿泥石在储层中普遍存在，一般由薄膜状绿泥石和充填状绿泥石两种，约1%～5%；伊利石含量较少，伊蒙间层黏土是一种水敏矿物，是蒙脱石向伊利石过渡的矿物，含量一般小于1%。

元214区长2油层组填隙物成分以高岭石为主，占填隙物总量的42.1%，其次为铁方解石，占填隙物总量的18.5%，绿泥石、硅质、铁白云石各占填隙物总量的10%左右，另有少量长石质、硬石膏、重晶石和黄铁矿等成分，累积含量不足填隙物总量的10%（图5）。

1.3 储层物性特征

元214区长2储层孔隙度分布在3%～23.7%之间，平均值为14.12%；渗透率分布在0.1～49.3 mD之间，平均值为7.29 mD，属低孔-低渗储集层。

图5 长2储层敏感性矿物特征

学3区块长2储层孔隙度分布在3.25%～19.27%之间，平均值为13.79%；渗透率分布在0.6～19.54 mD之间，平均值为6.22 mD，属低孔-低渗、低孔-特低渗储集层。

2 储层敏感性评价

按照合同要求对铁6-50、涧114、元219、吴550等四口井进行了取芯，开展了储层敏感性分析化验，完成了合同要求分析化验检测工作（表2）。

根据敏感性实验数据统计分析，得出长2储层为弱速敏、弱水敏、中等偏弱盐敏、弱酸敏、弱应力感应、中等偏弱碱敏的敏感性特征。

3 储层敏感性分析

3.1 速敏性

当储层中的流体流速达到或超过临界流速时（临界流速0.25 mL·min-1），将会使空隙中物质随流体发生运移，从而堵塞孔喉结构，导致储层的渗透率降低[13]。长2储层具有较弱的速敏性，主要是储层岩石成岩作用强、胶结致密的导致。

表2 储层敏感性分析化验统计表

3.2 水敏性

水敏性的形成是指在不同浓度的溶液中，与储层中的黏土矿物发生反应，使其膨胀并发生运移，从而导致储层渗透率下降。不同黏土矿物的膨胀性不一样，其中蒙脱石遇水膨胀性最强，伊／蒙混层次之，绿泥石和伊利石的膨胀能力相对较弱，高岭石遇水几乎不膨胀。研究区主要的黏土矿物是高岭石，其次是绿泥石、少量的伊利石和重晶石，并且储层中黏土矿物的总含量不高，而且均为弱水敏矿物，因此长2储层为中等偏弱水敏特征。

3.3 酸敏性

长2油层储层注酸后渗透率明显降低，由于当酸性流体进入地层时，与长石、绿泥石等酸溶组分发生化学反应，生成新的矿物微粒；当碳酸盐胶结物溶解，使已呈胶结状态的微粒物质释放到流体中，从而使流体中的游离微粒含量增大，堵塞细小喉道，导致渗透率降低。实验数据表明，本区长2储层中等偏弱酸敏（表3、图7）。

表3 酸敏性实验检测数据表

注：K：实验条件下的岩样渗透率 ；K：初始渗透率；D：酸敏损害率。反注酸名称：15% HCl 注入倍数：1.0 PV。

图7 长2储层酸前和酸后渗透率对比

3.4 碱敏性

碱敏性是指储层中的流体在碱性环境下，与其中的物质发生反应，造成储层损害，从而导致储层渗透能力下降的现象。由研究区碱敏试验结果得知：长2储层为中等偏弱碱敏，临界pH值为8.5（图8）。

在储层开发过程中碱性工作液要保持适当的弱碱性，防止对储层造成损害。

3.5 盐敏性

当注入液的矿化度高于临界值时，将会对地层产生严重的伤害，而盐敏性与油气层中黏土矿物有关。

实验结果证明长2储层属中等盐敏储层，临界盐度24 500 mg·L-1。当注入流体的盐度低于该值时，会引起储层渗透率的降低。

4 结论

1）元214、学3长2储层为弱水敏特征，黏土矿物以高岭石、铁方解石为主，其次是绿泥石、少量的伊利石和重晶石。

2）元214长2储层敏感性属于弱速敏、弱水敏、中等盐敏、弱酸敏性、中等偏弱碱敏的特征。

3）学3长2储层敏感性属于弱速敏、弱水敏、中等盐敏、弱酸敏性、中等偏弱碱敏的特征。

4）元214区长2储层孔隙度分布在3%～23.7%之间，平均值为14.12%；渗透率分布在0.1～49.3 mD之间，平均值为7.29 mD，属低孔-低渗储集层。

5）学3区块长2储层孔隙度分布在3.25%～ 19.27%之间，平均值为13.79%；渗透率分布在0.6～19.54 mD之间，平均值为6.22 mD，属低孔-低渗、低孔-特低渗储集层。

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Study on the Sensitivity of Xue3 and Yuan214 Area Chang2 Reservoir in Jiyuan Oilfield

1,1,2,1,1,1

（1. No.8 Oil Production Plant of Changqing Oil Field Branch Company, Xi’an Shaanxi 710000, China;2. Shaanxi Zhongmeng Petroleum Technology Service Co., Ltd., Xi’an Shaanxi 710000, China）

In order to rationally and effectively develop Chang 2 reservoir in Xue3 and Yuan214 area of Jiyuan oilfield and improve oil production capacity, the sensitivity of Chang2 reservoir in the study area was comprehensively studied by using cast thin section, physical property test, X-ray diffraction, scanning electron microscope and sensitivity test data. The results show that Chang2 reservoir in the study area is moderately weak in sensitivity (critical flow rate 0.25mL·min-1), moderately weak in water sensitivity, moderately weak in acid sensitivity, moderately weak in alkali sensitivity (critical pH 8.5), and weakly in stress sensitivity. The reservoir sensitivity is not only controlled by sensitive minerals such as iron calcite, kaolinite, illite and aemon mixed beds ,but also affected by the reservoir physical property and pore structure to a certain degree.

clay Minerals; Sensitivity; Jiyuan oilfield

长庆油田分公司科研项目，姬塬油田学3、元214区长2油藏精细描述研究（项目编号：2020-CY8-F066）。

2021-09-01

陈磊（1984-），男，工程师，甘肃省兰州市人，2006年毕业于兰州大学地质学专业，研究方向：油气田开发。

左秋萍（1989-），女，工程师，陕西省咸阳人，2012年毕业于长江大学资源勘查工程专业，研究方向：石油地质。

TE122.2+3

A

1004-0935（2021）12-1869-05