第8.1 储层敏感性分析

2020年22期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application储层敏感性流动实验评价方法在储层保护中的作用研究李亚群（中国石油大港油田公司，天津300280）储层敏感性是储层伤害和储层保护的重要研究内容，而岩心实验分析是确定储层敏感性最权威的手段。

本次利用岩心对M 断块开展储层敏感性流动实验研究，通过得出的敏感性结论，指导M 断块今后在实施钻井、注水开发及实施增产措施时，入井液匹配性选择，对开展储层保护工作具有指导意义[1-4]。

1油田概况M 断块储层岩性主要为含砾不等粒长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩，泥质胶结为主，储层孔隙度9.7-27.4%，平均17.3%，渗透率14.26-769.51md ，平均276.5md ，为中孔中高渗储层。

粘土矿物主要为伊利石，其次为绿泥石，再次为高岭石。

根据胶结物及粘土矿物成分分析，该区储层可能存在一定程度的储层敏感性问题。

2储层敏感性实验评价2.1水流速敏实验初始水流量0.124cm 3/min ，初始渗透率81.06×10-3μm 2，随着水流量的增加，渗透率逐渐增大，当水流量为2.007cm 3/min ，渗透率达到最大，为97.88×10-3μm 2，后随着水流量的增大，渗透率逐渐减小，最终渗透率85.43×10-3μm 2。

实验结果表明该区储层无速敏。

（表1）2.2水敏实验M 断块水敏实验测试结果如表2所示。

实验结果显示该区储层表现为弱水敏，需要进行盐敏实验确定临界矿化度。

摘要：在油田勘探、开发的整个过程中，都会有不同流体进入储层，这些流体与储层发生物理、化学作用，造成储层伤害，导致油田产量降低。

储层敏感性研究是实现储层保护，减小储层伤害的必要手段。

本次通过实验手段，在M 断块开展储层敏感性研究，确定研究区为无速敏、弱水敏、弱碱敏、中等偏弱酸敏储层，指导今后在区内开展钻井、注水及储层改造措施时储层保护工作。

储层的敏感性特征及开发过程中的变化摘要：由于储层岩石和流体的性质，储层往往存在多种敏感性，即速敏、水敏、盐敏、酸敏、碱敏、应力敏感性和温度敏感性等七种敏感性。

不同的敏感性产生的条件和产生的影响都有各自的特点。

本文主要从三个部分研究分析了储层的敏感性特征。

即：粘土矿物的敏感性；储层敏感性特征；储层敏感性在开发过程中的变化。

通过这三个方面的研究，希望能给生产实际提供理论依据，进而指导合理的生产。

关键词：粘土矿物；储层；敏感性1．粘土矿物的敏感性特征随着对储层研究进一步加深，除了进行常规的空隙结构和空隙度、渗透率、饱和度等的研究外，还必须对储层岩心进行敏感性分析，以确定储层与入井工作液接触时，可能产生的潜在危险和对储层可能造成伤害的程度。

由于各种敏感性多来至于砂岩中粘土矿物，因此它们的矿物组成、含量、分布以及在空隙中的产出状态等将直接影响储层的各种敏感性。

1.1 粘土含量在粒度分析中粒径小于5um者皆称为粘土，其含量即为粘土总含量。

当粘土矿物含量在1%~5%时，则是较好的油气层，粘土矿物超过10%的一般为较差的油气层[1]。

1.2 粘土矿物类型粘土矿物的类型较多，常见的有蒙皂石、高岭石、绿泥石、伊利石以及它们的混层粘土[2]。

粘土矿物的类型和含量与物源、沉积环境和成岩作用阶段有关。

不同类型的粘土矿物对流体的敏感性不同，因此要分别测定不同储集层出现的粘土矿物类型，以及各类粘土矿物的相对含量。

目前多彩采用X射线衍射法分析粘土矿物。

常见粘土矿物及其敏感性如表1所示。

1.3 粘土矿物的产状粘土矿物的产状对储层内油气运动影响较大，其产状一般分为散状（充填式）、薄层状（衬底状）和搭桥状[1]。

在三种粘土矿物类型中，以分散式储渗条件最好；薄层式次之；搭桥式由于孔喉变窄变小，其储渗条件最差。

除此之外，还有高岭石叠片状，伊/蒙混层的絮凝状等，而且集中粘土矿物的产状类型也不是单一出现的，有时是以某种类型为主，与其它几种类型共存。

储层五敏性实验学习资料储集层敏感性及五敏试验1．基本概念所谓储集层敏感性，是指储集层岩石的物性参数随环境条件（温度，压力）和流动条件（流速，酸，碱，盐，水等）而变化的性质。

岩石的物性参数，我们主要研究孔隙度和渗透率。

衡量储集层岩石的敏感程度我们常用敏感指数来，敏感指数被定义为在条件参数变化一定数值时，岩石物性减小的百分数，习惯上用SI 来表示。

我们以渗透率这个物性参数为例，给出其一个基本公式：i ik p K K K SI -= （1-1）上标表示岩石物性参数，用下标表示条件参数。

上式定义的是渗透率对地层压力的敏感指数。

敏感指数的物理含义是指条件参数变化一定数值以后，岩石物性参数损失的百分数（主要是孔隙度和渗透率）。

所以我们要想了解油藏的敏感指数就必须了解条件参数的变化幅度，从而我们可以求出敏感指数。

在实际矿场中，渗透率比孔隙度更能影响储集层产能。

因此渗透率的研究尤为重要。

储集层渗透率因为地层压力的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的压力敏感，压力敏感指数用符号P SI 表示。

由以上可以知道下面的概念。

储集层渗透率因为地层温度的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的温度敏感，简称热敏，用T SI 表示。

储集层渗透率因为渗流速度的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的温度敏感，简称热敏，用v SI 表示。

储集层渗透率因为注入液体的盐度的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的盐度敏感，简称盐敏，用salSI 表示。

储集层渗透率因为注入液体的酸度的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的酸度敏感，简称酸敏，用aciSI 表示。

储集层渗透率因为注入液体的碱度的改变而呈现出的敏感性质，称作储集层的碱度敏感，简称酸敏，用alk SI 表示。

储集层渗透率因为注入淡水而呈现出的敏感性质，称作储集层的水敏性质，简称水敏，用w SI 表示。

其中我们最常用的就是五敏：速敏，水敏，盐敏，酸敏，碱敏，实验室常做五敏实验来判断油藏性质。

SY/T 5358-2010代替SY/T 5358-2002储层敏感性流动实验评价方法储层敏感性流动实验评价方法FtidltibflttFormation damage evaluation by flow test2 0 1 1 年6 月中石化胜利油田分公司地质科学研究院2 0 1 1 年6 月一、编制说明一、编制说明二二《《储层敏感性流动实验评价方法储层敏感性流动实验评价方法》》二、二、《《储层敏感性流动实验评价方法储层敏感性流动实验评价方法》》油标委秘字油标委秘字〔〔20092009〕〕1919号号《《国家能源局关于下达国家能源局关于下达20092009年第一批能源年第一批能源任务来源油标委秘字油标委秘字〔〔20092009〕〕1919号号《《国家能源局关于下达国家能源局关于下达20092009年第一批能源年第一批能源领域行业标准制修订计划的通知领域行业标准制修订计划的通知》》。

计划编号能源。

计划编号能源2009002320090023。

标准修订的原则及主要内容标准起草工作组本着标准起草工作组本着科学发展、合理完善科学发展、合理完善的原则的原则在原标准的基础在原标准的基础上充分调研国内外相关资料根据储层伤害基本理论及国内同行业生上充分调研国内外相关资料根据储层伤害基本理论及国内同行业生产研究中对储层敏感性实验测定的要求结合目前的室内实验分析的实产研究中对储层敏感性实验测定的要求结合目前的室内实验分析的实际、油田具体的矿场情况进行修订。

际、油田具体的矿场情况进行修订。

内容主要包括原标准中内容主要包括原标准中实验范围、实验原理、术语和定义、实验项实验范围、实验原理、术语和定义、实验项目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程目的选取、敏感性程度的判断、临界值的确定、部分分析项目的实验程序序等方面。

1、什么叫做储层敏感性？储层敏感性包含哪些方面？答：广义概念：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，即称为储层的敏感性。

狭义概念：储层与不匹配的外来流体作用后，储层渗透性往往会变差，会不同程度地损害油层，从而导致产能损失或产量下降。

因此，人们又将储层对于各种类型储层损害的敏感性程度，称为储层敏感性。

储层敏感性包含：速敏性、水敏性、盐敏性、酸敏性和碱敏性。

2、简略概述如何评价储层的敏感性？答：储层敏感性评价包括两方面的内容：一是从岩相学分析的角度，评价储层的敏感性矿物特征，研究储层潜在的伤害因素；二是在岩相学分析的基础上，选择代表性的样品，进行敏感性实验，通过测定岩石与各种外来工作液接触前后渗透率的变化，来评价工作液对储层的伤害程度。

3、在注水开发过程中储层的性质会有哪些变化？答：1）储层岩性参数的变化；2）储层物性参数的变化；3）储层孔隙结构参数的变化；4）储层含油性的变化；5）储层渗流参数的变化。

4、储层速敏的机理是什么？开发过程中应注意哪些问题？答：在储层内部，总是不同程度地存在着非常细小的微粒，这些微粒或被牢固地胶结，或呈半固结甚至松散状分布于孔壁和大颗粒之间。

当外来流体流经储层时，这些微粒可在孔隙中迁移，堵塞孔隙喉道，从而造成渗透率下降。

在开发过程中：1）确定油井不发生速敏伤害的临界产量；2）确定注水井不发生速敏伤害的临界注入速率，如果注入速率太小，不能满足配注要求，应考虑增注措施；3）确定各类工作液允许的最大密度。

5、储层水敏的机理是什么？开发过程中应注意哪些问题？答：在储层中，粘土矿物通过阳离子交换作用可与任何天然储层流体达到平衡。

但是，在钻井或注水开采过程中，外来液体会改变孔隙流体的性质并破坏平衡。

当外来液体的矿化度低（如注淡水）时，可膨胀的粘土便发生水化、膨胀，并进一步分散、脱落并迁移，从而减小甚至堵塞孔隙喉道，使渗透率降低，造成储层损害。

《储层地质学》期末复习题第一章绪论一、名词解释1、储集岩2、储层3、储层地质学第二章储层的基本特征一、名词解释1、孔隙度2、有效孔隙度3、流动孔隙度4、绝对渗透率5、相渗透率6、相对渗透率7、原始含油饱和度8、残余油饱和度9、达西定律二、简答题1、简述孔隙度的影响因素。

2、简述渗透率的影响因素。

3、简述孔隙度与渗透率的关系第三章储层的分布特征一、简答题1、简述储层的岩性分类？2、简述碎屑岩储层岩石类型？3、简述碳酸盐岩储层岩石类型？4、简述火山碎屑岩储层岩石类型？5、风化壳储层的结构6、泥质岩储层的形成条件二、论述题1、简述我国中、新生代含油气湖盆中的主要储集砂体成因类型及主要特征。

（要点：重点针对河流相、三角洲、扇三角洲、滩坝、浊积岩等砂体分析其平面及剖面展布特征）第四章储层孔隙成岩演化及其模型一、名词解释1、成岩作用2、同生成岩阶段3、表生成岩阶段二、简答题1、次生孔隙形成的原因主要有哪些？2、碳酸盐岩储层成岩作用类型有哪些？3、如何识别次次生孔隙。

三、论述题1、简述成岩阶段划分依据及各成岩阶段标志2、论述碎屑岩储层的主要成岩作用类型及其对储层发育的影响。

3、论述影响储层发育的主要因素有哪些方面。

第五章储层微观孔隙结构一、名词解释1、孔隙结构2、原生孔隙3、次生孔隙4、喉道5、排驱压力二、简答题1、简述砂岩碎屑岩储层的孔隙与喉道类型。

2、简述碳酸盐岩储层的孔隙与喉道类型。

三、论述题试述毛管压力曲线的作用？并分析下列毛管压力曲线所代表的含义第六章储层非均质性一、名词解释1、储层非均质性2、层内非均质性3、层间非均质性4、平面非均质性二、简答题1、请指出储层非均质性的影响因素。

2、如何表征层内非均质性？三、论述题1、论述裘怿楠（1992）关于储层非均质性的分类及其主要研究内容。

2、论述宏观非均质性对油气采收率的影响(要点：分析层内、层间、平面非均质性对油气采收率的影响)第七章储层敏感性一、名词解释1、储层敏感性2、水敏性3、酸敏性4、速敏性二、简答题1、储层损害的原因？2、储层敏感性类型？《储层地质学》期末复习题参考答案第一章绪论一、名词解释1、储集岩：具有孔隙空间并能储渗流体的岩石。

139近年来，随着石油勘探开发的不断发展和推进，在开发过程中，对制约石油产量的是储层敏感性的损伤预测和保护方面的研究还不够深入。

在石油储层的注水过程中，蕴含在原始地层中的敏感性矿物与注入液体接触，原始稳定的环境被改变，会造成这类矿物发生化学、物理性质的变化，从而影响储层的孔隙度和渗透率，进而影响油层开发方案。

因此，本文从储层敏感性损伤机理和控制因素入手，选择典型样品进行实验室模拟分析，对储层敏感性进行评价，以期为油田开发过程中制定有效方案和稳产、增产提理论依据。

1 储层敏感性损害机理油气储层中广泛存在的碳酸盐矿物、黏土矿物等会在油层开发过程中与外部液体接触，包括钻井、完井、开采、注水等过程，由于地层中的原始液体与这些外来液体性质不同，会造成物质沉淀、黏土矿物的膨胀或者微颗粒的运移等现象，造成储层物理性质，如孔隙度和渗透率的变化，甚至出现无油产出的现象。

目前的研究表明储层敏感性主要有五种类型：水敏性、速敏性、酸敏性、碱敏性和盐敏性。

（1）水敏性。

引起储层水敏性的原因包括储层黏土矿物晶体中的可交换性阳离子，以及外部液体进入与黏土矿物接触形成的矿化度。

具体表现为黏土矿物水化膨胀、黏土矿物的分散和运移堵塞。

（2）速敏性。

当外部液体注入地层造成孔隙流体流速增加，导致粘土矿物在孔隙、喉道或者裂缝等位置通过时，出现“堵车”现象，导致颗粒聚集再沉积，导致储层渗透率降低，这种现象很容易出现在致密储层中，这类储层孔隙和喉道较细，大部分属于纳米级，很容易发生黏土矿物运移的堵塞。

（3）酸敏性。

储层酸敏性包括黏土矿物与酸性溶液发生化学反应形成二次沉淀，主要出现在绿泥石含量多的储层中，绿泥石中的铁、铝、镁等阳离子很容易在绿泥石和酸性液体发生反应的过程中析出沉淀，对储层造成损伤。

第二是酸性液体在溶解黏土矿物后，会释放出不溶解于酸性液体的物质，造成孔隙堵塞，损伤储层质量。

（4）碱敏性。

油田开发过程中，注入碱性液体对储层造成的损伤主要有3方面：①储层中黏土矿物与碱性溶液反应形成沉淀，堵塞孔隙喉道；②黏土矿物与碱性溶液之间发生离子交换，造成黏土矿物的膨胀，间接导致水敏；③与酸敏性类似，黏土矿物也会和碱性溶液发生反应生成不溶性物质。

考虑温度因素的储层敏感性预测方法近年来，随着石油资源的日益枯竭和环境污染的加剧，对油气储层的有效开发和管理日益成为焦点。

而储层敏感性预测是油气勘探开发中关键的一环，其能够为储层优化开发和管理提供科学依据和指导。

而在考虑储层温度因素的情况下，预测储层敏感性的方法就显得尤为重要。

储层敏感性是指储层岩石对采油活动的敏感程度，这种敏感程度反映了岩石物性与采油活动之间的相互影响关系。

储层敏感性预测方法可以通过分析储层岩石的物性参数及层位结构、耐受破坏能力等方面，对储层对采油活动的响应进行定量分析和评估。

传统的储层敏感性预测方法主要以地质统计分析为主，忽略了温度因素对储层敏感性的影响。

实际上，储层温度是影响储层敏感性的重要因素之一。

温度会改变储层岩石的物性参数和层位结构，从而影响储层的响应。

针对这种情况，本文提出了一种考虑储层温度因素的敏感性预测方法，其主要包括以下步骤：（1）储层物性参数测试和分析首先，对储层进行物性测试，包括孔隙度、渗透率、饱和度、流体粘度等参数的测定，并对测得的数据进行分析和处理。

这些参数是决定储层敏感性的关键因素，可以通过统计分析等手段研究其变化规律和敏感性关系。

（2）搜集和分析温度数据通过地质勘探和测井工作，获取储层的温度数据，分析其分布规律和变化趋势。

同时，将获得的温度数据与物性参数进行匹配，以研究温度对物性参数变化的影响，进而评估储层敏感性。

（3）储层敏感性评估模型构建针对以上收集和分析的数据，可以建立储层敏感性评估模型，该模型可以通过统计学方法建模，并考虑到温度对储层敏感性的影响，从而对储层敏感性进行更加准确的预测和评估。

（4）预测模型验证建立模型后，需要对模型进行验证，以确定模型的准确性和可靠性。

其中，可以通过地球物理数据和实际开采数据和采油实验数据作为参考，评估模型的准确性、稳定性和预测效果。

综上所述，考虑温度因素的储层敏感性预测方法可以更全面地评估储层的响应，提高储层的开发和管理效率，具有重要的研究价值。