储层五种敏感性概念
储层的敏感性特征及开发过程中的变化
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。
第024章：储层敏感性及其评价
（2）流体分析
地层水、注入水、射孔液、泥浆滤液
（3）水敏性预分析
粘土膨胀实验 阳离子交换实验
（4）酸敏性预分析
酸溶分析：酸溶失率 浸泡观察：盐酸、土酸、氯化钾溶液、蒸馏水浸泡
2、岩心流动试验与储层敏感性评价
（1） 速敏性流动实验与评价
渗透率伤害率： Dk=(KL-KLA)/KL 速敏指数 Iv = Dk /Vc
HCl: 含铁矿物（绿泥石、铁碳酸盐等） Fe(OH)3 SiO2 HF: 高含钙矿物（如方解石、钙长石、沸石等） CaF2 SiO2
（三） 储层敏感性评价
潜在敏感性分析 岩心流动试验与储层敏感性评价
1、潜在敏感性分析
（1）储层岩石基本性质的实验分析
岩石薄片鉴定 X衍射分析 扫描电镜分析 粒度分析 常规物性分析 毛管压力分析
四、 储层敏感性 及其评价技术
储层敏感性
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
（一） 储层损害的原因和类型
外来颗粒的侵入和堵塞 外来固相颗粒的侵入和堵塞 外来微粒的侵入和堵塞 外来流体与岩石的相互作用 粘土矿物的水化膨胀 地层内部微粒迁移 酸化过程中的化学沉淀 外来流体与储层流体的不配伍性 乳化堵塞 无机结垢 有机结垢 铁锈与腐蚀产物的堵塞 微生物作用 细菌堵塞
（2）速敏矿物与地层微粒
储层中的速敏矿物：高岭石、毛发状伊利石 膨胀后的水敏矿物：蒙脱石、伊蒙混层 胶结不坚固的碎屑微粒 油层酸化处理后释放的碎屑微粒
（3）流体性质对速敏性的影响
低盐度：水敏矿物膨胀 高PH值：使地层微粒增加 分散剂：释放地层微粒
3、储层酸敏性
酸化液进入地层后，与地层中的 酸敏矿物发生反应，产生沉淀或释放 微粒，使地层渗透率下降的现象。 酸敏矿物：
储层敏感性研究
二、外来流体与岩石的相互作用
1. 粘土矿物的水化膨胀 外来流体使地层内一些粘土矿物发生水化、 膨胀，堵塞孔喉。 2. 地层内部微粒迁移
外来流体流动速度及压力波动使地层内部微粒发生 迁移，堵塞孔喉，使渗透率降低，或疏通孔喉，使 渗透率升高。速敏性
3. 酸化过程中的化学沉淀 酸化增产措施中，若配方不合适，或措施不当，酸 化后可发生再沉淀，堵塞孔喉，使渗透率降低。
膨胀后的水敏矿物：蒙脱石、伊蒙混层 胶结不坚固的碎屑微粒：石英、长石等 油层酸化处理后释放的碎屑微粒
3. 流体性质对速敏性的影响
盐度、 PH值、分散剂 低盐度流体： 水敏矿物水化、膨胀和分散，
在较低流速下发生迁移。
高PH值：减弱颗粒与基质间结构力，胶结差的地层微粒
释放到流体中，使地层微粒增加。
（3）油水分层流动的情况
在油流区，水 湿微粒受束缚 水影响被约束 不移动； 在水流区水湿 微粒会移动。
（由于压力波动，一般不形成稳定的桥堵）
（4）混性润湿微粒在油流中的迁移情况
（当储层中的油流动时，微粒位于束缚水与油的油水界面处， 微粒受油的拉力而沿油-水界面运动）
（5）在注入油-水互溶剂时的微粒迁移情况
发生迁移： 堵塞孔隙； 解堵
加入油-水互溶剂时，会使得本来由于润湿性和界面张力 控制而固定的微粒发生迁移作用。相反，发生解堵作用。
三、储层酸敏性
酸化液进入地层后，与地层中的 酸敏矿物发生反应，产生沉淀或释放 微粒，使地层渗透率下降的现象。 酸敏矿物：
HCl: 含铁矿物（绿泥石、铁碳酸盐等） 生成Fe(OH)3 SiO2 HF: 高含钙矿物（如方解石、钙长石、沸石等） CaF2 SiO2
与喉道微粒匹配的微粒 开始移动，形成“桥堵” 速度大，移动微粒数量 骤然增加。
什么叫做储层敏感性
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。
注水储层敏感性及其试验方法
油气储层损害总的来说不外乎在各作业 期间外来流体进入储层与储层中的液体、岩 石表面、所含矿物相互作用或带入的固相微 粒对储层的堵塞等原因造成的。
储层水敏性、盐敏性、速敏性、酸敏性、碱敏性
二、储层损害的机理
• 储层的敏感性是由储层岩石中含有的敏感性矿 物所引起的。敏感性矿物是指储层中与流体接 触易发生物理、化学或物理化学反应，并导致 渗透率大幅下降的一类矿物，它们一般粒径很 小(＜20μm)，比表面积很大。
影响因素
流体性质的影响
多相流体共存及微粒润湿 性影响
（二）、储层速敏性
1、外来流体速度的影响 减渗速敏现象：储层质量由很差到中等。临界流速Vc •V＜Vc：迁移微粒细小、数量少，难于形成稳定“桥 堵”。 •Vc＜V＜某一定值Vkmin：启动与喉道直径匹配的微粒， 同时迁移微粒量较多，稳定“桥堵”大量形成，致使渗 透率骤然下降。 •V＞Vkmin：迁移微粒粒径过大、流速过大，冲击、破坏 “桥堵”，渗透率增加。
（三）、储层酸敏性
盐酸： 酸敏性矿物：含铁高的矿物，包括绿泥石(鲕绿泥石、 蠕绿泥石)；绿/蒙混层矿物、海绿石、水化黑云母、 铁方解石；铁白云石、赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿等； 反应产物：Fe(OH)3↓、SiO2胶体、 氢氟酸： 酸敏性矿物：含钙高的矿物，方解石、白云石、钙长 石、沸石类(浊沸石、钙沸石、斜钙沸石、片沸石、 辉沸石等) 反应产物：CaF2↓、SiO2胶体
•已存在的“桥堵”由于加 入油-水互溶剂而发生解堵
加入油-水互溶剂，能释放被润湿 力和界面张力而固定的微粒，从 而导致微粒在高浓度溶中的酸敏矿物 发生反应，产生沉淀或释放出微粒，使储层渗透率 下降的现象。 •HCl：碳酸盐岩油层、含碳酸盐胶结物较多的砂岩 油层 •土酸（HCl＋HF）：碳酸盐含量较低、泥质含量较 高的砂岩油层
10第十章 储层敏感性解析
储集层损害是由储集层内部潜在损害因素及 外部条件共同作用的结果。 内部潜在损害因素主要指储集层的岩性、物 性、孔隙结构、敏感性及流体性质等储集层固 有的特性。 外部条件主要指施工作业过程中引起储集层 孔隙结构及物性的变化，使储集层受到损害的 各个外界因素。
一、岩石成分及孔隙结构对储集层损害 的影响 1、敏感性矿物的影响 2、孔隙结构的影响
可能损害地层的几类敏感性矿物
2、孔隙结构的影响
孔隙结构也是影响储集层损害的一个重 要因素，特别是喉道的大小、几何形状对 储集层的伤害最为敏感。
二、外来流体与储集层相互作用导致 储集层的损害
1、外来流体中固相颗粒的侵入
固相颗粒可分为两大类： 一类是为了达到流体某种性质而加入的添加剂；
另一类是混入流体中的矿物或其它杂质的碎屑。
1、敏感性矿物的影响
敏感性矿物的概念
指储集层中与流体接触易发生物理、化学或物理化 学反应并导致渗透率大幅度下降的一类矿物。
常见的敏感性矿物可分为水敏性矿物、酸敏性矿物 、碱敏性矿物、盐敏性矿物及速敏性矿物。矿物当与水溶液作用时，将产生晶 格膨胀或分散破碎，从而堵塞孔隙或喉道，使储集层 渗透率下降，此类矿物称之为水敏性矿物，通常具有 阳离子交换容量大的特点。
2、储集层内部颗粒运移
储集层中的细小矿物颗粒在外来流体的流速过大或 存在压力激烈波动时，在流体冲刷作用下，未胶结或胶 结疏松的颗粒发生运移，至狭窄的喉道处，形成堵塞。 有时还会形成“油井出砂”。
3、储集层内部化学沉淀或结垢
外来流体与组成储集岩的矿物或储集岩中流体相接 触时，在地层条件下，经物理、化学、生物作用，将在 孔隙壁上形成化学沉淀或结垢，使孔隙缩小、吼道堵塞 ，储集层物性变差。 乳化物、有机结垢、无机结垢、某些化 学沉淀物
什么叫做储层敏感性
什么叫做储层敏感性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。
储层敏感性研究
无微粒运动：<0.05 有微粒运动0.05-0.25 中等0.25-0.5 严重>0.5
6. 体积流量评价试验
(流体低于临界流速，考察胶结物的稳定性）
体积敏感指数： Iq = (KL - KLp)/ KL
Iq ：体积敏感指数； KL ：用标准盐水或地层水测定的渗透率； KLp ：用工作液测定的渗透率。
第三节 储层敏感性评价
潜在敏感性分析 岩心流动试验与储层敏感性评价 储层性质动态变化的空间规律研究
一、潜在敏感性分析
1. 储层岩石基本性质的实验分析 岩石薄片鉴定：提供基本性质 X衍射分析：鉴定微小矿物 扫描电镜分析：确定粘土矿物和胶结物类型 粒度分析：并非所有粒度都运动 常规物性分析：选择合适储层进行专项实验 毛管压力分析：获取孔隙结构参数
2. 水敏性流动实验与评价
水敏指数： Iw = (KL- K*w)/ KL
Iw ：水敏指数； KL ：岩样水化膨胀前的液体渗透率， 通常用标准盐水测得的渗透率； K*w ：去离子水（或蒸馏水）测得的渗透率
3. 盐敏性流动实验与评价
临 界 盐 度
(Sc)
临界盐度越大，盐敏性越强
4. 酸敏性实验与评价
2. 流体（成分）分析
地层水、注入水、射孔液、泥浆滤液
3. 水敏性预分析
粘土膨胀实验 阳离子交换实验 测定膨胀率 测定阳离子交换容量
4. 酸敏性预分析
酸溶分析：酸溶失率，检验酸－岩反应过程中是否存在 产生二次沉淀的可能性。 浸泡观察：盐酸、土酸、氯化钾溶液、蒸馏水浸泡
二、岩心流动试验与储层敏感性评价
与喉道微粒匹配的微粒 开始移动，形成“桥堵” 速度大，移动微粒数量 骤然增加。
临 界 速 度
高速流体冲击“桥塞” ， 并使微粒带出岩石， 导致渗透率增大。
储层五敏性实验
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。
如果一个油藏水敏，那么我们一定要对其做盐敏实验。
第024章：储层敏感性及其评价
储层敏感性
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
（一） 储层损害的原因和类型
外来颗粒的侵入和堵塞 外来固相颗粒的侵入和堵塞 外来微粒的侵入和堵塞 外来流体与岩石的相互作用 粘土矿物的水化膨胀 地层内部微粒迁移 酸化过程中的化学沉淀 外来流体与储层流体的不配伍性 乳化堵塞 无机结垢 有机结垢 铁锈与腐蚀产物的堵塞 微生物作用 细菌堵塞
（二） 储层敏感性机理
储层的水敏性 储层速敏性 储层酸敏性
1、储层水敏性
（1） 概念 当与地层不配伍的外来流体进入地层 后，引起粘土矿物的水化、膨胀、分散、 迁移，从而导致渗透率下降的现象
（2） 粘土矿物的膨胀性 水敏性矿物：蒙脱石、伊蒙混层 （3） 外来流体性质与临界盐度
2、储层速敏性
（1）概念 储层因外来流体流动速度的变化引 起地层内部微粒迁移，堵塞喉道，造成 渗透率下降的现象。
（2）水敏性流动实验与评价
水敏指数： Iw = (KL- K*w)/ KL
（3）盐敏性流动实验与评价
（4）酸敏性实验与评价
酸敏指数： Ia = (Kw - Kwa)/ Kw
（5） 正反向流动试验
运移敏感指数：
Im = (Kmax - Kmin)/ K反
（6） 体积流量评价试验
(胶结物的稳定性）
（2）速敏矿物与地层微粒
储层中的速敏矿物：高岭石、毛发状伊利石 膨胀后的水敏矿物：蒙脱石、伊蒙混层 胶结不坚固的碎屑微粒 油层酸化处理后释放的碎屑微粒
（3）流体性质对速敏性的影响
低盐度：水敏矿物膨胀 高PH值：使地层微粒增加 分散剂：释放地层微粒
3、储层酸敏性
酸化液进入地层后，与地层中的 酸敏矿物发生反应，产生沉淀或释放 微粒，使地层渗透率下降的现象。 酸敏矿物：
储层五敏性实验
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 i k p K KK 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sal SI 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SI表示。
的酸度敏感，简称酸敏，用aci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SI表示。
的碱度敏感，简称酸敏，用alk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SI表示。
w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。
如果一个油藏水敏，那么我们一定要对其做盐敏实验。
储层敏感性评价
100
酸敏
碱敏 90
80
70
60
50
酸敏
40
30
0
2
4
6
8
pH
碱敏
10
12
14
k 38.16 8.58pH k 103.6 1.6143pH
酸敏和碱敏
•碱敏评价，取pH增加2
SIalk
ki ki
k
k 103.6 1.6143pH
SIalk=0.06，弱碱敏
酸敏和碱敏
•酸敏评价，取pH减小2
70
•渗透率为何下降？ 60 50
•颗粒运移堵塞
40
30 0
6
12
18
24
30
36
42
V(渗流速度)，m/d
•实际上并没有 •存在一个临界流速
速敏和粒度敏感
•微粒才能运移 •粗粒不能运移 •采油井底出砂，需要定期清砂 •长期注水冲刷形成优势通道 •流速会改善渗透率，并不会降低 •气井的流速很高，未见渗透率降低
• 外加2敏 应力敏感、温度敏感
概念
•敏感程度用敏感指数衡量
•敏感指数：条件参数变化一定数值
岩石物性参数的损失率
SI
k p
ki k ki
Sensitivity Index
•渗透率对压力的敏感指数
主要内容
•概念 •评价标准 •盐敏和水敏 •酸敏和碱敏 •压敏和热敏 •速敏和粒度敏感 •结论
评价标准
盐敏和水敏
•测量渗透率-盐度曲线，评价敏感程度
•盐度=0为水敏，包括了水敏
k (渗透率)，mD
50 40 30 20 10 0
0
2
4
储层敏感性
(4)粒度分析 原因：未胶结或胶结差的细粒→外来液体→冲散、运移
分析方法： •较疏松碎屑岩―筛析法、沉降法 •泥质外的胶结物―
(5)常规物性分析 岩石孔隙度、渗透率、流体饱和度 低孔、
(6)毛管压力测定 Barkman & Davidson研究成果（1975）： 孔隙结构越差↑→储层损害↑
2、流体分析 分析不同流体化学成分，预测化学结垢的可能性 流体种类： 地层流体―地层水 外来流体―注入水、工作液（泥浆滤液、射孔液等）
•氢氟酸：
酸敏性矿物：含钙高的矿物，方解石、白云石、钙长石
沸石类(浊沸石、钙沸石、斜钙沸石、片沸石、辉沸石等)
储层矿物与敏感性分析表（据姜德全等，1994，有修改）
敏感性矿物 蒙脱石
伊利石
高岭石
绿泥石 混层粘土
含铁矿物 方解石 白云石 沸石类 钙长石 非胶结微粒： 石英、长石
潜在敏感性
水敏性 速敏性 酸敏性
注：3―强；2―中；1―较弱
第三节 储层敏感性评价
一、潜在敏感性分析
1、岩石基本性质实验分析 测试项目：岩石薄片鉴定、X衍射分析、毛管压力测定、粒 度分析、阳离子交换试验等。
(1)岩石薄片鉴定 岩石最基本性质、敏感性矿物的存在与分布。鉴定内容： •碎屑颗粒、胶结物 •自生矿物和重矿物 •生物或生物碎屑 •含油情况 •
(2)X衍射分析 鉴定微小的粘土矿物，测定其相对和绝对含量：
•蒙脱石 •伊利石 •高岭石 •绿泥石 •伊/蒙混层
•绿/蒙混层
(3)扫描电镜分析 •粘土矿物及其它胶结物：类型、形状、产状、分布 •岩石孔隙结构：特别是喉道大小、形态及喉道壁特征 •孔隙结构与颗粒、充填物之间的空间联系 • 粘土矿物水化前后的膨胀特征 •电子探针：了解岩样化学成分、含铁矿物含量及位置
油区储层敏感性评价
伊—蒙混层：具有一定阳离子交换能力，在注水开发中易水 化膨胀,应考虑加入适量防膨剂，减少对储层的伤害（水敏） 。
伊利石
速敏伤害机理
是2：1层型层状构造硅酸盐
晶面间距： 1.0nm
水分子难以进入 晶层间，不膨胀
范德华力 K离强健
伊利石的结晶构造
伊利石
51.8 44.0 47.9
高岭石 %
4.0 5.3 4.6
绿泥石 %
14.0 13.5 13.8
伊蒙混 层%
30.3 37.3 33.8
样品数 块 4 4 8
敏感性评价指标
1.1水敏性评价指标：
采用水敏指数来评价储层的水敏性。
水敏指数定义如下：Iw=（Kw-Kw*）/Kw Kw —地层水渗透率，10-3μm2 Kw*—去离子水渗透率，10-3μm2
充填孔隙
晶层内牢固，晶层间联系弱，在机械力作用下易沿层面解离， 形成鳞片状微粒；同时与颗粒表面的附着力差，易脱落。
敏感性矿物
高岭石：易充填粒间孔，多见于小孔隙水活 跃处，另外高岭石集合体由于其吸附性较差， 在流体作用下，井筒附近有较强剪切力，高岭 石易被打碎向喉道运移而堵塞喉道，在注水时 应加入一定粘土稳定剂（速敏）。
速敏伤害机理
花菜头状
敏感性矿物
绿泥石：一族层状结构硅酸盐矿物,主要为 Mg和Fe的矿物,有较强的酸敏性，在高氧及弱 酸环境中，易产生胶状氢氧化铁沉淀而堵塞喉 道。
矿物类 结构 型 类型
黏土矿物结构性质
层间 连接
晶面 间距
阳离交 换容量
比表面
自由 膨胀水
高岭石 1：1 分子键、氢 7.15 键
1~10
储层敏感性实验与机制研究
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
储层的五种敏感性：
几乎所有井的油层都会受到不同程度的损害，油层损害必然导致产能损失及产量下降。
储层对于各种类型地层损害的敏感性程度，即为储层敏感性。
1、速敏性是指因流体流动速度变化引起地层微粒运移、堵塞喉道，导致渗透率下降的现象。
速敏性研究的目的是在于了解储层的临界流速及渗透率的变化与储层中液体流动速度的关系。
地层微粒是指地层中包括粘土微粒和其它矿物的碎屑微粒在内的所有可移动微粒，它的存在是引起速敏性的内因。
2、水敏性储层中粘土矿物及其它自生矿物在原始地层条件下处于一种含有一定矿化度的盐水环境中，当淡水或低矿化度的水进入地层后，由于环境条件的改变，这些矿物就会发生膨胀、分散、脱落和运移，减小或堵塞储层喉道，造成储层渗透率降低，地层这种遇淡水降低渗透率的现象称水敏性。
3、酸敏性：用各种酸液处理地层，已成为油气田开发改造过程中的常用措施，它可以清除井筒附近地层的酸溶性堵塞，溶蚀岩石矿物，扩大油气流通通道，改善油气层渗流能力。
在酸处理过程中，如果酸液选择或施工程序不合理，也会对地层造成损害。
酸液进入地层后，与地层中的酸敏性矿物发生反应，产生沉淀或释放出微粒，使地层渗透率下降的现象称为酸敏性。
4、碱敏性是指碱性工作液进入储层后，与储层岩石或储层液体接触，并使储层渗流能力下降的现象。
5、压敏性：应力敏感性是指岩石渗透率随有效应力（或称净围压）的增加而下降的现象。