储层的敏感性-水敏性

储层水敏性
特征 高岭石 伊利石 蒙脱石 绿泥石 伊/蒙混层
阳离子交换 mg/100g 3～15 10～40 76～150 0～40
膨胀性 无
很弱 强 弱
较强
m2／cm3 8.8 39.6 34.9 14
39.6～34.9
常见粘土矿物的主要性质表
相对溶解度
盐酸
氢氟酸
轻微
轻微
轻微 轻微至中等
轻微
中等
高
原因 外来颗粒的侵入和堵塞
外来流体与岩石的相互 作用
外来流体与储层流体的 不配伍性
微生物作用
类型 外来固相颗粒的侵入和堵塞
外来微粒的侵入和堵塞 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 乳化堵塞 无机结垢 有机结垢
铁锈与腐蚀产物的堵塞 细菌堵塞
外来微粒侵入和堵塞
外来微粒：泥浆滤液和注入流体携带的微粒、粘土、 有机化合物
膨胀机理： 第一阶段: 粘土表面水合→发生渗透效应，吸附水→外表面水 化膨胀→水膜→膨胀。可逆化学反应 第二阶段: 液体中阳离子交换和层间内表面电特性作用→水 分子进入可扩张晶格的粘土单元层之间→层间内表面水化→层间 膨胀：体积膨胀率有时可达100倍以上。不可逆化学反应
储层水敏性
粘土遇到淡水通常会膨胀。蒙脱石矿物中，又以钠蒙脱石 的膨胀性最大，遇水膨胀后的体积可为原体积的8～10倍。
高
变化
变化
水敏性预分析
(1)岩石的膨胀试验 测定方法：样品―一定量通过100目筛网的粉碎岩样 •量筒法：比较简单。将粉碎岩样放入量筒，注入液 体(水、处理剂溶液或泥浆滤液等)，定时记录岩样体 积，直到膨胀达到平衡，求出样品膨胀率。
•膨胀仪法：将样品在膨胀仪的样品测量室中压实后， 注入液体，通过千分表或传感器记录样品的线膨胀或 体膨胀率，记录并绘制膨胀动力学曲线。
储层敏感性评价及其意义
概念：储层敏感性是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。
目的与意义:在各个施工环节防止储层损害、保 护好储层，以便充分发挥储层产能，达到科学开 发油田的目的；另一方面，探索改造储层的敏感 性的途径和方法。
储层损害的原因与类型
特点：侵入深度大，堵塞孔喉，降低渗透率，损害 储层。 泥浆滤液：深度可达2～6米。影响因素有：压差、 浸泡时间、泥饼质量、失水速度、渗透率。 注入流体：如开发中的注入水，可侵入地层深处。
外来流体与岩石的相互作用
1、粘土矿物膨胀 储层水敏性：易水敏的矿物主要有：蒙脱石、伊/蒙混层矿物等。 2、地层内部微粒迁移 储层速敏性：易速敏的矿物主要有：高岭石、伊利石、微小的碳酸盐
(2)阳离子交换实验 粘土矿物与地层水之间进行离子交换→矿物膨胀 离子交换能力依次降低： 蒙脱石→伊利石→绿泥石→高岭石
影响因素： •粘土矿物种类、结晶程度、有效粒级 •粘土矿物及水溶液的离子化学性质，以及体系的PH值
影响因素
(2)浸泡观察 岩样浸泡液：盐酸、土酸、氯化钾溶液和蒸馏水 观察现象： •是否有颗粒胶结或骨架坍塌等现象 •浸泡前后岩样表面的显微变化
矿物等。
3、酸化造成的化学沉淀 储层酸敏性：如，氢氟酸＋含钙矿物（方解石等）→氟化钙↓
盐酸＋含铁矿物（铁绿泥石、铁方解石等）→氢氧化铁凝胶↓
外来流体与地层流体的不配伍性
3、有机结垢堵塞
油田开采→地层环境发生改变→石蜡析出→堵塞喉道 地层环境的改变：PH值增高、地温降低
4、铁锈与腐蚀产物的堵塞
一般注入水＋铁→锈蚀、腐蚀产物→堵塞储层 锈蚀、腐蚀产物：O2-氢氧化铁、H2S-硫化铁、CO2-碳酸铁
储层损害的机理
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
储层水敏性源自文库
概念：当与地层不配伍的外来流体进入地层后，引起粘土矿物水 化、膨胀、分散、迁移，从而导致渗透率不同程度地下降的现象。
储层水敏性影响因素
•层间阳离子交换能力：交换能力强→膨胀能力强 •层间阳离子种类：K+无膨胀性，Ca2+、Na+有膨胀性（离子半径小） •外来流体性质：高浓度盐水―膨胀性很弱，淡水膨胀性极强 临界盐度：盐度＞临界盐度：渗透率变化不大
盐度＜临界盐度：盐度下降，渗透率大幅度减小 预防措施：钻井添加KCl，或用油基泥浆；开发AlCl3