速敏机理及影响因素分析

速敏机理及影响因素分析

速敏的实质是流体的流速超过粘土矿物微结构的稳定场，导致粘土矿物及其它地

层微粒从孔隙表面和裂缝壁面脱落，微粒运移并在粒间和裂缝宽度狭窄处沉积，最终使

渗透率降低。储层速敏损害程度主要受到以下几种因素的影响。

1)流速。在有流体经过储层裂缝与孔隙时，裂缝面以及孔隙壁上的粘土矿物或其

它地层微粒主要受到拖曳力、上举力、重力、惯性力、微粒间作用力的作用。为研究方

便现将拖曳力、上举力用Fd表示，其倾向于使储层微粒运移。重力、惯性力、微粒间作

用力用Fz表示，其倾向于使储层微粒沉积。Fd随流体流速增加而增大，而Fz基本不变。当流体流速较低时，Fd

大，当流速达到一定程度并使F户Fz时，地层微粒将运移并在孔喉或裂缝变窄处因“卡喉”和Fz的作用而沉积。另外随着流体流速的增加，参加运移的微粒增多，孔喉或裂缝

狭窄处受到堵塞的机会以及堵塞强度增加，速敏损害程度也就增强。

西南石油大学硕士学位论文

2)岩石胶结程度以及孔隙结构特征。一般认为，岩石胶结越好，其发生储层速敏

的概率越低。因为胶结好的储层，地层微粒的稳定性较高。充填和半充填裂缝中的物质

由于多为后期胶结而成，胶结程度较差，地层微粒容易发生运移;孔喉大、裂缝宽、壁

面平滑，则不容易发生速敏损害。因为孔喉越粗、裂缝越宽“卡喉”现象越罕见，壁面

越平滑，微粒与壁面接触后损失的能量越少，其沉积的概率也就越小。飞仙关组较致密

的基块岩样，因孔喉尺寸过小不易于微粒运移，因而速敏损害程度较弱，临界流速较高。嘉陵江组、长兴组人工缝岩样由于微裂缝宽度恰处于微粒架桥的范围，微粒运移易堵塞

裂缝，引起的速敏损害程度为强。

3)润湿性。当岩石为水润湿的时候，岩石就能够被盐水所润湿，因而工作液对储

层微粒的Fd增强，而非水润湿储层的中微粒Fd影响不大。Mueck(e1979)用微模型研究了速敏机理，并认为:单相流体仅能带动润湿性微粒运移，在流速足以带动较多微粒一起

运移时，可在孔隙喉道形成堵塞[57]。

4)流体性质。储层发生速敏损害还与流体电解质浓度、pH值、盐度有关。为检验

电解质浓度对微粒运移的影响，V etter等(1987)向实验流体中加入了表面活性剂。结

果显示无论是阳离子型还是阴离子型表面活性剂都使岩心损害速度加快。在注入量超过200倍孔隙体积的0.05林m微粒悬浮液后，岩心只部分损害。但是，表面活性剂加到悬浮液中后，仅注入40倍孔隙体积的流体，岩心实际上已全部被损害。加入NaCI作为中和剂，注入100倍孔隙体积的流体后，岩心就被全部损害。在一定电解质浓度下，微粒运移的

发生又取决于注入液的pH值[8s]。脚lar研究指出，粘土微粒只有在盐的浓度下降到临界

值(cSC)以下才能释放[59l。