EP23－1油田珠江組儲層特性及敏感性評價研究

陳軍，楊青志，馬玄

（長江大學化學與環境工程學院，湖北 荊州 434023）

王珊

（中海油研究總院，北京 100027）

岳前升

（長江大學化學與環境工程學院，湖北 荊州 434023）

儲層損害是由儲層內部潛在損害因素及外部條件共同作用下的結果。造成油氣層損害的內部因素主要包括油氣藏類型、流體性質，油氣層巖石表面性質及巖石的滲流空間，外部因素主要包括在施工作業和生產過程中任何能夠引起油氣層儲層孔隙結構及物性的變化、使儲層受到損害的各種外界因素［1］。對于油氣田開發而言，儲層特性和敏感性評價研究是油氣田開發中的一項基礎性研究工作，其成果和結論是油氣田鉆采過程中的儲層保護技術的依據。下面，筆者對EP23－1油田珠江組儲層進行儲層特性分析和儲層敏感性評價，為該油田儲層損害機理分析和制定系統的儲層保護技術方案提供依據。

1 EP23－1油田珠江組儲層特性

EP23－1油田是中國南海珠江口盆地的一個油田，珠江組是其主力含油氣層系。

1）儲層物性特征 EP23－1油田測井解釋油層平均孔隙度14.9%～24.8%，平均滲透率35.4～1152.2mD，總體上是屬于中等孔隙度、中－特高滲透率儲集層。

2）儲層孔隙結構特征 從巖心鑄體薄片與壓汞曲線等測試分析表明，儲層毛管壓力曲線為粗－略粗歪度，排驅壓力介于0.0185～0.6753MPa，中值壓力0.0421～13.9152MPa，最大孔喉半徑介于1.0883～40.5405μm?？紫额愋椭饕獮榱ｉg孔，其次為粒內溶孔，偶見微孔，儲層孔隙中等發育，孔隙連通性普遍較好，少數孔隙連通性差。若儲層中速敏性黏土礦物含量較高時，可能造成儲層速敏損害。

3）儲層巖石礦物特征 EP23－1油田珠江組儲層巖性主要為細－中粒長石石英砂巖，平均粒徑0.0473～0.828mm。分選中等－好，一般為次棱－次圓狀。礦物成分主要為石英，平均為80.7%，最高含量達92%，長石含量次之，平均為11.6%，巖屑含量較少，平均為7.7%。X射線衍射分析顯示，黏土礦物成份主要為高嶺石，其次為伊利石、伊－蒙混層，同時見少量綠泥石 （見表1）。

表1 EP23－1－2井珠江組黏土礦物含量統計表

①伊－蒙混層。伊－蒙混層在掃面電鏡下單體呈彎曲片狀，集合體不規則充填于粒間孔隙中，其平均相對含量18.97%，因此伊－蒙混層是造成該區儲層水敏傷害的主要原因［2－3］（見圖1）。

②高嶺石。珠江組儲層中高嶺石的平均相對含量37.26%，主要以分散質點充填于孔隙中，在掃描電鏡下單個高嶺石晶體呈假六方板狀，集合體呈書頁狀。高嶺石之間和高嶺石對碎屑顆粒的附著力都較小，在流體的沖刷下容易隨流體移動分散，堵塞喉道，使儲層產生速敏損害［2－3］（見圖2）。

圖1 粒間孔隙中蝕變的伊／蒙混層（2044.25m×3500倍）

圖2 高嶺石充填于粒間孔隙中（2046.25m×1800倍）

③伊利石。儲層段伊利石相對含量為31.10%。伊利石不易膨脹，且形態多樣，對儲層的潛在影響主要表現為微粒運移堵塞孔道和形成管束狀喉道進而造成儲層含水飽和度過高引發液相傷害2個方面（見圖3）。綠泥石的含量相對較低占12.65%，其一般也不具備膨脹性，但大多含鐵的綠泥石對酸十分敏感，在酸化作業中易形成鐵的沉淀物造成對儲層的二次污染［2－3］（見圖4）。

圖3 片狀伊利石 （2619.76m×1500倍）

圖4 溶蝕的片狀綠泥石 （2031.00m×3000倍）

從該地區儲層碎屑巖結構、黏土礦物含量等巖性特征可以看出，珠江組儲層具有潛在的水敏性、速敏性、酸敏性和堿敏性。

2 儲層敏感性評價

選取EP23－1－2井珠江組巖心樣品進行系統的儲層敏感性試驗。試驗方法和評價標準采用中國石油天然氣總公司行業標準SY／T5358－2010《儲層敏感性實驗評價方法》［8］。評價結果如圖5～圖9和表2所示。

圖5 EP23－1油田ZJ－11巖心速敏曲線圖

圖6 EP23－1油田ZJ－21巖心水敏曲線圖

圖7 EP23－1油田ZJ－9巖心鹽敏曲線圖

圖8 EP23－1油田ZJ－24巖心堿敏曲線圖

圖9 EP23－1油田ZJ－10巖心應力敏感性曲線圖

1）速敏評價 從圖5可知，隨著注入速度的增大，巖心的滲透率逐漸增大。主要原因為該區儲層巖石膠結疏松，非黏土礦物如石英，長石含量高，易在流體的沖刷下發生運移，同時在實驗過程中，由于巖心的孔喉半徑大和測試長度有限，顆粒可以被沖出而不是被捕獲，從而導致巖心滲透率增加的現象［4－5］。

2）水敏評價 從圖6可知，該儲層段水敏性為中等偏弱，這與該區黏土礦物含量中遇水易膨脹的黏土礦物 （伊－蒙混層）含量較低有關［4－5］。

3）鹽敏評價 如圖7所示，隨著礦化度的增加，巖心滲透率逐漸減小。當礦化度大于43139.08mg／L時，鹽敏損害率大于20%，這主要是高礦化度的外來流體的進入，引起儲層黏土礦物收縮、失穩與脫落，進而堵塞孔喉造成巖心滲透率下降［6－7］。

4）堿敏評價 如圖8所示，隨著pH的增加，巖心滲透率先幾乎不變，當pH大于12.3時，滲透率變大，堿敏程度為中等偏弱。可能是堿液的溶蝕作用產生的地層微粒隨流體一起被驅替出巖心，增加了巖心的滲流通道，從而導致巖心的滲透率增加［6－7］。

5）應力敏感性評價 如圖9所示，應力敏感性程度為弱，主要是珠江組儲層孔隙發育，承受的圍壓增大到一定程度后，會引起孔道的微壓縮，使滲透率下降，同時由于儲層中石英等剛性顆粒的含量高，抗有效應力的能力強，所以應力敏感性損害后滲透率恢復程度高。

6）酸敏評價 如表2所示，珠江組酸敏程度為無－中等偏弱，可見對EP23－1油田儲層進行酸化作業時，要加入一定量的鐵離子穩定劑，防止形成鐵沉淀，對儲層造成二次傷害［6－7］。

表2 EP23－1油田巖心酸敏試驗結果

3 結論

1）EP23－1油田珠江組屬于中孔、中－特高滲儲集層，孔隙類型主要為粒間孔，孔隙連通性普遍較好。該區普遍存在黏土礦物，主要成分為高嶺石，其次為伊利石、伊－蒙混層，同時見少量綠泥石。

2）EP23－1－2井珠江組儲層儲層速敏程度為強，巖心臨界流速為0.1mL／min；中等偏弱水敏；臨界礦化度為34511.26～43139.08mg／L；酸敏為無－中等偏弱；堿敏為中等偏弱，臨界pH值為12.3；應力敏感性為弱。

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［8］SY／T5358－2010，儲層敏感性流動實驗評價方法 ［S］.