南泥灣油田X區(qū)長4+5儲層敏感性評價(jià)*

韓 偉

(延長油田股份有限公司 南泥灣采油廠，陜西 延安 716000)

南泥灣油田延長組長4+5油層組厚層細(xì)粒沉積物主要來源于鄂爾多斯盆地東北部物源持續(xù)供給(見圖1)。隨著三角洲沉積體不間斷向湖盆中心推移，盆地邊緣碎屑物被攜帶到湖盆中心沉積，形成了該區(qū)至關(guān)重要的油氣儲集層，是研究區(qū)最主要的含油地層之一[1-3]。南泥灣油田X區(qū)塊長4+5儲層為典型的低孔、低滲儲集層[4]。研究低孔低滲油藏的儲層敏感性機(jī)理對油藏來說至關(guān)重要。本文通過掃描電鏡分析、“X”衍射分析、儲層敏感性流動(dòng)試驗(yàn)，對南泥灣油田長4+5儲層的敏感性特征和敏感機(jī)理進(jìn)行分析。

圖1 本區(qū)構(gòu)造背景圖

1 儲層的巖石學(xué)特征

1.1 砂巖結(jié)構(gòu)特征

在研究區(qū)做了薄片鑒定和巖心觀察的油井有4口50塊巖心，分別是X175井、Y250-3井、L363-4井、Y562-6井。通過觀察鑒定，區(qū)內(nèi)砂巖碎屑顆粒為0.02～0.40 mm。其中，0.2～0.3 mm 分布最為廣泛，主要是細(xì)粒結(jié)構(gòu)，砂巖的分選為中等至優(yōu)(圖2)。

圖2 X區(qū)長4+5碎屑巖粒級分布圖

1.2 砂巖碎屑組分

本區(qū)長4+5儲層砂巖碎屑組分主要為長石、石英。其中，長石含量最高，為63.2%；次之為石英含量；巖屑占碎屑物總量的6.7%。

1.3 砂巖填隙物特征

本區(qū)長4+5儲層的砂巖填隙物成分主要是鐵方解石和濁沸石。其中，濁沸石的含量為46.3%，占比最高；其余填隙物含量均在17%以下(圖3)。

圖3 X區(qū)長4+5填隙物含量圖

礦物分析實(shí)驗(yàn)表明(圖4)，本區(qū)綠泥石含量最高，為39.1%；伊利石次之，含量為32.6%；高嶺石含量為22.8%，伊蒙混層為5.4%。其中，自生綠泥石最為發(fā)育，主要發(fā)育在碎屑物的邊緣，類似纖維狀的集成體且垂直發(fā)育，僅少數(shù)發(fā)育方向指向粒間，同時(shí)在粒間充填。伊利石主要似松針或者花瓣?duì)畎l(fā)育于粒間孔內(nèi)(圖5)。

圖4 X區(qū)黏土礦物相對含量圖

S7井 長4+5 x175井 長4+5

1.4 儲層物性特征

統(tǒng)計(jì)本區(qū)孔滲相關(guān)資料表明，長4+5儲層孔隙度在0.79%～13.4%之間，均值為7.99%，孔隙度峰值區(qū)集中分布在區(qū)間6%～10%；滲透率平均值是0.498×10-3μm2，滲透率主要分布在(0.04～3.2)×10-3μm2區(qū)間(圖6)。綜上，研究區(qū)長4+5儲層屬于低孔超低滲油的典型儲油層。

圖6 X區(qū)長4+5儲層巖心物性分布圖

2 儲層敏感性

本課題組的儲層巖樣依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5358-2010進(jìn)行敏感性評價(jià)。

2.1 速度敏感性

本次速度敏感性實(shí)驗(yàn)選取2口井共5個(gè)巖樣(3.68～4.09 cm)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測試。結(jié)果顯示，長4+5儲層80%的樣品為弱速敏，只有1個(gè)樣品速敏損害率為47.02%，屬于中等速敏。表明顆粒對流體的運(yùn)動(dòng)不靈敏，具有較強(qiáng)的抗沖刷性(表1)。

表1 X區(qū)長4+5速度敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2 水敏指數(shù)

本次實(shí)驗(yàn)采用了2口井共7塊樣品(長度為3.84～4.02 cm)進(jìn)行水敏測試，s-7井水敏指數(shù)從0.08到0.44；s1-7井水敏指數(shù)最大值為0.44，最小值為0.12，僅有一個(gè)樣本為中等偏弱，其余均為弱水敏(表2)。

表2 X區(qū)長4+5水敏試驗(yàn)結(jié)果

表3 X區(qū)長4+5酸敏試驗(yàn)結(jié)果

2.3 酸敏指數(shù)

本次實(shí)驗(yàn)采用了s-7與s1-7兩口井共7個(gè)樣品，利用15%HCl酸液測試酸敏指數(shù)。在實(shí)驗(yàn)前，地層水的滲透率最小值為0.05×10-3μm2，最大值為0.84×10-3μm2；15%HCl酸化后，地層滲透率最小值為0.01×10-3μm2，最大值為0.49×10-3μm2；酸敏指數(shù)為0.42到0.98。其中，只有兩個(gè)樣品為中等酸敏，其余為強(qiáng)酸敏。

2.4 鹽敏

本次實(shí)驗(yàn)采用了s-7與s1-7兩口井共7個(gè)樣品(長度為3.84～4.02 cm)進(jìn)行鹽敏試驗(yàn)。在測試前，地層水滲透率最小值為0.007×10-3μm2，最大值為 0.295×10-3μm2。利用25%和50%的礦化度分別進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，稀釋后地層水滲透率均有下降，但下降幅度微小。本區(qū)長4+5鹽敏程度評價(jià)為弱鹽敏(表4)。

表4 X區(qū)長4+5鹽敏試驗(yàn)結(jié)果

2.5 壓敏

低滲與高滲儲層相比較，壓力敏感性傷害在凈上覆壓力增大時(shí)更為嚴(yán)重，因此正確評價(jià)儲層的應(yīng)力敏感性程度尤為重要。本次試驗(yàn)選取了X375共5個(gè)樣品測試。壓力敏感引起的滲透率損害率為12.4%～22.52%；壓力敏感引起的不可逆轉(zhuǎn)的滲透率損害率為最小值為3.15%，最大值為26.5%。結(jié)果顯示本區(qū)為弱壓敏。

表5 X區(qū)長4+5油層壓敏性試驗(yàn)結(jié)果

通過五敏實(shí)驗(yàn)及評價(jià)，本區(qū)對儲層造成最大損害的是酸敏，水敏損害、速敏損害、鹽敏損害則是非主要矛盾。建議本區(qū)盡可能避免酸化。

3 儲層敏感性機(jī)理

3.1 速度敏感性機(jī)理

本區(qū)長4+5儲層巖石礦物具有很高的成熟度，雖然本區(qū)速敏性礦物主要以高嶺石為主，但區(qū)內(nèi)區(qū)內(nèi)堆積的高嶺石，密密麻麻，對速敏影響較小；同時(shí)，長4+5低滲透儲存層使流體的流動(dòng)速度再次受到限制。所以即使有顆粒轉(zhuǎn)移，也不會(huì)出現(xiàn)儲存層堵塞嚴(yán)重的情況。

3.2 水敏機(jī)理

儲層水敏性顧名思義是指其它物質(zhì)進(jìn)入地層后，與儲層發(fā)生的粘土礦物發(fā)生水化，進(jìn)而膨脹；或者黏土礦物分散，進(jìn)而轉(zhuǎn)移，擁塞孔道的情況。重要的是，儲層這一特性主要與黏土礦物的種類、富集程度有緊密的關(guān)系。同時(shí)與其它流體的礦化度也有很關(guān)鍵的影響。 儲層中蒙皂石的含量與水敏程度成正比。 本區(qū)內(nèi)長4+5儲層的蒙脫石含量少，所以為弱水敏性。 因而，對本區(qū)可采取注水開發(fā)，提高生產(chǎn)能力。

3.3 酸敏機(jī)理

儲層酸敏性是指當(dāng)含有酸性物質(zhì)的流體與儲層中的酸敏性礦物發(fā)生反應(yīng)，從而在儲層中形成沉淀，堵塞吼道。本區(qū)長4+5儲層綠泥石含量較高，當(dāng)酸性物質(zhì)入侵儲層，必然會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對儲層造成傷害，導(dǎo)致儲層的滲透率下降。因此，本區(qū)開發(fā)盡量避免酸化。

3.4 鹽敏機(jī)理

儲層鹽敏性是指儲層中的流體礦化度發(fā)生改變的時(shí)候，儲層中粘土與礦物發(fā)生反應(yīng)，堵塞孔道的現(xiàn)象。黏土礦物由于不同礦化度的地層水侵入，導(dǎo)致其發(fā)生收縮、膨脹、分散或者脫落的現(xiàn)象。 本區(qū)內(nèi)長4+5儲層的蒙脫石含量較少，同時(shí)粘土礦物呈致密性分布，因此屬于弱鹽敏性。

3.5 壓敏機(jī)理

儲層壓敏機(jī)理指的是當(dāng)儲層的靜壓或者圍壓發(fā)生破壞時(shí)，儲層的內(nèi)部孔喉結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致儲層孔滲下降的現(xiàn)象。壓力引起的改變通常是不可逆轉(zhuǎn)的，因此建議本區(qū)保持地層壓力，持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。

4 結(jié)論

1)本區(qū)長4+5儲層結(jié)構(gòu)成熟度較高，為低孔低滲。2)本區(qū)長4+5儲層主要為細(xì)粒長石砂巖、巖屑長石砂巖；填隙物主要為濁沸石、黏土礦物、鐵方解石為主。本區(qū)黏土礦物中綠泥石易與酸性物質(zhì)發(fā)生酸敏反應(yīng)，應(yīng)盡量避免酸化。3)本區(qū)長4+5儲層具有中等至強(qiáng)的酸敏特點(diǎn)，其它均為微弱敏感。