文档介绍：储层敏感性
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概念:1、储层与外来流体发生各种物化作用使储层孔隙结构和渗透性发生变化的性质。
2、对各种地层损害类型的敏感性程度。
第一节储层损害的原因与类型
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一、外来颗粒侵入
外来固相颗粒的侵入和堵塞
外来微粒的侵入和堵塞
1、外来固相颗粒的侵入和堵塞
有用颗粒:如排堵剂、暂堵剂等,为保持工作液密度、粘度和流变性等而添加的颗粒。
有害颗粒:杂质、岩屑、砂子固相污染物质等。
不同类型储层损害程度:
低孔、低渗砂岩储层:颗粒侵入浅且数量少,与滤液侵入相比,可能不是主要危害。
中、高(孔、渗)砂岩储层:颗粒侵入深度较大,损害相对较大。
缝洞型碳酸盐岩储层:颗粒侵入更容易,损害更严重。储层发生井漏,堵漏和压井等作业可造成严重损害。
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2、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
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。
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二、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、微小的碳酸盐矿物等。
3、酸化造成的化学沉淀
储层酸敏性:
如,氢***酸+含钙矿物(方解石等)→***化钙↓
盐酸+含铁矿物→氢氧化铁凝胶↓
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三、外来流体与地层流体的不配伍性
1、乳化堵塞
化学添加剂+地层流体→有害化学反应→润湿性转变→Kxr
外来流体+地层流体→混合乳化物→堵塞喉道、增加粘度
乳化物:油包水、水包油的乳化物和乳化液
2、无机结垢堵塞
含Ba、Ca、Sr流体+含SO2-4流体→无机结垢
无机结垢:硫酸钙、硫酸锶、硫酸钡和碳酸铁
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
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四、微生物作用
注入流体(注水)或下管柱→携带好氧菌:消耗氧气
地层中存在厌氧菌及硫酸盐还原菌:产生氧气
好氧菌、厌氧菌相互依存、大量繁殖→累积沉淀→堵塞地层
建井―油藏开采阶段储层损害程度对比表(,略修改)
注:★表示损害程度,★越多,损害越严重。
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第二节储层敏感性机理
储层水敏性、盐敏性、速敏性、酸敏性、碱敏性
一、储层水敏性
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。
1、粘土矿物的膨胀性
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膨胀机理:
第一阶段
粘土表面水合能→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
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: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
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二、储层速敏性
概念:因外来流体流动速度的变化引起地层内微粒迁移,堵塞喉道,造成渗透率下降的现象。
1、外来流体速度的影响
减渗速敏现象:储层质量―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。
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