注水井伤害范围及伤害程度模拟研究.docx

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注水井伤害范围及伤害程度模拟研究

摘要

注水井伤害是油层伤害的主要研究内容之一。

注水井伤害研究的重点是评价注水井伤害程度和伤害范围。

本文首先对造成注水井伤害的原因进行研究分析，对注水井从开钻到注水各过程的伤害机理逐一进行论述。

区别于生产井的注水井伤害机理主要是注入水水质问题。

本文对注水井注水过程造成的地层做了大致的论述：

注入水与地层水不配伍、注入水与地层岩石不配伍。

对注水井伤害评价的主要参数有表皮系数、渗透率、伤害半径。

本文对两大参数如何在伤害过程中变化做了叙述，阐述了在伤害前后两大参数是如何变化的。

最后本文对运用两种常用的注水井伤害建模方法进行注水井伤害建模：

基于注水井伤害机理法、基于试井求表皮系数建模法。

最后着重对注水井伤害区渗透率呈指数情况建立数学模型，编制程序计算最终解出模型，求得给定真实表皮系数下的伤害半径。

关键词：

注水井；伤害范围；伤害程度、模拟计算

Abstract

Injectordamageisthemainresearchcontentoftheformationdamage.TheemphasisofInjectordamagediagnosisistodefinethedamagerangeanddegree.

Firstly,thisarticleanalyzedtheoriginofInjectordamageandrelatedthedamagemechanismsfromdrillingtoinjectionindividually.Differentfromproductionwell,theoriginofinjectordamageincludethequalityofwaterinjected:

thewaterismatchthefluidandformation.

Themainparametertoevaluatethedamagerangeanddegreeareskinfactor,penetrationanddamageradius.Thearticledescribedthathowthethreeparameterschangeandaffectthedamagerangeanddegreeduringthedamageprocess.

Then,thearticledescribedthetwomodelingmethodsusedtoevaluatedamagerangeanddegree:

damagefactormodelingandmodelingbaseonskinfactor.Lastly,forthepurposeofobtainingthedamagerangeanddegree,thearticlespeciallymodeledthesituationthatthepermeabilityofdamagezonevariedasindexformandprogrammedtocalculatethemodel.

Keywords：

WaterInjector；Damagerange；Damagedegree；Mathematicsimulation

目录

摘要I

AbstractII

1.绪论1

1.1毕业设计（论文）的背景及目的1

1.2国内外研究现状2

1.2.1注水井伤害来源和分类2

1.2.2注水井伤害评价参数2

1.2.3基础模型3

1.2.4应用模型3

1.3研究内容和技术路线4

1.3.1研究内容4

1.3.2技术步骤4

2.注水井伤害机理6

2.1钻井伤害6

2.2固井伤害7

2.2.1清洗液与隔离液7

2.2.2水泥浆7

2.3射孔伤害7

2.4砾石充填伤害8

2.5修井伤害8

2.6注入水伤害8

2.6.1注入水与储层流体不配伍9

2.6.2注入水中固体悬浮物堵塞地层10

2.6.3注入水与储层岩石不配伍10

2.6.4速敏性地层内部微粒运移堵塞地层11

3.注水井伤害的评价方法13

3.1.1储层的物性变化13

3.1.2储层的电性变化13

3.1.3储层的含油性变化13

3.1.4储层的润湿性变化13

3.2注水井伤害程度和伤害范围评价参数14

3.2.1表皮系数14

3.2.2渗透率14

4.四种基本伤害模拟模型16

4.1薄片模型16

4.2隔舱串联模型18

4.3考虑粘土质地层膨胀和内源、外源颗粒的模型19

4.4堵塞未堵塞平行路径模型20

5.基于伤害机理模型21

5.1注入水固相颗粒伤害模型21

5.2模型求解24

6.指数模型模拟25

6.1表皮系数的分解25

6.2指数模型的建立27

6.3模型算法28

6.4编程计算29

6.4.1输入已知参数29

6.4.2导出伤害半径数据30

6.4.3绘制关系坐标图30

7.结论32

参考文献34

附录36

1.绪论

1.1毕业设计（论文）的背景及目的

油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油采不出来。

在油气藏开发中，利用地下原油天然能量的一次采油阶段。

原油采收率仅为百分之八至百分之十五。

所以需要对油层人工补充能量，进入二次采油阶段。

对油层注水是使油井长期高产稳产的一项重要技术措施，是主要的油田提高原油采收率的二次采油方法。

注水是利用注水井把水注入油层，以补充和保持油层压力。

所以足见注水对油藏开采具有必要性：

弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率。

但注水会产生新的不利因素：

由于工程因素，建设注水井的过程中可能会由于钻井、固井射孔等污染地层；注水井投入生产中，又会由于工程或自然的因素致使注入水与储层流体不配伍产生的垢沉淀堵塞地层、注入水与储层岩石不配伍引起的粘土矿物膨胀/分散/运移损害地层、注入水中悬浮物堵塞地层、速敏性地层内部微粒运移堵塞地层。

最终，储层物性、流体性质均发生明显变化，油水运动、油水动态分布日趋复杂，造成地层伤害。

所以，对油田注水会造成地层伤害。

注水井是地层伤害的主要原因之一。

无论是工作中还是经济上，地层伤害都是不受欢迎的。

它会造成油藏开发难度加大、影响原油采收率影响经济收益、浪费自然资源，更有可能造成地层无法恢复的地层污染，影响环保。

为了继续有效的对地下储层进行开采增加经济收益、避免污染地层，对地层伤害做出预测，评价、控制和防治是很重要的。

这其中，控制和防治是目的，预测和评价是为实现目的必要的基础。

所以，我们就就需要对注水井地层伤害做出预测，打下牢固的基础。

预测的最重要的两个方面是明确注水井伤害的范围和程度。

所以，对注水井伤害进行预测、评价对油藏开发也具有必要性。

注水井伤害参数评价参数主要有三个：

污染带渗透率、污染带半径和表皮系数。

为了求得以上三大参数，需要根据实际受伤害地层地质模型建立数学模型。

对于一些简单的数学模型，可以通过手工计算在加以室内实验验证即可解决。

但

如果需要对伤害程度和伤害范围进行较为准确定量描述，或者数学模型比较复杂，手工计算就无法解决或者说不可靠。

随着计算机应用的发展，可以运用电脑编程对数学模型进行计算，比较可靠。

综上，求解注水井伤害的三大评价参数的主要思路是：

先按照注水井伤害原理建立较为准确的模型并取得描述模型的方程，再运用计算机编程计算解出方程，即可以得到伤害半径和伤害范围。

这样好处是可以计算较为复杂的方程。

本文主要就是通过建立注水井伤害程度和伤害模型，编程计算以求得到给定条件下造成的伤害范围和伤害程度。

所以，对注水井伤害伤害程度和伤害范围进行数值模拟是对注水井伤害评价的一个重要办法。

综上，进行注水井伤害范围及伤害程度进行模拟研究是非常重要的！

1.2国内外研究现状

1.2.1注水井伤害来源和分类

通过文献调研，对于注水井伤害机理分类，不同的专家有不同的分类方法，但都大同小异，本质一样。

在这里叙述一个常用的分类情况。

油藏中地层伤害有三种基本作用：

物理化学作用，化学作用，水动力作用，热力作用，生物作用。

根据基本伤害作用，将常见的地层伤害划分为两类：

流体-流体间的反应：

乳化堵塞，无机沉淀，有机沉淀；

流体-岩石间的反应：

（1）地层细粒的移动、运移和沉淀，

（2）外源细粒的移动运移和沉淀，（3）诸如吸收、吸附、润湿性改变以及膨胀等表面作用引起的颗粒和空隙介质性质的转化，（4）其他作用引起的伤害，如对流吸渗、固体颗粒的磨蚀破碎，以及钻井过程中可能出现的表面磨光。

1.2.2注水井伤害评价参数

注水井伤害程度和伤害范围是相互联系的、相互影响的。

确定注水井伤害范围和伤害程度的重点是获取注水井伤害参数。

目前国内外用于评价储层伤害程度和伤害范围的参数主要有：

表皮系数、污染指数、流动效率、产能比、有效半径、堵塞比等。

以上不同评价指标之间又有一致性，其中，最有代表性的是表皮系数。

现有的定量分析污染程度的最简单、最流行的方法就是表皮系数法。

表皮系数S可理解为围绕井有一个无穷小（薄）的表皮，改变着流动（产出或注入）的阻力。

即存在一个附加压降，这个附加压降就称为表皮效应，表示无限薄表皮区上的压降。

定表皮系数可用Hawkins公式来定义。

1.2.3基础模型

为了求得伤害评价参数，需要建立微观基础伤害模型，为实际地层伤害宏观评价打下基础。

通过对FarukCivan著《油层伤害—原理、模拟、评价和防治》进行了大致的学习，特别对单相流细粒运移和粘土膨胀伤害模型进行了学习，我发现前人主要提出、发展了以下几种基本模型来描述地层伤害：

（1）薄片代数模型（Wojtanowicz等1987,1988）。

将孔隙介质认为是由N条连接岩心出入口且具相同平均水力等值直径D的管子所代表的弯曲路径组成。

其模型认为孔隙介质中的伤害机理为：

①、表面沉淀引起孔隙渐变缩小；②、孔吼堵塞；③、滚雪球效应引起内部形成滤饼。

通过物理模型的建立，计算颗粒浓度与孔隙度与时间关系。

（2）隔舱串联常微分模型（Khilar和Fogler1987）。

将一块岩心划分为n个隔舱。

假设这些隔舱的内含物充分混合，因此流出隔舱的液流组分与舱内含物的成分相同。

但由于与孔喉尺寸相当或大于孔喉的颗粒会被俘获在孔隙介质内，所以离开隔舱液流中的颗粒浓度应是隔舱内流体浓度的分数，用颗粒传输效率因子表示。

高于临界颗粒浓度时会在孔喉处发生桥堵，低于此浓度在孔喉处颗粒不发生捕获。

（3）堵塞—未堵塞平行路径偏微分模型（Gruesbeck和Collins1982）。

基于颗粒悬浮液通过堵塞和未堵塞路径的平行流动概念提出了一个偏微分模型。

（4）考虑粘土质地层膨胀和内源、外源颗粒的模型（Civan等1989，Ohen和Civan1991,1993）。

考虑粘土质地层膨胀以及外部注入颗粒和孔隙介质自生颗粒运移导致的地层伤害。

1.2.4应用模型

在实际进行注水井伤害模拟中，需要对注水井伤害进行宏观的模拟，以求得实际地层伤害参数。

以下是当前应用较多的伤害模拟方法。

（1）试井资料拟合分析

传统伤害试井评价即通过试井资料分析求取注水井伤害参数。

在霍进著《储层试井评价新方法》中，针对传统储层伤害试井评价的污染带渗透率求取存在较大偏差，进而影响表皮系数准确分解的问题，建立了改进的麦金利图版试井分析新模型，利用拉普拉斯变化进行了求解，并编程绘制了新的分析理论图，获得了新的拟合解释方法，可以非常准确地求取污染带渗透率。

再利用Hawkins公式，优化计算真表皮系数和污染半径，从而利用污染带渗透率、污染半径和真表皮系数进行储层伤害试井评价。

（2）基于表皮系数对注水井地层伤害模拟

对于一口给定井，往往多种伤害并存，可以利用生产动态资料定量化判别各种分项伤害因素对油水井的伤害程度，并最终确定出主要伤害。

其具体方法如下①利用生产动态资料求解总表皮系数；②计算全井及层段完井程度表皮系数SPF；③计算全井及层段完井性质表皮系数SPT；④计算纯污染总表皮系数Sd；⑤计算纯污染总表皮系数Sd和拟表皮系数在总表皮系数中的权数，考察纯伤害对总表皮系数的贡献⑥计算分项伤害因素造成的表皮系数和伤害范围；利用通过数学模拟研究所建立的各种伤害因素的伤害数学模型评价分项伤害的伤害程度和伤害范围。

⑦计算各纯污染分项表皮系数在纯污染总表皮系数Sd中的权数，比较各分项伤害因素对纯伤害表皮系数的贡献大小，判定主要伤害因素。

1.3研究内容和技术路线

1.3.1研究内容

本次毕业设计完成的主要内容有以下几点：

①.了解注水井各种伤害机理。

②.找出评价注水井伤害机理的因素或伤害参数。

③.对某一种机理建立注水井伤害程度和伤害范围模拟模型。

④.对模型方程进行编程计算。

⑤.评价该因素对注水井伤害程度和伤害范围的影响情况。

1.3.2技术步骤

2.注水井伤害机理

注水井伤害是指在注水井井建设和投入运行的过程中由于工程或人为的原因使地层发生物理、化学、生物反应，造成地层渗透率下降，最终造成注水井注入能力下降或生产井产能下降。

本部分主要按照一口注水井的生命周期来叙述产生的地层伤害各机理。

2.1钻井伤害

首先，注水井生命周期的第一个阶段是钻井。

钻井过程中的钻井液所含悬浮物对地层是非常有害的，如：

钻屑、粘土、加重剂和降粘剂。

这些物质进入地层，随后在中等或高流量注入时，迫使这些物质桥堵孔隙喉道进口，严重降低注水井近井地带的渗透率。

此类伤害造成的伤害范围主要是在井眼周围几英寸，但渗透率的降低值可高达百分之九十以上。

钻井液泥浆固相侵入地层岩石的有利条件是：

①地层岩石的孔隙尺寸大。

②地

层有微隙和天然裂缝。

③钻井泥浆中固相成分颗粒较小。

④低钻速使滤饼破坏并延长地层与钻井液的接触时间。

⑤高钻井液循环速度。

⑥高钻井液密度加大过平衡压力。

⑦当钻头钻近时，钻碎滤饼，激发压力波动，并增加地层与泥浆德尔接触时间。

当这些条件满足后，由于不利的钻井工艺过程造成高的泥浆滤饼渗透率、高的过平衡、地层与泥浆接触时间过长，最终迫使钻井液泥浆侵入地层。

导致钻井液滤液侵入地层的可能性因素有：

①泥浆滤饼的高渗透率。

②高正压。

③长的地层与钻井液的接触时间。

水基泥浆滤液可能具有低盐度和高的PH值并可能含有分散剂和聚合物。

水是就地粘土扰动和在低渗透岩石中水堵的原因。

分散剂能加剧粘土扰动或沉淀在孔隙内。

聚合物在循环静止温度下能分解并形成残渣。

高盐度的水基泥浆能产生于地层盐水反应的滤液，沉淀出各种类型的盐垢。

在高循环钻速下的地层均遭受低于地层温度的滤液侵入。

其所引起的冷却将激起石蜡或沥青质的沉淀。

水基泥浆有如此的许多缺点。

但油基泥浆的问题也十分严重。

其普遍的缺点有以下几个：

①油基泥浆相对于水基泥浆含有更多的固相颗粒。

因此，固相颗粒的侵入将更加严重。

②油基泥浆中分散的固相容易造成地层润湿反转，降低地层渗透率。

③油基泥浆中用以稳定油包水乳化泥浆的阳离子乳化剂同时稳定在亲油孔隙介质中已趋向形成的就地乳液。

强的乳化液堵塞在砂岩地层特别是低渗透高粘土砂岩地层中发生。

2.2固井伤害

2.2.1清洗液与隔离液

在注水固井过程中，第一次注水泥作业的目的在于用坚硬、致密和不渗透的水泥束密封环隙，以达到层间的完全隔离。

需要将泥浆全部排出，因此，清洗液、隔离液、套管移动及紊流一般是很有效的。

在排出泥浆的过程中滤饼可能被部分破坏，若水泥预冲洗液失水性不好，地层岩石将受到滤液侵入高压差下此侵入会增加。

为了悬浮并携带泥浆颗粒和泥饼残屑，清洗液和隔离液常含有大量分散剂。

这些液体侵入泥质地层将导致附加的就地粘土运移和分散。

与钻井相比，注水泥作业持续时间短暂。

隔离液滤液或水泥浆滤液的最大侵入深度是几英寸，与几英尺的泥浆滤液侵入相比可以忽略。

这并不意味着失水应该忽略。

2.2.2水泥浆

粗的水泥颗粒大小分布范围与高效降失水剂的应用相结合，使水泥浆颗粒及滤液侵入受到限制然而，在三种情况下渗透率伤害仍能发生。

①水泥浆滤液相对于高的PH值对地层的粘土矿物特别有害。

由水泥颗粒释放出的钙离子与井眼附近粘土进行交换十分迅速。

滤液组成改变的结果，使其成为分散性能不稳定的液体。

②水泥滤液与富含钙的原生水相接触，能引起碳酸钙、氢氧化钙或硅酸钙水合物的沉淀。

③超分散的水泥浆呈现水泥颗粒在水泥柱底部而水在顶部的急剧分散。

在此情况下很容易发生自由水的大量侵入。

结果可能形成显著的水堵。

2.2.3挤水泥

有研究指出，挤水泥很容易对高渗透砂岩储层造成伤害。

这可以在试井中观察到，但未能得到科学的解释。

但是，挤水泥用高压则已经被认为是使地层破裂和浆液侵入的直接原因。

2.3射孔伤害

孔眼是从地层向井筒的洗液点，在套管及射孔完井中的所有流动都必须经过这些通道。

射孔是一个附加伤害的原因。

其伤害机理如下：

①中等正压射孔总是压实地层，弹片进入孔眼壁，从而降低近孔眼处的渗透率。

②由于液体中含有颗粒，中等正压射孔产生一个相似效应，并且在孔眼壁上形成一个致密的非渗透的饼。

③不足够的孔眼穿透度不能避免钻井伤害。

④当欠平衡压力被要求获取无伤害的孔眼时，若该压力被估计错误的话，将会限制伤害的消除。

⑤低孔密限制流动。

2.4砾石充填伤害

砾石充填伤害的主要来源有：

①在压力起伏的过程中，砾石充填的不合理的铺置。

②作为不彻底孔眼清洁的结果，当铺置过程中为破胶的凝胶或地层颗粒引起伤害。

③被防滤失材料侵入。

④在充填中，地层砂和砾石充填之间形成的螺纹涂料、油漆、锈及聚合物残渣。

⑤在生产过程中不适当的砾石尺寸，导致砾石充填被地层颗粒侵入。

⑥带缝的筛管太大。

2.5修井伤害

修井伤害的形成原理：

①地层岩石渗透率损坏和包括细菌和聚合物残渣在内悬浮固体使孔眼产能伤害。

②油滤液侵入导致：

粘土膨胀和分散、水锁和乳化物堵塞，及垢沉淀。

2.6注入水伤害

储层中的各种微粒或充填在孔壁和骨架砂的表皮上，当水驱动流体流动时，微粒受到水动力（分解为水平方向的推力、垂直方向的举升力）及自身重力等机械力，同时还受到范德力以及带电微粒表面存在双层斥力等化学力的双重作用，并发生迁移。

在多孔介质中流体粘度、流体速度越大时，微粒越容易启动。

岩石中的空隙微粒松散的吸附在骨架砂的表面，束缚水成为保护。

在低粘油流的作用下，其破坏层带走微粒的能力较小，对储层的伤害较小。

但在高粘油流的作用下，由于油流对束缚水膜形成较强的剪切作用，破坏储层的物性。

对水驱产层而言，在边水、注入水的指进区内，由于微粒骨架砂表面的束缚水膜参与流动，水湿微粒由低粘单相流驱动时的不移动而变为混向驱动时的易移动。

当水驱前沿到达进井区时，流速进一步增大。

在进井区储层中，大量微粒脱落、运移，沉积后形成桥塞，从而改变储层的物性。

由于注水过程是长期行为，与常规的钻井完井过程中的伤害相比，有它的一定特殊性。

主要表现在：

易于形成深部伤害，伤害易于积累，一旦形成则损害难以解除。

因此注水过程中的储层保护必须以预防为主。

注入水对储层的伤害机理主要分为以下四类：

①注入水与储层流体不配伍产生的垢沉淀堵塞地层（无机垢堵塞）；②注入水与储层岩石不配伍引起的粘土矿物膨胀/分散/运移损害地层；③注入水中悬浮物（包括系统腐蚀产物、细菌、乳化油滴、固相微粒等）堵塞地层；④速敏性地层内部微粒运移堵塞地层。

2.6.1注入水与储层流体不配伍

注水过程中，外来流体所含流体进入油气层后，层内的原始沉淀－溶解平衡被破坏而生成的、沉淀，使储层结垢；如果进入储层流体不配伍，或地层温度，压力变化了，也有可能、引起有害的物理化学反应，生成垢物质，储层孔隙内结垢是引起注水井伤害的原因之一。

在注水井－注水地层－生成井的很大区域内，注入水与地层水的混合作用以及温度、压力等热力学条件的变化导致油田不同生产部位存在不同类型结垢的可能性。

注入水在注入井井筒流动时，虽然没有水额混合作用发生，但随着深度增加，温度、压力亦相应升高；注入水进入油层后，由于热扩散、水动力扩散及岩石非均质导致的分散作用，在注水井近井地带油层中产生一个热过渡带和油层内部某处形成一个水混合带，随注水的不断进行，水混合带向生产井方向推进；生产井近井地带和生产井井筒温度变化不大，但压力大幅度降低。

注水井温度的不断升高可能导致碳酸钙垢的形成，但压力增加同时又减弱了碳酸钙结构的趋势；注水井近井地带温度的不断升高可能导致碳酸钙垢的形成；油层内部水的混合作用也可能导致硫酸钙垢的形成；生产井近井地带以及井筒内压力的不断降低，可能导致碳酸钙的形成。

通过实验可知：

当注入水与地层水混合时，在较高地层温度下，由于离子平衡被破坏以及水的混合作用将产生结垢；油层孔隙内结垢对储层的渗透率有一定影响，对孔隙度的影响较小；油层内结垢，使大孔径孔隙数量减小，小孔径数量增加；油层孔隙内结垢程度较弱，但是对地层的伤害却不容忽视，渗透率越低，伤害程度越大。

2.6.2注入水中固体悬浮物堵塞地层

油田注入水中常含有大量固体悬浮物，在注水过程中，注入水中的固体悬浮物颗粒随着注入水一起进入储层岩石孔道，从而减小或堵塞流体的渗流通道而导致储层的渗透率降低。

固体颗粒对储层造成的伤害程度与注入水中固相颗粒的粒径和含量有关。

Barkman和Davidson以及Abrams的研究表明悬浮物的固相颗粒侵入储层遵循如下规律：

①颗粒粒径大于地层孔喉直径三分之一时，在地层表面形成外滤饼；②颗粒粒径小于地层孔喉直径三分之一，但大于孔喉直径七分之一时，可侵入地层而产生桥堵，形成内滤饼，造成储层伤害；③颗粒直径小于地层孔喉七分之一时，可自由通过地层，不会对地层造成伤害。

但EricVanOort等人经过进一步深入研究认为，上诉规律只有在液体流动速度超过10cm/min的条件下才是正确的，在液体流速较低（小于2cm/min）的时候，颗粒直径在孔喉直径三分之一到四分之一的范围内，仍然会在地层内桥堵而形成内滤饼，而有天固相颗粒真正可以在较低流速下自由通过地层而不造成损害，可能是那些直径大于孔喉直径十四分之一的微粒。

因此，为减小固相颗粒对储层的损害，十分必要研究固相颗粒粒径和含量对储层损害大小的影响，为注入水水质指标以及注入水处理提供科学的依据。

为此开展了注水井固相悬浮物伤害模拟研究。

通过室内实验可以获得不同渗透率油层，在不同固相颗粒直径和浓度的水质下不同注入孔隙度体积倍数下的渗透率伤害值。

由于室内实验是在小岩样上进行的，其结果不能直接用于预测注水过程矿场伤害程度。

为了将实验结果应用于现场预测，需要研究在注水过程中室内岩样关系的颗粒堵塞与实际地层堵塞数学模型间。

室内岩样流动实验可以看作线性模型，实际地层以注水井为中心，应用径向流模型研究颗粒堵塞作用。

通过颗粒堵塞数学模型，将岩样或地层任意位置处的孔隙度表示成不同注水时间的函数，然后应用孔隙度和渗透率关系求的堵塞后的渗透率。

2.6.3注入水与储层岩石不配伍

注入流体与储层岩石不配伍同样会造成地层伤害。

下面主要从4个方面来叙述其伤害机理。

（1）水敏性损害。

若进入储层的外来流体与储层中的水敏矿物不配伍时，将会引起这类矿物水化膨胀、分散或脱落，导致储层渗透率下降。

储层水敏性损害的规律有：

①当储层物性相似时，储层中水敏矿物含量越多，水敏性损害越大；②当储层中水敏性矿物含量及存在状态均相似时