粘土矿物分析.docx

1、粘土矿物分析作为岩石组分的粘土矿物其含量、种类及其分布、产状等对地层伤害有着非 常密切的关系。由于粘土矿物颗粒细小（12)介质中黏土矿物可产生新的硅酸盐沉淀物和硅凝胶体堵塞孔喉。通过碱敏感性评价实验可以了解油层岩石与不同p H值盐水接触作用下岩石渗透率的变化过程，找出碱敏感性损害发生的条件(临界pH值)以及由碱敏感性引起的油层损害程度，为各种入井工作液PH值的确定提供依据。5、盐敏实验盐敏感性是指储层在系列盐溶液中，由于黏土矿物会发生水化和阳离子交换使黏土层间距加大，产生分散、运移、膨胀而导致储层渗透率下降的现象。实验所用介质为不同矿化度的水样，每更换一次矿化度，应先用该矿化度的溶液驱替101

2、5倍孔隙体积以上，驱替后，浸泡24 h以上，再用该矿化度盐水驱替，稳定后测其渗透率。其结果作为作业时所用的注入水、泥浆等矿化度的参考值。四、粘土矿物分析在研究储层潜在敏感性中的应用1、A油田三叠系砂岩储层中，I、油组以高岭石为主，为20-60 ，油组增加为40-50。但高岭石往往局部集中，成斑块状分布，甚至有的样品粘土矿物集中分布于数个孔隙中，因此速敏性程度弱。伊蒙混层矿物I、油组为5-15，组为10左右，故水敏性中偏弱。绿泥石I、油组为12-48，油组为20-40，含量较高，故存在酸敏性损害。且土酸与粘土矿物产生硅沉淀，因此酸敏程度为中等偏强。三叠系储层临界盐度为104mgL，且含有少量伊蒙

3、混层矿物，故盐敏程度为中等偏弱。三叠系储层地层水矿化度为104mgL，且为caCl2型水，ca2+ ：104mgL、Mg2+：500-900 mgL，离子含量普遍较高，产层与高pH值流体接触将会导致钙、镁沉淀，产生碱敏性损害，故碱敏程度中等。2、西峰油田长8储层精细研究表明，以孔隙衬垫形式存在的绿泥石含量与自生石英胶结物含量存在消长关系，当砂粒表面自生绿泥石包膜厚度大于3um时，能有效抑制石英和长石的再生长，当自生绿泥石包膜厚度很薄或缺失时，石英和长石再生长严重，压溶嵌合、再生长作用强烈，可能严重堵塞粒间孔隙，使储层孔隙度和渗透率大大降低 (图1) 图1 西峰油田长8孔隙衬垫绿泥石含量与自生石

4、英含量关系高岭石是岩石与孔隙水在弱酸性沉积环境中发生化学反应的产物，高岭石的析出常与岩石溶蚀作用伴生，高岭石的产生必将填充储层孔隙，而溶蚀作用常能够形成部分次生孔隙，一定程度上缓解了高岭石生成对储层孔隙的影响，另外，高岭石多呈散点式孔隙充填产状，对储层孔喉连通性的影响也很小(图2)，因此，自生高岭石的发育对储层孔隙度的影响并不明显。但由于高岭石颗粒往往较大，在岩石颗粒表面附着不牢固，当外来流体或油气层中流体以较高流速流经孔隙通道时，所产生的剪切力可能使高岭石脱落并随流体在孔道中发生移动，较大颗粒的高岭石就有可能在喉道内形成堵塞，对注水开发的影响较大。图2 陇东地区长8储层渗透率与高岭石含量关系

5、3、胡状集油田胡2块储层粘土矿物的X-衍射资料分析，发现该块储层中的粘土矿物类型主要有高岭石、伊利石、绿泥石和伊/蒙混层矿物。其中，高岭石相对含量为11%-19%，平均为%；伊利石相对含量为31%-46%，平均为%；绿泥石含量不高，其相对含量为6%-10%，平均为%；伊/蒙混层矿物几乎全部为有序混层，混层比为30%，伊/蒙混层矿物相对含量为33%-44%，平均为38%。该区块所做的一块样品水敏指数为。由于该区伊/蒙混层矿物含量较高，参考邻区胡5块水敏曲线，推测胡2块水敏性为中等水敏(水敏指数为及较强水敏(水敏指数为。该区块所作的2个速敏实验样品中，一个发生降渗速敏，一个发生增渗速敏。渗透率K高

6、的一块样品发生增渗速敏，速敏指数为；渗透率低的一块样品发生降渗速敏，速敏指数为。其中，降渗速敏主要是由于粒间孔隙高岭石和伊利石造成的，该区粘土矿物中高岭石、伊利石含量不高，因而降渗速敏也不强；增渗速敏主要是由于胡2块储层为弱胶结强溶解的储层，大都经历了强溶解作用，孔道连通性好，在长期注水条件下，这些大孔道中的微粒物质均可被流体冲走，从而增大孔喉，增大渗透率。总的来说，胡2块沙三段储层的速敏指数，敏感性为中等速敏。该区块共做2个酸敏试验样品。渗透率高的一块样品K前/K后为(K前为试验前的渗透率，K后为试验后的渗透率)，渗透率低的一块样品(K前/K后为，可见其酸敏性相对较强。4、瓦窑堡油田安家嘴区

7、位于鄂尔多斯盆地沉积中心东侧，主要含油层为三叠系延长组。自上而下可分为：长61，长62，长63，长64，在长6各小层中均有含油砂体，其中长61，长62是主要的产油小层。物性集中于8%-12%，平均%；渗透率主要集中于10-310-3m2，平均10-3m2，该油层整体属低孔、特低渗透储层。含油饱和度集中于%，平均%。电测解释含油饱和度平均%，为低饱和油层。地层水以CaCl2水型为主，其中Cl-含量33 548 mg/L，Ca2+Mg2+含量13 808 mg/L。矿化度为55 354 mg/L-74 146 mg/L，平均64 801 mg/L。pH=，略显酸性。粘度0.7 mm2/s(V50)

8、。储层亲水使吸水好，注水的效果最好，偏亲水的储层也有较好的效果。酸后地层水渗透率为 310-3m2，酸敏指数，属于强酸敏地层。水敏指数，为弱水敏反应。储层盐敏的试验结果表明为弱盐敏。据裂缝充填比例和裂缝力学性质判断，长6储层段大多为闭合的无效裂缝，占%，有效裂缝占%。有效裂缝与无效裂缝之比为1：。酸敏感性：试验前地层水渗透率为10-3m2，酸后地层水渗透率为 310-3m2，酸敏指数，属于强酸敏。水敏：用同样的样品进行水敏试验，试验前地层水渗透率为10-3m2，注入无离子水量19 PV，无离子水渗透率为10-3m2，水敏指数，为弱水敏反应(见图3)。 图3 15-6号水敏曲线速敏：速敏的试验结

9、果表明为弱速敏。速敏试验特征表明，临界流量比较大(5.06 m/d-7.12 m/d)，说明地层微粒对流体的运动不敏感，抗机械冲刷能力强(见图4)。 图4 9-2号样品速敏曲线储层中粘土矿物的类型、数量、产状及其分布特征等对储层储渗条件具有明显的控制作用，开发过程中易对油层造成损害，加剧开发矛盾。客观认识粘土矿物发育特征、分布规律及其对开发过程的影响，并有针对性地采取酸化压裂、防膨胀注水等措施，可有效提高油田开发水平。结论粘土矿物质点微小、比表面积大，是低渗透砂岩储层的重要胶结物，其存在和发育对砂岩储层性质(特别是孔隙度和渗透率)具有较大影响。同时，粘土矿物常发育于颗粒或孔隙表面，易与人侵流体

10、发生强烈而快速的物理化学反应，发生膨胀、运移、水化、溶解等，使储层呈现水敏、酸敏、速敏等特性，对油藏开发产生较大影响。参考文献1李召成，马玉新. A油田三叠系储层敏感性研究.油气井测试，2001，10(6)：53-552王尤富. 渤中25-1油田储层敏感性试验研究.石油天然气学报（江汉石油学报），2009，31（2）：104-1063刘宝锋. 超深井储层潜在敏感性预测. 石油钻探技术，2008，36(6)：30-334胡作维，黄思静等. 川东华蓥山二叠系/三叠系界线附近粘土层中粘土矿物的类型及成因.地质通报，2008，27（3）：374-3785曹忠辉，程少林. 大牛地气田上古生界储层粘土矿物

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