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《中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)》 2007年
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王庄—宁海地区砂岩储层敏感性机理研究

王风华  
【摘要】: 利用多种粘土矿物分析测试手段,结合敏感性实验分析结果,本文系统研究了王庄-宁海地区碎屑岩储层中粘土矿物特征,分析了储层敏感性的形成机理。 研究区古近纪时期主要发育沙河街组沙四段、沙三段、沙一段地层,而缺失沙二段地层。在沙四沉积时期,本区发育多个冲积扇砂砾岩体;沙三段和沙一段沉积期主要发育了扇三角洲的砂砾岩体沉积。垂向上构成了多套叠置厚层砂砾岩体,具有岩性复杂、成份成熟度和结构成熟度偏低、成岩作用较弱,孔渗条件较好,非均质性强,泥质含量高等特点。 X射线衍射、透射电镜和扫描电镜分析结果表明,该区碎屑岩储层中粘土矿物组成类型为:高岭石、伊/蒙无序间层矿物、伊利石和绿泥石四种类型矿物。其中以伊/蒙无序间层矿物和高岭石为主,前者间层比一般在80%以上。高岭石矿物主要分布于沙三段,发育两种成因:即高结晶度自生高岭石和低结晶度陆源碎屑高岭石。伊/蒙无序间层矿物主要分布于沙一段,依据蒙皂石层层间阳离子类型,可进一步分为钙型、钠型和钙钠过渡型三种类型,其中以钙—钠过渡型者居多。这种矿物是碎屑岩储层在早成岩阶段形成的,多呈蜂窝状或网状。此外,伊利石和绿泥石矿物含量少,前者多呈丝缕状或搭桥状充填于粒间,后者几乎见不到。 为了提高储层中粘土总量计算精度,在实验分析基础之上,提出了一种新的计算方法即二级抽提分离+非定向X射线衍射法,与其它计算方法相比,该法具有操作简单、理论性强、代表性好和精度高等优点。 为了深入分析敏感性机理,对粘土矿物的阳离子交换量和膨胀率进行了分析测试,研究结果表明,沙一段储层粘土矿物的阳离子交换量和膨胀率均高于沙三段储层。粘土矿物阳离子交换过程即为其体积膨胀过程,二者与伊/蒙无序间层矿物的含量有较好的正相关关系。敏感性测试结果表明,研究区储层敏感性以速敏性和水敏性为主。其中沙一段储层敏感性以水敏性为主,且水敏损害程度总体偏强;沙三段储层敏感性以水敏性和速敏性为主,且敏感性损害程度均较弱。另外,在常规岩心实验分析基础上,综合利用各类测井资料对非关键井区粘土矿物类型、总量及敏感指数进行计算,建立了预测模型,实现了全井段和全区的敏感性评价。 敏感性控制因素研究结果表明,速敏性损害的主控因素为储层的物性和粘土总量,而导致该区水敏性损害的主要因素则为储层粘土矿物中伊/蒙无序间层矿物的含量较高。在稠油热采过程中,这种性质比较接近于蒙皂石的间层矿物发生剧烈膨胀,从而导致该区储层伤害。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P588.212.3

【引证文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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