熊 山，王學(xué)生，張 遂，趙 濤，龐 菲，高 磊

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第一采油廠，陜西延安716000）

0 引言

WXS油藏位于吐哈盆地臺(tái)北凹陷中部，處于丘東—溫吉桑北東向斷裂背斜構(gòu)造帶上，儲(chǔ)層主要為中侏羅統(tǒng)三間房組河湖相沉積的砂泥巖。目的層孔隙度為6.35%～24.14%（平均為15%～16%），滲透率為3.21～492.15 mD（平均為40～50 mD），儲(chǔ)層物性差，且層內(nèi)、層間、平面非均質(zhì)性均較強(qiáng)，孔喉半徑多為微細(xì)—細(xì)喉，分選和連通性均較差，微觀孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性嚴(yán)重。由于地層原油飽和壓力高，地飽壓差小，該油田采用了早期注水保持壓力開(kāi)采，通過(guò)近24年的注水開(kāi)發(fā)，目前采出程度為21.4%，綜合含水率由最初的2.2%上升至87.5%，已進(jìn)入高含水階段。由于注水較早，注入水對(duì)儲(chǔ)層礦物成分和黏土組成、孔隙結(jié)構(gòu)特征等均有較大的影響，導(dǎo)致其儲(chǔ)層特征復(fù)雜化，進(jìn)而引起儲(chǔ)層敏感性發(fā)生變化。

儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)是油氣田開(kāi)發(fā)中的重要指標(biāo)，是了解儲(chǔ)層傷害程度并提出預(yù)防或治理措施的依據(jù)［1-3］。因此，對(duì)于長(zhǎng)期注水沖刷的WXS油藏，亟須開(kāi)展長(zhǎng)期水驅(qū)前后儲(chǔ)層敏感性的變化規(guī)律研究，從而更深入地理解長(zhǎng)期水驅(qū)對(duì)儲(chǔ)層的影響機(jī)制，以確定長(zhǎng)期水驅(qū)后原油的動(dòng)用程度和剩余油的分布狀況，為后續(xù)的層內(nèi)剩余油挖潛提供理論基礎(chǔ)。

1 儲(chǔ)層巖石物性變化特征

對(duì)于長(zhǎng)期進(jìn)行注水開(kāi)發(fā)的油田來(lái)說(shuō)，隨著長(zhǎng)期注水沖刷，注入水和儲(chǔ)層中的黏土礦物接觸時(shí)間不斷增加，注入水和儲(chǔ)層礦物、黏土之間的物理、化學(xué)作用逐漸增多，使得儲(chǔ)層中黏土礦物的性狀發(fā)生更加復(fù)雜的變化，進(jìn)而影響儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化［4-6］。因此，為了研究長(zhǎng)期水驅(qū)對(duì)儲(chǔ)層物性的影響，需要對(duì)儲(chǔ)層礦物和黏土組成、滲透率、以及孔隙結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期水驅(qū)前后的變化規(guī)律和原因進(jìn)行深入分析。

1.1 黏土礦物變化特征

在對(duì)WXS油藏共計(jì)125塊巖心樣品物性測(cè)試的基礎(chǔ)上，從中選取4塊不同滲透率級(jí)別的巖心開(kāi)展X射線衍射實(shí)驗(yàn)分析，其中3塊為水淹層巖心，1塊為油層巖心，油層巖心滲透率高于水淹層巖心（表1）。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，將每塊巖心平均對(duì)等切成兩段，其中一段直接進(jìn)行黏土分析，另一段先進(jìn)行注水驅(qū)替50 PV（模擬長(zhǎng)期水驅(qū)效果），然后清洗烘干后進(jìn)行黏土分析，以比較儲(chǔ)層礦物及黏土組成在長(zhǎng)期水驅(qū)前后的變化規(guī)律。

表1 實(shí)驗(yàn)巖心基本參數(shù)Table 1 Basic parametersof experimental cores

通過(guò)對(duì)比長(zhǎng)期水驅(qū)前后巖心黏土礦物總量及常見(jiàn)非黏土礦物含量（表2）可以看出，在長(zhǎng)期水驅(qū)之前，4塊巖心的儲(chǔ)層礦物均以石英為主，體積分?jǐn)?shù)均在50%左右，其中不含方解石和白云石，但4塊巖心中黏土礦物總量相差較大，3塊水淹層巖心中黏土體積分?jǐn)?shù)均小于10%，而油層巖心其滲透率相對(duì)較高，且黏土礦物的含量（體積分?jǐn)?shù)為18.1%）高于其他三塊水淹層的巖心。在長(zhǎng)期水驅(qū)之后，4塊巖心的黏土礦物含量均呈下降趨勢(shì)，最終長(zhǎng)期水驅(qū)后的黏土礦物含量基本一致。其中，油層巖心X18樣品黏土礦物含量下降幅度較大，這主要因?yàn)橄鄬?duì)于水淹層巖心，油層巖心并未經(jīng)歷水驅(qū)過(guò)程，巖心中黏土礦物基本為初始狀態(tài)，沒(méi)有被注入水破壞運(yùn)移，因而在長(zhǎng)期水驅(qū)測(cè)試前的黏土礦物的含量較高，而經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬長(zhǎng)期水驅(qū)后，大量初始狀態(tài)下的黏土礦物通過(guò)和地層水的一系列物理、化學(xué)相互作用［7-8］，導(dǎo)致了黏土的結(jié)構(gòu)被破壞，進(jìn)而分散運(yùn)移，最終導(dǎo)致黏土礦物含量大幅度下降。

表2 砂巖儲(chǔ)層黏土礦物總量和非黏土礦物定量分析Table 2 Quantitative analysis of total amount of clay minerals and non-clay minerals in sedimentary rocks

根據(jù)4塊巖心在長(zhǎng)期水驅(qū)前后的黏土礦物相對(duì)含量（表3）可知，4塊巖心中的黏土礦物以高嶺石、綠泥石和伊利石為主，而其中又以高嶺石為主，相對(duì)體積分?jǐn)?shù)為50%左右。2塊低滲透率的水淹層巖心中含有少量的伊/蒙混層。在長(zhǎng)期水驅(qū)之后，4塊巖心中高嶺石的相對(duì)含量減少，伊/蒙混層和綠泥石的相對(duì)含量有所增加。這主要因?yàn)楦邘X石膠結(jié)相對(duì)疏松，在儲(chǔ)層中容易發(fā)生顆粒遷移運(yùn)動(dòng)，隨著長(zhǎng)期注水的進(jìn)行，高嶺石的結(jié)構(gòu)逐漸被沖散，隨著注入水運(yùn)移并最終排出巖心，而伊/蒙混層與注入水接觸之后容易發(fā)生晶格膨脹，同時(shí)由于占黏土礦物密度最大的高嶺石含量減少，導(dǎo)致水驅(qū)之后伊/蒙混層和綠泥石的相對(duì)含量有所增加，而在長(zhǎng)期水驅(qū)前后伊利石的含量基本保持不變。

表3 巖心長(zhǎng)期水驅(qū)前后黏土礦物相對(duì)含量Table3 Relativecontent of clay mineralsbeforeand after long-term water flooding of cores

1.2 儲(chǔ)層滲透率變化特征

在巖心樣品中選取4塊不同等級(jí)滲透率的巖心，采用單相水驅(qū)實(shí)驗(yàn)，模擬長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)效果（注入水為模擬地層水，總礦化度為42 300 mg/L的NaHCO3水型，注水量為50 PV），并測(cè)量水驅(qū)過(guò)程中巖心滲透率的變化。

通過(guò)對(duì)比4塊巖心水驅(qū)過(guò)程中滲透率的變化（圖1）可知，除高滲巖心X22以外，3塊巖心的滲透率隨注水量的增加而逐漸下降，并趨于穩(wěn)定，而高滲巖心滲透率隨著注水量增加先下降，而后逐漸上升，并超過(guò)巖心初始滲透率。這說(shuō)明低滲巖心中的顆粒在注入水的沖刷下發(fā)生運(yùn)移，容易堵塞細(xì)小孔喉，造成滲透率的降低，而當(dāng)注水量大于30 PV后，由于在長(zhǎng)期注入水的沖刷下，可動(dòng)顆?；径家寻l(fā)生運(yùn)移，運(yùn)移到孔喉處的顆粒也逐漸聚集并穩(wěn)定沉積下來(lái)，導(dǎo)致滲透率雖然仍有所降低但基本已趨于穩(wěn)定。高滲巖心膠結(jié)相對(duì)疏松，在注水開(kāi)始階段，巖心中的顆粒隨注入水的運(yùn)移堵塞孔喉，造成滲透率降低，而隨著注水量增加，巖心中疏松顆粒逐漸被注入水沖散并運(yùn)移至巖心外部，造成巖心出砂，提高了巖心的滲流能力，使得巖心滲透率不斷增加。同時(shí)，通過(guò)對(duì)比低滲巖心滲透率下降幅度可以看出，長(zhǎng)期水驅(qū)對(duì)低滲透率儲(chǔ)層造成的損害較大，造成儲(chǔ)層非均質(zhì)性增強(qiáng)。

圖1 實(shí)驗(yàn)巖心的滲透率隨注水體積的變化Fig.1 Changeof thepermeability of theexperimental coreswith thewater injection volume

1.3 儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)變化特征

1.3.1 基于常規(guī)壓汞實(shí)驗(yàn)的孔隙結(jié)構(gòu)分析

通過(guò)對(duì)比4塊不同等級(jí)滲透率巖心（基本參數(shù)如表4所列）在長(zhǎng)期水驅(qū)前后的壓汞參數(shù)（表5）可以看出：①不同巖心分選系數(shù)差異較大，為0.365～4.482，在長(zhǎng)期水驅(qū)后，低滲透巖心的分選系數(shù)增大，非均質(zhì)性減弱，高滲巖心的分選系數(shù)減小，非均質(zhì)性增強(qiáng)。②在長(zhǎng)期水驅(qū)前后，所有巖心的孔隙度變化較小。③4塊巖心的平均孔隙半徑和半徑均值隨著巖心滲透率的增大而增大，在長(zhǎng)期水驅(qū)后，巖心的平均孔隙半徑均降低。④長(zhǎng)期水驅(qū)后，巖心的歪度下降，導(dǎo)致儲(chǔ)層的孔喉半徑總體降低，并逐漸向細(xì)歪度發(fā)展。⑤在長(zhǎng)期水驅(qū)后，高滲透巖心的結(jié)構(gòu)系數(shù)總體呈上升趨勢(shì)，而低滲透巖心的結(jié)構(gòu)系數(shù)則有所下降。⑥在長(zhǎng)期水驅(qū)之后，巖樣密度總體呈小幅下降趨勢(shì)。⑦在長(zhǎng)期水驅(qū)前后，低滲透巖心退汞效率較高，而中高滲透巖心的退汞效率普遍較低。這說(shuō)明了低滲透巖心均質(zhì)性較強(qiáng)，而高滲透巖心分選較差，非均質(zhì)性較強(qiáng)。

表4 實(shí)驗(yàn)巖心基本參數(shù)Table 4 Basic parameters of experimental cores

表5 長(zhǎng)期水驅(qū)前后實(shí)驗(yàn)巖心壓汞實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)比Table 5 Comparison of experimental parameters of mercury injection in experimental cores before and after long-term water flooding

1.3.2 基于掃描電鏡的孔隙結(jié)構(gòu)分析

掃描電鏡（SEM）是一種直觀了解儲(chǔ)集層微觀孔隙結(jié)構(gòu)和微觀特征的方法。通過(guò)掃描電鏡分析，可以對(duì)樣品中微孔隙和吼道的立體形態(tài)及連通性、孔喉配置關(guān)系、黏土礦物類型及其賦存形態(tài)等進(jìn)行分析［9-11］。實(shí)驗(yàn)前，將待測(cè)巖心平均對(duì)等切成兩段，其中一段直接進(jìn)行掃描電鏡分析，另一段先進(jìn)行注水驅(qū)替50 PV（模擬長(zhǎng)期水驅(qū)效果），然后清洗烘干后進(jìn)行掃描電鏡分析，以比較儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期水驅(qū)前后的變化規(guī)律。

圖2 低滲透巖心（S1）長(zhǎng)期水驅(qū)后黏土運(yùn)移堵塞孔喉Fig.2 Clay blocksporethroat in low permeability core（S1）after long-term water flooding

圖3 高滲巖心（XC1）長(zhǎng)期水驅(qū)后黏土被沖刷Fig.3 Clay iswashed in high permeability core（XC1）after long-term water flooding

通過(guò)對(duì)比低滲巖心和高滲巖心各自在長(zhǎng)期水驅(qū)前后掃描電鏡的結(jié)果（圖2—3）可以看出，長(zhǎng)期水驅(qū)后，粒間孔隙總體呈下降趨勢(shì)，這個(gè)結(jié)果與之前的壓汞實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，即由于長(zhǎng)期的水驅(qū)，注入水在儲(chǔ)層中造成儲(chǔ)層內(nèi)顆粒遷移，堵塞孔隙喉道，同時(shí)，注入水和儲(chǔ)層中的水敏性黏土礦物反應(yīng)，使得水敏性礦物水化膨脹，占據(jù)了孔隙空間，造成巖心粒間孔隙直徑降低。對(duì)于低滲透巖心來(lái)說(shuō)，由于長(zhǎng)期的水驅(qū)，黏土礦物逐漸從顆粒表面運(yùn)移至孔喉處，使得低滲透巖心的滲透率進(jìn)一步下降［圖2（b）］。對(duì)于高滲透巖心來(lái)說(shuō)，在長(zhǎng)期水驅(qū)前顆粒間黏土充填明顯，而長(zhǎng)期水驅(qū)之后黏土礦物被沖刷，黏土礦物顆粒明顯減少［圖 3（b）］。

通過(guò)對(duì)比長(zhǎng)期水驅(qū)前后巖心中黏土礦物的結(jié)構(gòu)變化（圖4）可以發(fā)現(xiàn)，在水驅(qū)前，巖心中片狀高嶺石的排列比較規(guī)則［圖 4（a），（b）］，而在長(zhǎng)期水驅(qū)之后，高嶺石的結(jié)構(gòu)被破壞，排列雜亂［圖 4（c），（d）］。長(zhǎng)期水驅(qū)前后高嶺石結(jié)構(gòu)的變化說(shuō)明了長(zhǎng)期水驅(qū)后，原始排列規(guī)則的黏土礦物結(jié)構(gòu)發(fā)生了破壞，部分邊緣破鍵脫落，造成黏土的運(yùn)移［12-15］。水驅(qū)前，顆粒表面幾乎完全被黏土礦物所覆蓋，片狀高嶺石排列比較規(guī)則。長(zhǎng)期水驅(qū)后，位于大孔道上顆粒表面就顯得比較干凈，高嶺石分布顯得比較凌亂。由于注入水的不斷沖刷，水流渠道壁面上的黏土礦物被剝落，導(dǎo)致巖石表面較為干凈，而充填孔道的黏土礦物被沖散，導(dǎo)致一些礦物被注入水溶蝕而形成溶洞。這些被剝落、沖散的黏土礦物碎片和微粒，一部分可能堵塞小喉道，一部分被排出液帶出。

圖4 長(zhǎng)期水驅(qū)后高嶺石結(jié)構(gòu)破壞Fig.4 Structural damage of kaolinite after long-term water flooding

2 儲(chǔ)層敏感性評(píng)價(jià)分析及結(jié)果

2.1 流速敏性評(píng)價(jià)

圖5 不同巖心在長(zhǎng)期水驅(qū)前、后速度敏感性對(duì)比Fig.5 Comparison of velocity sensitivity between different cores before and after long-term water flooding

流速敏感性是指外來(lái)流體在儲(chǔ)層中流動(dòng)時(shí)，由于流體流動(dòng)速度變化引起疏松微粒遷移，導(dǎo)致喉道堵塞，造成儲(chǔ)層巖石滲透率發(fā)生變化的現(xiàn)象［16-17］。由圖5可以看出，在長(zhǎng)期水驅(qū)前后，巖心滲透率的速敏性變化規(guī)律基本一致，水淹層3塊巖心（X20，X16，X10）的滲透率隨滲流速度的增大而逐漸降低，在滲流速度增大初期，滲透率降幅較大，后期逐漸趨于平穩(wěn)。油層巖心（X5）的滲透率在滲流速度增大的初期逐漸降低，隨后滲透率隨滲流速度的上升而逐漸升高。從表5還可知，水驅(qū)前后，各個(gè)巖心滲透率損害率基本都在35%以內(nèi)，即長(zhǎng)期水驅(qū)前后該油藏儲(chǔ)層的速度敏感程度屬于弱速敏到中等偏弱速敏。根據(jù)黏土礦物特征可知，目標(biāo)油藏儲(chǔ)層中黏土礦物總含量較低，導(dǎo)致水敏性礦物高嶺石和伊利石含量也偏低，速度敏感程度也就相對(duì)較弱。目標(biāo)儲(chǔ)層屬中生界儲(chǔ)層，埋深較深，成巖作用強(qiáng)，儲(chǔ)層壓實(shí)強(qiáng)度較高，隨著滲流速度的上升，儲(chǔ)層中的顆粒不容易被注入水沖散和運(yùn)移。

由表6可以看出，長(zhǎng)期水驅(qū)后，水淹層巖心的速敏損害率下降幅度小于水驅(qū)前速敏損害率的下降幅度，而油層巖心的速敏損害率下降幅度大于水驅(qū)前速敏損害率的下降幅度。這主要因?yàn)橄啾扔蛯訋r心，水淹層巖心中由于已有注入水的作用，導(dǎo)致巖心中高嶺石和伊利石等礦物含量已經(jīng)降低，后來(lái)再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期水驅(qū)的沖洗，黏土礦物含量的下降幅度減小，導(dǎo)致水淹層巖心的速敏損害率下降幅度減小。此外，在長(zhǎng)期水驅(qū)前、后，雖然水淹層巖心的臨界速度均有著不同程度的變化，但總體的臨界速度均較高。在實(shí)際注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，注水速度一般較低，遠(yuǎn)達(dá)不到本實(shí)驗(yàn)中所得到的臨界速度值。因此，水淹層速敏的影響很小，基本不用考慮注入速度對(duì)滲透率的影響。相反，油層巖心在長(zhǎng)期水驅(qū)前的臨界速度較低，而長(zhǎng)期水驅(qū)后，速敏性非常弱，實(shí)驗(yàn)中所有流速點(diǎn)均沒(méi)有達(dá)到臨界流速。因此，對(duì)于油層而言，在長(zhǎng)期水驅(qū)開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)注意選擇合理的開(kāi)發(fā)速度，避免儲(chǔ)層中流體流速過(guò)快對(duì)儲(chǔ)層造成傷害。

表6 流速敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 6 Experimental results of velocity sensitivity

2.2 水敏性評(píng)價(jià)

水敏性是指較低礦化度的注入水打破了儲(chǔ)層的原始環(huán)境后，造成儲(chǔ)層中某些黏土礦物發(fā)生膨脹、分散、運(yùn)移，堵塞孔隙和吼道，使得滲透率降低的現(xiàn)象［18］。由圖6可知，水驅(qū)前，4塊水淹層巖心對(duì)低鹽水（50%礦化度地層水）的敏感性較弱，滲透率比值變化較小，而油層巖心對(duì)低鹽水的敏感程度要高于水淹層巖心。此外，所有巖心對(duì)蒸餾水都有很強(qiáng)的敏感性，蒸餾水的注入使得巖心滲透率大幅下降，水淹層巖心對(duì)蒸餾水的敏感程度明顯高于油層巖心對(duì)蒸餾水的敏感程度。長(zhǎng)期水驅(qū)后，基本上所有巖心對(duì)低鹽水的敏感程度均有不同程度的增加，而對(duì)蒸餾水的敏感程度和水驅(qū)前變化不大。相比水驅(qū)前，油層巖心對(duì)蒸餾水的敏感程度也有所增強(qiáng)，但略低于水淹層巖心。

圖6 不同巖心在長(zhǎng)期水驅(qū)前、后水敏感性對(duì)比Fig.6 Comparison of water sensitivity between different cores before and after long-term water flooding

由表7可以看出，在長(zhǎng)期水驅(qū)前后，4塊巖心的水敏損害率均為50%～70%，水敏程度屬于中等偏強(qiáng)水敏。這主要是因?yàn)閮?chǔ)層中高嶺石在接觸到淡水時(shí)由于離子強(qiáng)度突變會(huì)擴(kuò)散運(yùn)移進(jìn)而釋放許多微粒，這些微粒隨著注入水逐漸運(yùn)移并在孔喉處發(fā)生聚積或橋堵，堵塞流動(dòng)通道。其次，儲(chǔ)層中的水敏性黏土（伊利石和綠泥石）在低鹽度流體中水化膨脹，占據(jù)了孔隙空間，使得巖心中流體的流動(dòng)受阻，滲透率降低。

表7 水敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 7 Experimental results of water sensitivity

由表7還可知，相比水驅(qū)前，長(zhǎng)期水驅(qū)后4塊巖心的水敏程度不斷加重，而油層巖心的水敏程度明顯低于水淹層巖心。這主要因?yàn)樵谒?qū)前，水敏性黏土附著在石英礦物顆粒表面［圖7（a）］，長(zhǎng)期水驅(qū)使綠泥石運(yùn)移至巖石孔喉等流動(dòng)通道處［圖7（b）］，當(dāng)這些位于流動(dòng)通道處的黏土遇到低鹽度水發(fā)生擴(kuò)散運(yùn)移（高嶺石）或水化膨脹（綠泥石）之后，會(huì)使巖心的滲透率下降更為明顯。同時(shí)，水淹層巖心中高嶺石體積分?jǐn)?shù)（50%～60%）在長(zhǎng)期水驅(qū)前后均大于油層巖心中的高嶺石體積分?jǐn)?shù)（33%～35%），使得油層巖心水敏程度明顯低于水淹層巖心。

圖7 長(zhǎng)期水驅(qū)前后黏土位置的變化Fig.7 Changeof clay position beforeand after long-term water flooding

2.3 酸敏性分析

酸敏性是指注入的酸液與儲(chǔ)層中酸敏性礦物，如綠泥石和高嶺石發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)沉淀或凝膠，導(dǎo)致孔喉堵塞使?jié)B透率下降的現(xiàn)象［19］。

由圖8可以看出，長(zhǎng)期水驅(qū)前后，巖心滲透率的變化規(guī)律基本一致：當(dāng)巖心內(nèi)注入鹽酸后，測(cè)得的滲透率急劇下降。這是因?yàn)辂}酸和巖心反應(yīng)產(chǎn)生氣體，產(chǎn)生賈敏效應(yīng)，導(dǎo)致驅(qū)替壓力升高，表現(xiàn)出滲透率降低。隨后開(kāi)始注入KCl溶液，隨注入倍數(shù)增加，測(cè)得的滲透率逐漸升高，并最終趨于穩(wěn)定，且穩(wěn)定后滲透率均低于初始滲透率。這是由于巖心孔喉中的氣體隨著KCl溶液的不斷注入而逐漸排出，賈敏效應(yīng)減弱，滲透率回升。由于研究區(qū)儲(chǔ)層中酸敏性黏土礦物主要是綠泥石，注入鹽酸后將使綠泥石等黏土礦物釋放出Fe2+，孔隙中流體pH逐漸升高，形成Fe（OH）3等沉淀，堵塞孔隙吼道，降低了儲(chǔ)層滲流能力，導(dǎo)致滲透率雖然回升但是無(wú)法達(dá)到初始水平。

圖8 不同巖心在長(zhǎng)期水驅(qū)前后酸敏性對(duì)比Fig.8 Comparison of acidic sensitivity between different cores before and after long-term water flooding

由表8可知，長(zhǎng)期水驅(qū)前、后，水淹層巖心的酸敏損害率均遠(yuǎn)小于油層巖心的酸敏損害率，水淹層巖心的酸敏程度為中等偏弱到無(wú)酸敏，油層巖心的酸敏性為中等偏強(qiáng)到強(qiáng)酸敏。此外，相對(duì)于水驅(qū)前，所有巖心在長(zhǎng)期水驅(qū)后的酸敏程度均有所減弱，而油層巖心酸敏程度下降幅度最大，這主要因?yàn)殚L(zhǎng)期水驅(qū)后酸敏性黏土礦物總量減少，導(dǎo)致巖石酸敏性減弱。

表8 酸敏性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 8 Experimental results of acidic sensitivity

2.4 堿敏性分析

堿敏性是指外來(lái)的堿性工作液與儲(chǔ)層中某些黏土或硅質(zhì)礦物反應(yīng)生產(chǎn)新的硅酸鹽沉淀物和硅凝膠物，或工作液中氫氧根離子與某些二價(jià)陽(yáng)離子反應(yīng)生成沉淀物，造成儲(chǔ)層滲透率下降的現(xiàn)象［20-22］。從圖9可以看出，水驅(qū)前，當(dāng)pH＜11時(shí)，巖心滲透率隨著pH值的升高而逐漸降低；當(dāng)pH＞11時(shí)，巖心滲透率隨著pH值的升高而逐漸增大。這主要是由于在較低pH值時(shí)，黏土礦物與堿液發(fā)生離子交換，增強(qiáng)了巖心的水敏性；同時(shí)，離子交換使得黏土間的靜電斥力增加，黏土分散運(yùn)移，速敏性增強(qiáng)，堵塞流動(dòng)通道，造成巖心滲透率的降低。在強(qiáng)堿性條件下，高嶺石被強(qiáng)堿溶蝕，同時(shí)儲(chǔ)層中的石英也會(huì)被堿液溶蝕，使得滲流通道增加，造成巖心滲透率回升。長(zhǎng)期水驅(qū)后，當(dāng)pH＜10時(shí)，巖心滲透率隨著pH值的升高而逐漸降低；當(dāng)pH＞10時(shí)，巖心滲透率隨著pH值的升高開(kāi)始上升，之后又逐漸下降。這主要由于巖心經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期注水沖刷，使得原本附著在石英礦物表面的黏土被沖蝕并剝離，高濃度堿液更容易接觸到石英并與之發(fā)生反應(yīng)，增加滲流通道，引起滲透率上升。隨著注入堿液pH值的進(jìn)一步增加，高pH環(huán)境使礦物表面雙電層斥力增加，使部分地層微粒隨堿液運(yùn)移并堵塞孔喉，又造成滲透率的下降。

圖9 不同巖心長(zhǎng)期水驅(qū)前、后堿敏實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.9 Comparison of alkalic sensitivity between different coresbeforeand after long-term water flooding

由表9可知，長(zhǎng)期水驅(qū)后水淹層巖心的堿敏損害率遠(yuǎn)低于水驅(qū)前的堿敏損害率，而長(zhǎng)期水驅(qū)后油層巖心的堿敏損害率相比水驅(qū)前略有上升，變化幅度不大。這說(shuō)明水淹層的堿敏性由水驅(qū)前的中等偏強(qiáng)堿敏下降至長(zhǎng)期水驅(qū)后的弱堿敏，油層的堿敏性則一直為弱堿敏。根據(jù)之前黏土分析結(jié)果，長(zhǎng)期水驅(qū)后目標(biāo)儲(chǔ)層的黏土礦物總量下降，因此就導(dǎo)致了水驅(qū)后巖心的堿敏程度減弱。

表9 堿敏性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 9 Experimental results of alkalic sensitivity

3 結(jié)論

（1）吐哈WXS油藏侏羅系砂巖儲(chǔ)層礦物成分以石英、鈉長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石為主，油層中黏土礦物含量高于水淹層黏土礦物含量，長(zhǎng)期水驅(qū)后，黏土礦物平均體積分?jǐn)?shù)由10%下降至6.98%。長(zhǎng)期注水沖刷導(dǎo)致顆粒容易遷移的礦物（高嶺石）所占比例減少，而導(dǎo)致晶格容易膨脹的礦物（伊/蒙混層）比例相對(duì)增加。同時(shí)，長(zhǎng)期水驅(qū)會(huì)使儲(chǔ)層非均質(zhì)性增強(qiáng)，進(jìn)一步加大后續(xù)開(kāi)發(fā)的難度。

（2）吐哈WXS油藏侏羅系砂巖儲(chǔ)層在水驅(qū)前具有弱到中等偏弱速敏，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期水驅(qū)后速敏程度有所減弱，而油層巖心速敏損害率下降幅度大于水淹層巖心。研究區(qū)儲(chǔ)層的水敏性在長(zhǎng)期水驅(qū)前后變化較小，屬于中等偏強(qiáng)水敏。在水驅(qū)前，WXS油藏侏羅系砂巖水淹層屬于弱酸敏，油層屬于強(qiáng)酸敏，而長(zhǎng)期水驅(qū)后，儲(chǔ)層酸敏性均減弱，其中油層巖心酸敏損害率下降幅度最大。研究區(qū)儲(chǔ)層在水驅(qū)前具有弱到中等偏弱堿敏特征，長(zhǎng)期水驅(qū)后堿敏性減弱，均屬于弱堿敏，而油層巖心在長(zhǎng)期水驅(qū)前后堿敏損害率基本不變。

（3）在注水開(kāi)發(fā)中，可以適當(dāng)向注入水中增加黏土穩(wěn)定劑和防膨劑等，避免注水可能造成的傷害。推薦采用油基壓裂液進(jìn)行儲(chǔ)層壓裂改造，針對(duì)水淹層采用酸化或堿化解堵等措施，以減少儲(chǔ)層傷害，提高儲(chǔ)層采出程度。