粘土矿物分析在油田开发中的作用
王正海（大港油田公司勘探开发研究院，天津300280)
摘要：砂岩储层内部的粘土矿物是一种非常重要的组成物质，笔者接下来主要通过对粘土矿物的晶体结构进行分析，讲解其自身的结构特点和对储层特征存在的潜在影响，由储层交变化、增加产量等角度入手，研究粘土矿物对油田开发产生的影响，并且对其进行了详细的分析，希望能为各地的油油藏的开发提供一定的借鉴意义
关键词：粘土矿物；特性分析；油田开发
所谓粘土矿物，其实质是含水硅酸盐或者是铝硅酸盐矿物中的一种，它的颗粒通常比较细小，具有较大的比表面积和活跃的化学性质，这些特性都会对储层性质和孔隙结构造成较大的影响。笔者在此主要根据粘土矿物的特点，对油田开发过程中常见的粘土矿物可能造成的影响进行分析。
1粘土矿物的特性 1.1高岭石
高岭石指的就是1:1型二八面体层状的硅酸盐矿物，其结构式如下：AL[SiO](OH)。该种矿物设有膨胀性，因为其自身结构中氢键结合力把品体层牢牢结合在了一起，液体无法渗入品层间隙。不过这种作用力大多是范德华力，所以，决定了这种矿物不具有较强的抗机械强度，很容易被液流冲剧分散，有时会出现堵塞油层的现象。从该矿物的单品体层面来看，它的结构是六方板状，形成的集合体结构则是频虫状，往往在品
间和喉道以分散粒子的状态分布。 1.2伊利石
伊利石的结构是2:1型层状二八面体，也是一种硅酸盐矿物，其结构式如下Ki-1-5AL[Sit-+.5Al-1.50l(OH)-。该矿物的品层内部的连接主要靠的是氧分子力和K，，这种结合方式较为牢固，也不容易膨胀，其携带的阳离子的交换能力不强，具有较为稳定的物理和化学性质。在电子显微镜下的结构是片状，丝状
或者鳞片状，大多以孔隙充填的形式分布在层闻。 1.3绿泥石
这种矿物比较独特，属于2:1层粘土矿物的一种，层间充满片状的八面体氢氧化物。结构式如下(Mg，AI,Fe)[(Si,AI)8O](OH)。往往还有Fe,Fe"，Mg和其它阳离子，若出现酸性降水渗入，就可能产生地层损害，这种物质一般常见于砂粒表面，以叶片状为主。
1.4蒙脱石与绿泥石混层
这种混合矿物主要是由蒙脱石和绿泥石通过不规则重叠组成，同时具有蒙脱石和绿泥石的部分特性，具有膨胀性。
2粘土矿物对油田开发的作用 2.1改变储层性质
著储层中存在粘士矿物，就会导致砂岩储层的孔隙减小，大大削弱其渗透率和孔隙度。油田储层内部含有的粘土矿物量同砂岩储层的孔障度和渗透率有负相关的关系，而且，给渗透率造成的影响要远远大于对孔隙率的影响程度。通常，具有较高高岭石含量的砂岩，在储层物性方面要优于伊利石和蒙脱石含量高的砂岩。造成这种现象的原因主要是片状、丝状的伊利石存在于品粒之间和品粒表面，但高岭石则是以充填形式存
233」化置2015年2月
节能环保
在。具有不同产状的粘土矿物对储层物性的影响也是不同的。此外，因为粘土桥具有较大的比表面积，同时对水比较额
感，很容易形成的孔隙间的吸水区，降低油气的有效容积。 2.2影响增产措施
油田作业中往往为了增产会进行酸化处理，不过部分具有较高伊利石或者蒙脱石含量的储层，酸化操作会导致储层中的粘土矿物出现膨胀，但是酸化处理对于高高岭石含量的储而言，会造成高岭石颗粒迁移，堵塞喉道。所以，在进行酸化前，要加入粘士稳定剂。面对于绿泥石含量较高的粘土矿物，要考虑到酸化对其中的铁和镁造成的酸敏现象，反应得到的氢氧化铁沉淀，由于颗粒较大，往往会导致储层孔喉堵塞，渗透率越低，无法实现增产。
2.3降低注水井吸水能力
由于蒙脱石会遇水膨胀，伊蒙混层同样具有一定的水性，发生膨胀后就会导致喉道堵塞。若进人储层的水的矿化度低于该储层临界矿化度，就会引起粘士矿物膨胀，降低油层流透率，继而使得水并吸水能力降低。储层敏感性流动实验结果表明，若膨胀性粘土矿物含量恒定，注人液体矿化度越低，储层透率就越低。
2.4改变储层润湿性
储层的润湿性是储层的基本性质之一。实验表明其决定因素除了与原油中活性物质含量有关外，还与所含粘土矿物的成分密切相关，其原固是高岭石、蒙脱石等矿物在品体结构上有明显不同。如蒙脱石，伊利石-蒙脱石混合层以及伊利石等粘士矿物具有较强的离子交换能力，可以利用颗粒表面吸附大量的水，使储层具备一定的亲水性或弱亲水性；而高岭石等矿物并不具有较强的离子交换能力，其表面经常会出现油膜，继面造成储层具有亲油性或弱亲油的特性。实际油田作业过程中，油层外来流体的注人，可引人与油题流体性质不同的物质，渗流的过程中流体对岩石表面冲刷等因素均可改变岩石表面
的物理和化学性质，进而引起油藏岩石润湿性变化。 3结语
通常，储层中粘土矿物含量同孔障度和储层渗透率之间是负相关关系，因为储层中的粘土矿物具有特殊的结构和性质，这就使得储层物性、孔障结构、岩石润湿性和水驱油效率都会受到粘土的影响，所以，通过对粘土矿物进行分析就能一定程
度上提高油田产量，对油田开采具有重要的指导作用。参考文献：
[1]程晓玲，粘土矿物成岩作用对油气鳍集性和产能的影响以苏北盆地台兴油田阜三段储层为例[]石油实验地质，
2003,02:164168.
[2]王林.粘土矿物对案羧酸减水剂性能的影响及机理研究[DI中国矿业大学（北京).2014
[3赵晓东,杨少春,钟思瑛,刘金华,温雅苏,兰志勤.注水开发油田粘土矿物变化及其对剩余油形成影响[J].矿物学报,2014 04:591598