《儲集層保護技術(shù)》ppt課件

1、 第一節(jié).油氣層損害的定義及維護儲集層的意義 國內(nèi)外大量的消費實際證明地層損害 導致以下惡果：降低產(chǎn)能及產(chǎn)量，影響試井與測井資料解釋的正確性，嚴重時可導致誤診、漏掉油氣層甚至“槍斃油氣層，這還會呵斥儲量和產(chǎn)能估算不準、影響合理制定開發(fā)方案等。添加試油、算化、壓裂、解堵、修井等井下作業(yè)的任務量因此提高油氣消費本錢；特別是在低油價時，假設井下作業(yè)費用過高就從經(jīng)濟上導致不能進展井下作業(yè)甚至被迫停頓油井消費。 影響最終采收率，即損傷油氣資源。任何一個影響最終采收率，即損傷油氣資源。任何一個國家，任何一個油氣田，資源即儲量總是有國家，任何一個油氣田，資源即儲量總是有限的。特別是任何一個油氣田隨著油氣藏剩

2、余儲限的。特別是任何一個油氣田隨著油氣藏剩余儲量的減少和勘探開發(fā)本錢的添加，遲早要到達或量的減少和勘探開發(fā)本錢的添加，遲早要到達或接近臨界盈利形狀，地層損害往往添加井下作業(yè)接近臨界盈利形狀，地層損害往往添加井下作業(yè)從而導致經(jīng)濟損失。從而導致經(jīng)濟損失。 從實際上來說，儲集層的損害有能夠是從實際上來說，儲集層的損害有能夠是無限的，而增產(chǎn)措施的效果只是有限的，且很難無限的，而增產(chǎn)措施的效果只是有限的，且很難到達一口井原始的潛在產(chǎn)能。到達一口井原始的潛在產(chǎn)能。 第二節(jié)第二節(jié). 油氣層損害的機理油氣層損害的機理油氣損害的外因油氣損害的外因變溫；變溫；作業(yè)時間；作業(yè)時間；任務液液相性質(zhì)；任務液液相性質(zhì)；任

3、務液中固相性質(zhì)。任務液中固相性質(zhì)。b油氣損害的內(nèi)外作用方式油氣損害的內(nèi)外作用方式一一 . 油氣層潛在損害要素油氣層潛在損害要素1. 敏感性礦物對損害的影響敏感性礦物對損害的影響敏感性礦物在與外來流體接觸過程中敏感性礦物在與外來流體接觸過程中，容易發(fā)生化學作用而降低浸透率的礦，容易發(fā)生化學作用而降低浸透率的礦物。物。 層損害。層損害?？紫杜湮粩?shù)，即一個孔隙與孔隙配位數(shù)，即一個孔隙與喉道的連通數(shù)，配位數(shù)越小喉道的連通數(shù)，配位數(shù)越小，喉道的連通性越差。，喉道的連通性越差。孔隙連通性越差，越易遭到孔隙連通性越差，越易遭到損害。損害。零落、微粒運移堵塞，以及水鎖和賈敏損零落、微粒運移堵塞，以及水鎖和賈敏

4、損害。害。親水巖石會降低油相浸透率，有親水巖石會降低油相浸透率，有利于微粒運移堵塞喉道，呵斥利于微粒運移堵塞喉道，呵斥損害。損害。原油與不配伍的外來液作用，原油與不配伍的外來液作用，構(gòu)成高粘度乳狀液，妨礙滲構(gòu)成高粘度乳狀液，妨礙滲流；流；原油還可與酸液反響生成酸渣原油還可與酸液反響生成酸渣，損害油氣層。，損害油氣層。主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 外來液固導致的損害外來液固導致的損害壓差壓差作業(yè)時間作業(yè)時間層。層。分解水解主要有：主要有：CaCO3、 SrCO3 、FeCO3 、BaSO4 、CaSO4 、SrSO4沉淀；沉淀；吸熱吸熱吸熱吸熱放熱放熱;外表張力降低瀝青質(zhì)沉淀構(gòu)成外表張力降低瀝青質(zhì)沉淀構(gòu)

5、成；溫度降低溫度于石蠟初凝點時溫度降低溫度于石蠟初凝點時，石蠟析出；，石蠟析出；輕質(zhì)組分和溶解氣使石蠟溶解輕質(zhì)組分和溶解氣使石蠟溶解才干和初凝點降低，出現(xiàn)析蠟；才干和初凝點降低，出現(xiàn)析蠟；晶核量的增多微粒構(gòu)成和外來晶核量的增多微粒構(gòu)成和外來固相顆粒侵入，為蠟析出提供了固相顆粒侵入，為蠟析出提供了結(jié)晶中心。結(jié)晶中心。、Fe(OH)3無機沉淀。無機沉淀。作業(yè)壓差導致的損害作業(yè)壓差導致的損害導致微粒運移堵塞導致微粒運移堵塞作業(yè)壓差是液相和固相顆粒進作業(yè)壓差是液相和固相顆粒進入油層的驅(qū)動力。正壓差驅(qū)入油層的驅(qū)動力。正壓差驅(qū)使井內(nèi)液固進入地層，負壓使井內(nèi)液固進入地層，負壓差驅(qū)使地層流體和微粒向井差驅(qū)使地

6、層流體和微粒向井內(nèi)流動。內(nèi)流動。壓差越大，流速越快，容易速壓差越大，流速越快，容易速敏。敏。正壓差越大，外來固相顆粒進正壓差越大，外來固相顆粒進入越深，進入的液相越大，入越深，進入的液相越大，外來液固損害越嚴重。外來液固損害越嚴重。導致無機和有機沉淀堵塞導致無機和有機沉淀堵塞正壓差：液相進入油層，與孔隙流體作正壓差：液相進入油層，與孔隙流體作用生成無機和有機沉淀。用生成無機和有機沉淀。負壓差：地層壓力降低，使負壓差：地層壓力降低，使CO2析出，析出，PH值升高，值升高，HCO3分解，分解，CO32濃度濃度添加，導致添加，導致CaCO3無機沉淀構(gòu)成；使石無機沉淀構(gòu)成；使石蠟溶解度降低，構(gòu)成石蠟有

7、機沉淀。蠟溶解度降低，構(gòu)成石蠟有機沉淀。導致應力敏感損害導致應力敏感損害 除原地應力外，井眼周圍應力取決于井內(nèi)除原地應力外，井眼周圍應力取決于井內(nèi)壓力。近井壁的切向壓應力隨井內(nèi)壓力增壓力。近井壁的切向壓應力隨井內(nèi)壓力增大而減小，徑向應力隨井內(nèi)壓力增大而增大而減小，徑向應力隨井內(nèi)壓力增大而增大。因此，井內(nèi)壓力增大使徑向孔喉直徑大。因此，井內(nèi)壓力增大使徑向孔喉直徑增大，切向孔喉減少，有利于井內(nèi)流體和增大，切向孔喉減少，有利于井內(nèi)流體和固相進入地層；固相進入地層；s3s3s1s1s1s1s3s3PmPosrsrsqsqsrsrsrsrsqsqsqsq壓漏地層導致?lián)p害壓漏地層導致?lián)p害 井內(nèi)壓力增大使徑

8、向應力增大，切向壓應井內(nèi)壓力增大使徑向應力增大，切向壓應力減小；當井內(nèi)壓力增大到某一值時，切向力減??；當井內(nèi)壓力增大到某一值時，切向應力變?yōu)槔瓚?。假設拉應力超越巖石的抗應力變?yōu)槔瓚?。假設拉應力超越巖石的抗拉強度，井壁巖石被拉裂，構(gòu)成裂痕，導致拉強度，井壁巖石被拉裂，構(gòu)成裂痕，導致井內(nèi)液體漏失。井內(nèi)液相和固相漏入地層會井內(nèi)液體漏失。井內(nèi)液相和固相漏入地層會導致嚴重的損害。導致嚴重的損害。srsrsqsqsqsqsrsr地層出砂和井壁坍塌導致?lián)p害地層出砂和井壁坍塌導致?lián)p害負壓差不當，使松散地層出砂和井壁坍塌。負壓差不當，使松散地層出砂和井壁坍塌。出砂使近井壁喉道被堵，降低浸透率；同時出砂使近井

9、壁喉道被堵，降低浸透率；同時容易導致井壁坍塌。容易導致井壁坍塌。Po-Pm溫度變化導致的損害溫度變化導致的損害添加損害程度添加損害程度溫度升高，各種敏感性損害程度添加；溫度升高，各種敏感性損害程度添加；流體粘度降低，任務液容易進入地層流體粘度降低，任務液容易進入地層，使損害深度加深。，使損害深度加深。導致沉淀生成導致沉淀生成 溫度降低：放熱沉淀反響生成無機沉淀溫度降低：放熱沉淀反響生成無機沉淀(BaSO4) ；使石蠟析出，生成有機沉；使石蠟析出，生成有機沉淀。淀。溫度升高：吸熱沉淀反響生成無機沉淀溫度升高：吸熱沉淀反響生成無機沉淀(CaCO3 、CaSO4)；導致變溫應力敏感導致變溫應力敏感溫

10、度升高：產(chǎn)生切向變溫壓應力，溫度升高：產(chǎn)生切向變溫壓應力，使徑向喉道減少；使徑向喉道減少；溫度降低：產(chǎn)生切向變溫拉應力，溫度降低：產(chǎn)生切向變溫拉應力，使徑向喉道增大或構(gòu)成微裂紋，有利使徑向喉道增大或構(gòu)成微裂紋，有利于液相進入，導致?lián)p害。于液相進入，導致?lián)p害。任務液接觸時間越長損害越嚴重任務液接觸時間越長損害越嚴重細菌損害隨時間添加；細菌損害隨時間添加；進入液隨時間添加。進入液隨時間添加。作業(yè)時間對損害的影響作業(yè)時間對損害的影響第三節(jié)第三節(jié).增產(chǎn)作業(yè)中的油層損害及維護措施增產(chǎn)作業(yè)中的油層損害及維護措施一一.酸化作業(yè)中的油層損害及維護措施酸化作業(yè)中的油層損害及維護措施運用低外表張力液體柴油運用低外

11、表張力液體柴油軟泥青膠質(zhì)分解軟泥青膠質(zhì)分解不配伍酸液添加劑防乳化劑、不配伍酸液添加劑防乳化劑、潤濕劑潤濕劑 酸化產(chǎn)生水鎖和潤濕性改動酸化產(chǎn)生水鎖和潤濕性改動 酸液沖刷及溶解作用呵斥微粒運移酸液沖刷及溶解作用呵斥微粒運移 添加劑選擇不當添加劑選擇不當 酸化設計和施工不當酸化設計和施工不當 施工參數(shù)選擇不當施工參數(shù)選擇不當 酸濃度、酸液用量腐蝕管道，引入鐵離子；酸濃度、酸液用量腐蝕管道，引入鐵離子；破壞骨架強度，導致出砂和油層坍塌破壞骨架強度，導致出砂和油層坍塌 施工泵壓構(gòu)成裂痕，酸液沿裂痕流動，不能施工泵壓構(gòu)成裂痕，酸液沿裂痕流動，不能有效清洗井壁附近損害帶；酸化后不能排除堵有效清洗井壁附近損害

12、帶；酸化后不能排除堵塞物塞物 排量導致速敏排量導致速敏 關(guān)井時間關(guān)井時間 酸液中固相顆粒和溶解氧進入地層酸液中固相顆粒和溶解氧進入地層緩蝕劑：防止鐵離子進入地層緩蝕劑：防止鐵離子進入地層抗淤渣劑：防止泥青質(zhì)原油與酸作用構(gòu)成酸渣抗淤渣劑：防止泥青質(zhì)原油與酸作用構(gòu)成酸渣二二. 修井作業(yè)中的油層損害及維護措施修井作業(yè)中的油層損害及維護措施 在修井過程中，隨著修井液也進入井內(nèi)，必然會呵斥一定得儲集層損害。有時由于修井作業(yè)引起的儲集層損害，將導致修井作業(yè)的失敗，甚至是油井消費情況更加惡化。因此，必需注重修井給儲集層呵斥損害的問題，采取適當?shù)姆雷o措施。一 1.修井作業(yè)中儲集層損害的分析一 普通來說，鉆井、

13、完井、注水壓裂及酸化過程中呵斥的儲集層損害，在修井過程中也會發(fā)生。1.修井液對儲集層的損害運用鉆井液或未過濾的油或水壓井或循環(huán)時，會堵塞射孔孔眼、地層空隙、空洞及裂痕。運用的修井液與地層巖石及地層流體不配伍。現(xiàn)場有時運用的修井液是當?shù)氐乃?、油田產(chǎn)出的油、加油化學劑的水、混合油或精制油等。這類液體的質(zhì)量極易改動，從而大大影響作業(yè)效果。微粒、乳化油、化學添加劑、沉淀的有機物和無機物均會損害儲集層的浸透率。濾液侵入底層，能夠引起水堵和乳化液堵，使底層變?yōu)橛蜐?；水敏性地層由于濾液的侵入呵斥粘土膨脹，微粒運移等。濾液能夠與地層流體發(fā)生反響，引起沉淀、結(jié)垢。在需求起出封隔器時，封隔器上面的鉆井液或其它能引

14、起儲集層損害的液體能在需求起出封隔器時，封隔器上面的鉆井液或其它能引起儲集層損害的液體能夠進入地層。夠進入地層。假設在修井液中不加殺菌劑，那么可在注入管線及井筒附近儲集層帶呵斥復雜假設在修井液中不加殺菌劑，那么可在注入管線及井筒附近儲集層帶呵斥復雜的微生物發(fā)育環(huán)境。這是由于：的微生物發(fā)育環(huán)境。這是由于：某些修井液的鹽度較低，使儲集層水稀釋，某些修井液的鹽度較低，使儲集層水稀釋，有利于硫酸鹽復原菌的發(fā)育；有利于硫酸鹽復原菌的發(fā)育；修井液中的氧氣為腐生菌發(fā)明了良好的繁衍修井液中的氧氣為腐生菌發(fā)明了良好的繁衍條件；條件；修井液中含的一些有機和無機添加劑為細菌提供了良好的營養(yǎng)；修井液中含的一些有機和無

15、機添加劑為細菌提供了良好的營養(yǎng)；各種微生物之間的協(xié)調(diào)作用。如腐生菌產(chǎn)生的粘液為硫酸鹽復原菌提供了各種微生物之間的協(xié)調(diào)作用。如腐生菌產(chǎn)生的粘液為硫酸鹽復原菌提供了良好的隔氧覆蓋層，硫酸鹽復原菌產(chǎn)生的良好的隔氧覆蓋層，硫酸鹽復原菌產(chǎn)生的H2SH2S又是硫細菌的能源物質(zhì)等。在溫度又是硫細菌的能源物質(zhì)等。在溫度適宜時，井底環(huán)境中的微生物大量繁衍。因此帶來腐蝕、堵塞等許多問題。細菌適宜時，井底環(huán)境中的微生物大量繁衍。因此帶來腐蝕、堵塞等許多問題。細菌活動不僅產(chǎn)生硫化氫硫酸鹽復原菌，而且也產(chǎn)生活動不僅產(chǎn)生硫化氫硫酸鹽復原菌，而且也產(chǎn)生CO2CO2腐生菌，氫氧化鐵腐生菌，氫氧化鐵鐵細菌元素硫硫細菌等。這些產(chǎn)

16、物之間又能夠相互反響而產(chǎn)生出多種堵鐵細菌元素硫硫細菌等。這些產(chǎn)物之間又能夠相互反響而產(chǎn)生出多種堵塞物質(zhì)，如硫化鐵、元素硫、各種水垢、粘液堆積等。它們混在一同構(gòu)成難以處塞物質(zhì)，如硫化鐵、元素硫、各種水垢、粘液堆積等。它們混在一同構(gòu)成難以處置的堵塞物。例如置的堵塞物。例如FeSFeS是可溶于是可溶于HClHCl的，但假設的，但假設FeSFeS外表被元素硫覆蓋，那么使外表被元素硫覆蓋，那么使HClHCl不能將不能將FeSFeS溶解。溶解。 1. 修井作業(yè)時的微粒損害 假設井預先進展了水力壓裂構(gòu)成了支撐裂痕，那么進入裂痕的任何固體顆粒都能夠在砂?；蚱渌蝿╅g構(gòu)成橋拱，并呵斥裂痕導流才干的永久性降低。

17、粘土、重晶石或其它碎塊進入裂痕也會堵塞碳酸鹽巖中先前被酸蝕的裂痕。 修井作業(yè)時的其他損害 當處置射孔完成的井時，修井呵斥的深穿透損害將類似于射孔不能穿透前已構(gòu)成的損害帶一樣，可使油井產(chǎn)能很容易下降到未受損害產(chǎn)能的幾分之一。 . 2.修井時對儲集層的維護 對修井液應進展仔細選擇，而不是湊合了事。根據(jù)處置目的的和所用修井液的不同類型，在修井過程中，借助于以下措施可使產(chǎn)層損害減至最小：適用于儲集層巖石及儲集層流體都配伍的液體；經(jīng)地面過濾得到的清潔液體；運用能橋堵在儲集層外表，而當油井投產(chǎn)時易于除去或溶解的降濾失劑控制失水；在井筒和儲層之間建立小壓差，減少失水。第四節(jié)第四節(jié) 油氣層損害的礦場評價技術(shù)油

18、氣層損害的礦場評價技術(shù)油井復合油藏模型油井復合油藏模型表皮系數(shù)表皮系數(shù)一.油層、油井損害模型SKKrrddw 1 ln/rdrwKdKSSSS000:;近井壁損透率增高；無損害；有損害越大，損害程度就越高pdprdrwpops有效損害區(qū)壓力分布有效損害區(qū)壓力分布pdprc rwporc= rwe-ss-表皮系數(shù)表皮系數(shù)無損害：無損害： rc= rw有損害：有損害： rc rw二二.油層損害的礦場評價參數(shù)油層損害的礦場評價參數(shù)5. 流動效率流動效率(FE)1968年，年，Matthews 定義為：定義為：FE=DPa DPd/ DPa =DPt / DPa =PF=PRDPd附加壓降附加壓降評價判別式：評價判別式：無損害：無損害： rc=rw，F(xiàn)E=1有損害：有損害： rcrw，F(xiàn)E rw ，F(xiàn)E16. 條件比條件比(CR)同一消費井由穩(wěn)定試井和不穩(wěn)定試井求出同一消費井由穩(wěn)定試井和不穩(wěn)定試井求出的浸透率之比的浸透率之比C