巖石骨架性質(zhì)

1、巖石巖石孔隙孔隙裂縫裂縫溶洞溶洞儲集空間儲集空間滲流通道滲流通道為油氣提供為油氣提供孔隙性孔隙性滲透性滲透性第二章第二章 油藏巖石的物理性質(zhì)油藏巖石的物理性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的孔隙性質(zhì)砂巖的孔隙性質(zhì) 砂巖的粒度組成砂巖的粒度組成 巖石的比面巖石的比面 巖石的膠結(jié)物質(zhì)與膠結(jié)類型巖石的膠結(jié)物質(zhì)與膠結(jié)類型 巖石的孔隙、孔隙結(jié)構(gòu)與孔隙度巖石的孔隙、孔隙結(jié)構(gòu)與孔隙度 儲層流體飽和度儲層流體飽和度 儲層巖石的滲透率儲層巖石的滲透率 毛細(xì)管滲流模型毛細(xì)管滲流模型 巖石的壓縮系數(shù)及油藏的綜合壓縮系數(shù)巖石的壓縮系數(shù)及油藏的綜合壓縮系數(shù) 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容第二章第二章 油藏巖石的物理性質(zhì)油藏

2、巖石的物理性質(zhì)巖巖石石沉積巖沉積巖如碎屑巖、碳酸鹽巖等如碎屑巖、碳酸鹽巖等巖漿巖巖漿巖如花崗巖、玄武巖等如花崗巖、玄武巖等如大理巖、片麻巖等如大理巖、片麻巖等變質(zhì)巖變質(zhì)巖( (世界世界99%99%以上以上) )沉積巖儲層沉積巖儲層碎屑巖儲層碎屑巖儲層碳酸鹽巖儲層碳酸鹽巖儲層我國大部分油田我國大部分油田波斯灣盆地波斯灣盆地華北古潛山油田華北古潛山油田第二章第二章 油藏巖石的物理性質(zhì)油藏巖石的物理性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)一、砂巖的粒度組成一、砂巖的粒度組成1. 1. 砂巖粒度組成的概念及測定方法砂巖粒度組成的概念及測定方法砂巖的粒度組

3、成：砂巖的粒度組成：指構(gòu)成砂巖的各種大小不同指構(gòu)成砂巖的各種大小不同的顆粒的相對含量的顆粒的相對含量, ,以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。測定方法測定方法薄片法薄片法篩析法篩析法沉降法沉降法較大直徑的砂粒組成較大直徑的砂粒組成中小直徑的砂粒組成中小直徑的砂粒組成粒徑小于粒徑小于40m40m以下顆粒以下顆粒第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)篩析法篩析法將巖石洗油、烘干、稱質(zhì)量、將巖石洗油、烘干、稱質(zhì)量、解析、過套篩、分篩稱質(zhì)量、解析、過套篩、分篩稱質(zhì)量、計(jì)算。計(jì)算?；咀龇ǎ夯咀龇ǎ禾缀Y的篩孔套篩的篩孔以每英寸長度上的孔數(shù)表示以每英寸長度上的孔數(shù)表示目或號目或號相鄰的兩級篩孔孔眼的

4、級差為相鄰的兩級篩孔孔眼的級差為 或或 。242以毫米直接表示篩孔孔眼大小以毫米直接表示篩孔孔眼大小第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)表表2 2. .1 1. .1 1( (a a) ) 篩篩子子換換算算表表( (美美國國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)局局標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)) )篩號(篩孔數(shù)/in)篩孔尺寸(mm)篩孔數(shù)/cm2篩號(篩孔數(shù)/in)篩孔尺寸(mm)篩孔數(shù)/cm22.58.001350.5016936.721.4400.422253.55.662.0450.3532444.762.9500.3044554.004.0600.2557663.365.3700.2184172.837.3800.177115

5、682.3891000.14916001020012.251200.1252209121.68161400.1053136141.41251700.0884356161.19362000.0746241181.00402300.0628649200.84642700.05311236250.71813250.04415625300.591214000.03722100第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)沉降法沉降法原理：原理：在合適的介質(zhì)中測定顆粒在外力場作用下在合適的介質(zhì)中測定顆粒在外力場作用下的沉降速度的沉降速度, ,間接確定顆粒的粒度組成。間接確定顆粒的粒度組成。斯托克斯托克(C.

6、J.Stokes)(C.J.Stokes)公式：公式： 1182lggdv 適用適用條件條件顆粒直徑為顆粒直徑為101050m50m；顆粒的質(zhì)量濃度不應(yīng)超過顆粒的質(zhì)量濃度不應(yīng)超過1%1%。第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)111211iiiddd i i級顆粒的平均直徑級顆粒的平均直徑,mm,mm；d di i i i級顆粒直徑的上限級顆粒直徑的上限,mm,mm；idd di+1i+1 i i級顆粒直徑的下限級顆粒直徑的下限,mm,mm。各粒級的平均直徑各粒級的平均直徑 ：id第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)表示方法：表示方法：粒度組成的表示方法及評價(jià)方法粒度組成的表示方法及

7、評價(jià)方法數(shù)字?jǐn)?shù)字圖形圖形準(zhǔn)確準(zhǔn)確直觀、明了直觀、明了表表2 2. .1 1. .2 2 S S 油油田田某某井井S S 下下 2 2 地地層層巖巖石石粒粒度度分分析析數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)顆粒直徑(mm)/質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(%)編號井段(m)距頂m0.590.50.420.350.30.250.210.1770.14928232023293.800.32.504.208.608.3015.5010.6010.506.5034232023295.760.33.60 5.80 5.808.5036232023297.680.40顆粒直徑(mm)/累計(jì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(%)編號井段(m)距頂m0.1250.1050.0880

8、.0740.0630.0530.014.5; S4.5分選差分選差第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)(3) (3) ?？烁？?R.M.Folk)(R.M.Folk)、沃德、沃德(W.C.Ward)(W.C.Ward)參數(shù)參數(shù)(1957(1957年年) )等比粒級分類方法等比粒級分類方法 =-log2d平均值平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差( (分選系數(shù)分選系數(shù)) )偏度偏度峰態(tài)峰態(tài) 3845016zM6 .6459516845955095516845084162222KS257559544.2GK福福克克. .沃沃德德參參數(shù)數(shù)的的計(jì)計(jì)算算式式粒度組成評價(jià)指標(biāo)粒度組成評價(jià)指標(biāo)第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨

9、架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)4.004.00分選極差分選極差2.002.004.004.00分選很差分選很差1.001.002.002.00分選差分選差0.710.711.001.00分選中等分選中等0.500.500.710.71分選較好分選較好0.350.350.500.50分選好分選好0.3511.000粗砂11/210.501中砂1/21/40.50.2512細(xì)砂1/41/100.50.123.32粗粉1/101/200.10.053.324.32細(xì)粉1/201/1000.050.014.326.64泥質(zhì)1/1006.64第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)2.2.巖石的比面巖石的比面巖

10、石的比表面積巖石的比表面積：指單位體積巖石的總表面積指單位體積巖石的總表面積,m,m2 2/m/m3 3。VAS 或指單位體積巖石內(nèi)所有孔隙的內(nèi)表面積?；蛑竼挝惑w積巖石內(nèi)所有孔隙的內(nèi)表面積?！皫r石體積巖石體積”外表體積外表體積骨架體積骨架體積孔隙體積孔隙體積第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)設(shè)：設(shè)：巖石模型邊長為巖石模型邊長為L,L,沿任沿任一邊長排列一邊長排列n n個(gè)球個(gè)球, ,模型中共有模型中共有n n3 3個(gè)球；球直徑為個(gè)球；球直徑為D D；單個(gè)球表面積為單個(gè)球表面積為DD2 2；所有球的表面積為所有球的表面積為n n3 3DD2 2；巖石的外表體積為巖石的外表體積為n n3 3

11、D D3 3。以巖石外表體積為基數(shù)的比面表達(dá)式：以巖石外表體積為基數(shù)的比面表達(dá)式：DDnDnVASv 3323第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)以巖石骨架體積為基數(shù)的比面表達(dá)式：以巖石骨架體積為基數(shù)的比面表達(dá)式：DDnDnVASb6613323 以巖石孔隙體積為基數(shù)的比面表達(dá)式：以巖石孔隙體積為基數(shù)的比面表達(dá)式：DDDnDnDnVAS 6161333323 bvSSS 1三個(gè)不同基數(shù)的比面的關(guān)系：三個(gè)不同基數(shù)的比面的關(guān)系：61第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)巖石比面的影響因素巖石比面的影響因素巖石比面的大小影響化學(xué)方法采油的藥劑消耗巖石比面的大小影響化學(xué)方法采油的藥劑消耗顆粒

12、直徑顆粒直徑 顆粒直徑變小顆粒直徑變小, ,比面值變大。比面值變大。主要粒級分布主要粒級分布(mm)(mm)砂巖的比面砂巖的比面(cm(cm2 2/cm/cm3 3) )1 10.250.255005009509500.250.250.10.1950950230023000.10.10.010.0123002300普通砂巖普通砂巖細(xì)砂巖細(xì)砂巖泥砂巖泥砂巖泥質(zhì)含量泥質(zhì)含量 泥質(zhì)含量越多泥質(zhì)含量越多, ,巖石比面越大。巖石比面越大。顆粒形狀顆粒形狀 顆粒越不規(guī)則顆粒越不規(guī)則, ,巖石比面越大。巖石比面越大。第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)巖石比面的測定方法巖石比面的測定方法(1)(1)實(shí)

13、驗(yàn)測定法（直接法）實(shí)驗(yàn)測定法（直接法）Kozeny-CarmanKozeny-Carman方程方程(1927)(1927)： 111423QHLASb式中式中S Sb b 以巖石骨架體積為基數(shù)的比面以巖石骨架體積為基數(shù)的比面,cm,cm2 2/cm/cm3 3； 巖心的孔隙度巖心的孔隙度, ,小數(shù)；小數(shù)； A A 巖心的截面積巖心的截面積,cm,cm2 2； L L 巖心的長度巖心的長度,cm,cm； Q Q 通過巖心的空氣流量通過巖心的空氣流量,cm,cm3 3/s/s； 空氣的粘度空氣的粘度,0.1Pas,0.1Pas； H H 空氣通過巖心時(shí)的穩(wěn)定水柱壓頭空氣通過巖心時(shí)的穩(wěn)定水柱壓頭,c

14、m,cm。第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)(2)(2)資料計(jì)算法（間接法）資料計(jì)算法（間接法）已知巖石的粒度組成分析資料，假定任一粒級直徑為已知巖石的粒度組成分析資料，假定任一粒級直徑為d di i的顆粒，其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為的顆粒，其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為g gi i, ,則在單位體積巖石中則在單位體積巖石中, ,直徑直徑為為d di i的顆粒的比面為：的顆粒的比面為： %gdSiivi 16考慮單位體積巖石中所有粒級的顆?？紤]單位體積巖石中所有粒級的顆粒, ,則：則： niiiniiinivivdg%gdSS1111001616 引入形狀校正系數(shù)引入形狀校正系數(shù) C=1.2C=1.21.4,1.

15、4,它表示由于顆粒形狀不規(guī)它表示由于顆粒形狀不規(guī)則而引起比面增加。則而引起比面增加。 niiivdgCS110016 第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì) 二、巖石的膠結(jié)物與膠結(jié)類型二、巖石的膠結(jié)物與膠結(jié)類型泥質(zhì)膠結(jié)物泥質(zhì)膠結(jié)物 巖石的膠結(jié)物巖石的膠結(jié)物碳酸鹽膠結(jié)物碳酸鹽膠結(jié)物硫酸鹽膠結(jié)物硫酸鹽膠結(jié)物硅質(zhì)膠結(jié)物硅質(zhì)膠結(jié)物第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)泥質(zhì)膠結(jié)物泥質(zhì)膠結(jié)物粘土礦物粘土礦物 ( (遇水膨脹、分散或絮凝遇水膨脹、分散或絮凝) )第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)泥質(zhì)膠結(jié)物泥質(zhì)膠結(jié)物粘土礦物粘土礦物 ( (遇水膨脹、分散或絮凝遇水膨脹、分散或絮凝) )蒙脫石蒙

16、脫石 含膨脹層的混合層粘土含膨脹層的混合層粘土 伊利石伊利石 高嶺石高嶺石鈉蒙脫石鈉蒙脫石 60060010001000伊利石伊利石減小孔隙的有效滲流半徑減小孔隙的有效滲流半徑高嶺石高嶺石充填粒間孔隙，隨流體運(yùn)移充填粒間孔隙，隨流體運(yùn)移綠泥石綠泥石二次沉淀二次沉淀對對儲儲層層的的潛潛在在影影響響第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)灰質(zhì)膠結(jié)物灰質(zhì)膠結(jié)物碳酸鹽類礦物碳酸鹽類礦物( (遇酸反應(yīng)遇酸反應(yīng)) )方解石（方解石（CaCOCaCO3 3）白云石（白云石（CaMg(COCaMg(CO3 3) )2 2） 22232COOHCaClHClCaCO 222223224)(COOHMgClCa

17、ClHClCOCaMg 22232COOHFeClHClFeCO 232222332Cl)OH(FeOOHFeClOHSiO)OH(AlFeClHClOHSiOOAlFeO2232223232236323 232222332Cl)OH(FeOOHFeCl菱鐵礦菱鐵礦酸敏礦物酸敏礦物綠泥石綠泥石第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)硫酸鹽膠結(jié)物硫酸鹽膠結(jié)物石膏和硬石膏石膏和硬石膏 ( (高溫脫水高溫脫水) )硅質(zhì)膠結(jié)物硅質(zhì)膠結(jié)物( (膠結(jié)最結(jié)實(shí)膠結(jié)最結(jié)實(shí)) )硅酸鹽硅酸鹽石膏石膏 CaSO CaSO4 4nHnH2 2O O硬石膏硬石膏 CaSO CaSO4 4影響束縛水飽和度的測定值影響束

18、縛水飽和度的測定值第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)v孔隙膠結(jié)孔隙膠結(jié) 膠結(jié)類型膠結(jié)類型v基底膠結(jié)基底膠結(jié)v接觸膠結(jié)接觸膠結(jié)v雜亂膠結(jié)雜亂膠結(jié)定義定義：膠結(jié)物在巖石中的分布狀況與碎屑顆膠結(jié)物在巖石中的分布狀況與碎屑顆粒的接觸關(guān)系。粒的接觸關(guān)系。巖石的膠結(jié)類型主要巖石的膠結(jié)類型主要受受膠結(jié)物含量膠結(jié)物含量、分布分布及及顆粒與膠結(jié)物的結(jié)顆粒與膠結(jié)物的結(jié)合方式合方式的控制。的控制。第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)三、儲層的敏感性三、儲層的敏感性 儲層敏感性儲層敏感性：指儲層某種損害的發(fā)生對外界誘發(fā)指儲層某種損害的發(fā)生對外界誘發(fā)條件的敏感程度。條件的敏感程度。l速敏速敏l水敏水敏l鹽

19、敏鹽敏l酸敏酸敏l堿敏堿敏l應(yīng)力敏應(yīng)力敏 假設(shè)流體與地層無任何假設(shè)流體與地層無任何物理化學(xué)作用，由于流速物理化學(xué)作用，由于流速增加而引起滲透率下降造增加而引起滲透率下降造成地層傷害的現(xiàn)象。成地層傷害的現(xiàn)象。 當(dāng)與地層不配伍的外來流當(dāng)與地層不配伍的外來流體進(jìn)入地層后，引起巖石中體進(jìn)入地層后，引起巖石中粘土礦物變化，粘土礦物出粘土礦物變化，粘土礦物出現(xiàn)絮凝、膨脹、收縮、分散、現(xiàn)絮凝、膨脹、收縮、分散、流失、運(yùn)移、沉降和堵塞等流失、運(yùn)移、沉降和堵塞等過程，并最終使巖石滲透率過程，并最終使巖石滲透率下降的現(xiàn)象下降的現(xiàn)象 隨著含鹽量的隨著含鹽量的 下降，粘下降，粘土礦物晶層擴(kuò)張?jiān)龃螅蛲恋V物晶層擴(kuò)張?jiān)龃?/p>

20、，膨脹增加，地層滲透率下降脹增加，地層滲透率下降的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 當(dāng)酸化液進(jìn)入地層后于當(dāng)酸化液進(jìn)入地層后于地層中的酸敏礦物發(fā)生反地層中的酸敏礦物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生凝膠或沉淀或釋應(yīng)，產(chǎn)生凝膠或沉淀或釋放出微粒，使地層滲透率放出微粒，使地層滲透率下降的現(xiàn)象。下降的現(xiàn)象。當(dāng)高當(dāng)高pHpH值流體進(jìn)入油氣層后，值流體進(jìn)入油氣層后，促使粘土水化、膨脹、運(yùn)移促使粘土水化、膨脹、運(yùn)移或生成沉淀物而造成的地層或生成沉淀物而造成的地層滲透率下降滲透率下降的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 考察在施加一定的有效考察在施加一定的有效應(yīng)力時(shí)，巖樣的物性參數(shù)應(yīng)力時(shí)，巖樣的物性參數(shù)隨應(yīng)力變化而改變的性質(zhì)。隨應(yīng)力變化而改變的性質(zhì)。它反映了巖石孔隙

21、幾何學(xué)它反映了巖石孔隙幾何學(xué)及裂縫壁面形態(tài)對應(yīng)力變及裂縫壁面形態(tài)對應(yīng)力變化的響應(yīng)?；捻憫?yīng)。第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)主要損害機(jī)理主要損害機(jī)理（1 1）外來流體與儲層巖石礦物不配伍造成的損害；）外來流體與儲層巖石礦物不配伍造成的損害；（2 2）外來流體與儲層流體不配伍造成的損害；）外來流體與儲層流體不配伍造成的損害；（3 3）毛細(xì)現(xiàn)象造成的損害；）毛細(xì)現(xiàn)象造成的損害；（4 4）固相顆粒堵塞引起的損害。）固相顆粒堵塞引起的損害。（5 5）微生物及其代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的損害。）微生物及其代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的損害。（6 6）地層壓力降低引起孔隙結(jié)構(gòu)破壞造

22、成的傷害。）地層壓力降低引起孔隙結(jié)構(gòu)破壞造成的傷害。第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì) “五五敏敏”實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果的的應(yīng)應(yīng)用用第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)油氣層保護(hù)的目的：油氣層保護(hù)的目的： 保證油氣水井在各項(xiàng)工程技術(shù)措施中儲層內(nèi)保證油氣水井在各項(xiàng)工程技術(shù)措施中儲層內(nèi)流體滲流阻力不增加。流體滲流阻力不增加。油氣層損害的后果：油氣層損害的后果： 影響新區(qū)的勘探和新油氣層的發(fā)現(xiàn)。影響新區(qū)的勘探和新油氣層的發(fā)現(xiàn)。 影響油氣水井的生產(chǎn)（產(chǎn)量和注水量）。影響油氣水井的生產(chǎn)（產(chǎn)量和注水量）。 影響油氣田勘探開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。影響油氣田勘探開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂

23、巖的骨架性質(zhì)油氣層保護(hù)的范圍：油氣層保護(hù)的范圍： 鉆井、完井、采油、注水、修井作業(yè)、增產(chǎn)措施等油鉆井、完井、采油、注水、修井作業(yè)、增產(chǎn)措施等油氣田開發(fā)所采取的各項(xiàng)工程技術(shù)措施。氣田開發(fā)所采取的各項(xiàng)工程技術(shù)措施。油氣層保護(hù)的作用：油氣層保護(hù)的作用： 根據(jù)油田地質(zhì)和油藏工程設(shè)計(jì)提供的儲層敏感性礦物根據(jù)油田地質(zhì)和油藏工程設(shè)計(jì)提供的儲層敏感性礦物分析資料和分析資料和“五敏五敏”試驗(yàn)評價(jià)結(jié)果，對可能造成油層損害試驗(yàn)評價(jià)結(jié)果，對可能造成油層損害的各種潛在因素進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究，優(yōu)選入井流體，優(yōu)的各種潛在因素進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究，優(yōu)選入井流體，優(yōu)化實(shí)施工藝，從而減輕油層損害程度、充分發(fā)揮油層潛能，化實(shí)施工藝，

24、從而減輕油層損害程度、充分發(fā)揮油層潛能，減少為解除油層損害的作業(yè)量，提高油田開發(fā)效益。減少為解除油層損害的作業(yè)量，提高油田開發(fā)效益。 第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì) 系系統(tǒng)統(tǒng)保保護(hù)護(hù)油油層層研研究究 鉆鉆井井、完完井井過過程程中中保保護(hù)護(hù)油油層層的的要要求求及及措措施施 主主要要損損害害因因素素分分析析： 鉆鉆井井液液、完完井井液液濾濾液液和和固固相相侵侵入入損損害害分分析析（S SY Y/ /T T5 53 35 58 8） 壓壓差差對對屏屏蔽蔽環(huán)環(huán)形形成成質(zhì)質(zhì)量量的的影影響響研研究究 鉆鉆井井液液、完完井井液液優(yōu)優(yōu)選選 推推薦薦的的保保護(hù)護(hù)油油層層措措施施及及要要求求 射射孔孔

25、、修修井井作作業(yè)業(yè)中中保保護(hù)護(hù)油油層層的的要要求求及及措措施施 主主要要損損害害因因素素分分析析 射射孔孔液液、修修井井液液優(yōu)優(yōu)選選 推推薦薦的的保保護(hù)護(hù)油油層層措措施施及及要要求求 注注水水過過程程中中保保護(hù)護(hù)油油層層的的要要求求及及措措施施 注注入入水水引引起起水水敏敏損損害害程程度度分分析析 粘粘土土穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑溶溶液液對對巖巖石石滲滲透透率率的的損損害害分分析析 推推薦薦的的保保護(hù)護(hù)油油層層措措施施及及要要求求 增增產(chǎn)產(chǎn)措措施施中中保保護(hù)護(hù)油油層層的的要要求求及及措措施施 壓壓裂裂過過程程中中保保護(hù)護(hù)油油層層的的要要求求及及措措施施 酸酸化化過過程程中中保保護(hù)護(hù)油油層層的的要要求求及及

26、措措施施 其其它它增增產(chǎn)產(chǎn)措措施施中中保保護(hù)護(hù)油油層層的的要要求求及及措措施施 主主要要損損害害因因素素分分析析 主主要要損損害害因因素素分分析析 壓壓裂裂液液及及支支撐撐劑劑選選擇擇 酸酸液液體體系系選選擇擇 推推薦薦的的保保護(hù)護(hù)油油層層措措施施及及要要求求 保保護(hù)護(hù)油油層層的的措措施施及及實(shí)實(shí)施施建建議議 系系統(tǒng)統(tǒng)保保護(hù)護(hù)油油層層研研究究過過程程第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì) 所有的保護(hù)油層措施都建立在所有的保護(hù)油層措施都建立在儲儲層巖性特征分析層巖性特征分析、巖心分析巖心分析、入井流入井流體敏感性試驗(yàn)體敏感性試驗(yàn)以及對以及對可能造成油層損可能造成油層損害的主要因素分析害的主要

27、因素分析的基礎(chǔ)上，其關(guān)鍵的基礎(chǔ)上，其關(guān)鍵是優(yōu)選入井介質(zhì)和優(yōu)化作業(yè)工藝，提是優(yōu)選入井介質(zhì)和優(yōu)化作業(yè)工藝，提出適用、有效、可操作且經(jīng)濟(jì)可行的出適用、有效、可操作且經(jīng)濟(jì)可行的保護(hù)油層要求及措施。保護(hù)油層要求及措施。第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì) 油氣井作業(yè)過程中可能導(dǎo)致油氣層損害的原因及因素油氣井作業(yè)過程中可能導(dǎo)致油氣層損害的原因及因素序號序號 作業(yè)作業(yè)過程過程 導(dǎo)致油氣層損害的原因及因素導(dǎo)致油氣層損害的原因及因素 1 1 鉆鉆 開開 油油 氣氣 層層 1 1鉆井液與儲層不配伍鉆井液與儲層不配伍 2 2壓差控制不當(dāng)壓差控制不當(dāng) 3 3浸泡時(shí)間過長浸泡時(shí)間過長 4 4鉆井液流速梯度過大鉆井

28、液流速梯度過大 5 5快速起下鉆快速起下鉆 6 6鉆具刮削井壁鉆具刮削井壁 1 1濾液可引起粘土膨脹，水鎖，乳化，固相濾液可引起粘土膨脹，水鎖，乳化，固相 引起堵塞等引起堵塞等 2 2促使鉆井液及固相易于進(jìn)入地層促使鉆井液及固相易于進(jìn)入地層 3 3增大濾液浸入量增大濾液浸入量 4 4沖蝕井壁破壞濾餅，不僅促使濾液進(jìn)入產(chǎn)層，而且易造成沖蝕井壁破壞濾餅，不僅促使濾液進(jìn)入產(chǎn)層，而且易造成井眼擴(kuò)大，影響固井質(zhì)量井眼擴(kuò)大，影響固井質(zhì)量 5 5快速起鉆的抽汲效應(yīng)，可破壞濾餅，快速下鉆的沖擊可增快速起鉆的抽汲效應(yīng)，可破壞濾餅，快速下鉆的沖擊可增大壓差，從而促使鉆井液浸入儲層量的增加大壓差，從而促使鉆井液浸入

29、儲層量的增加 6 6一方面可破壞濾餅，使鉆井液易于進(jìn)入儲一方面可破壞濾餅，使鉆井液易于進(jìn)入儲層，另一方面泥層，另一方面泥抹作用，使固相嵌入滲流通道抹作用，使固相嵌入滲流通道 第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)2 2 注注 水水 泥泥 1 1水泥漿濾液進(jìn)入儲層水泥漿濾液進(jìn)入儲層 2 2固井質(zhì)量不好固井質(zhì)量不好 1 1(1)(1)造成粘土膨脹分散；造成粘土膨脹分散； (2)(2)水泥的水化作用使氫氧化物過水泥的水化作用使氫氧化物過飽和重結(jié)晶沉淀在孔隙中；飽和重結(jié)晶沉淀在孔隙中； (3)(3)濾液中氫氧化物與地層硅起反濾液中氫氧化物與地層硅起反應(yīng)生成硅質(zhì)熟石灰成為粘結(jié)性化合物應(yīng)生成硅質(zhì)熟石灰

30、成為粘結(jié)性化合物 2 2后繼工作液會沿水泥環(huán)滲漏入地層造成損害后繼工作液會沿水泥環(huán)滲漏入地層造成損害 3 3 射射 孔孔 試試 油油 1 1壓實(shí)帶的形成壓實(shí)帶的形成 2 2射孔液與儲層不配伍射孔液與儲層不配伍 3 3固相堵塞固相堵塞 4 4射孔壓差過大射孔壓差過大 5 5高壓差高排量試油高壓差高排量試油 1 1射孔工藝固有的特征，壓實(shí)帶厚度約為射孔工藝固有的特征，壓實(shí)帶厚度約為 6.56.5113mm3mm，壓實(shí)帶，壓實(shí)帶內(nèi)巖石力學(xué)性質(zhì)及滲流性能受到破壞，其滲透率僅有原始值內(nèi)巖石力學(xué)性質(zhì)及滲流性能受到破壞，其滲透率僅有原始值的的 7 7 1212 2 2射孔液化學(xué)性質(zhì)與儲層不配伍可引起粘土膨脹

31、與水鎖等射孔液化學(xué)性質(zhì)與儲層不配伍可引起粘土膨脹與水鎖等 3 3射孔液射孔液( (壓井液壓井液) )中有害固相含量高，管線中鉆井液絮塊、中有害固相含量高，管線中鉆井液絮塊、聚能射孔產(chǎn)生的碎片等，可在正壓差射射孔時(shí)壓入地層，產(chǎn)聚能射孔產(chǎn)生的碎片等，可在正壓差射射孔時(shí)壓入地層，產(chǎn)生損害生損害 4 4射孔正壓差比負(fù)壓差易產(chǎn)生損害射孔正壓差比負(fù)壓差易產(chǎn)生損害 5 5(1)(1)引起儲層內(nèi)微粒運(yùn)移；引起儲層內(nèi)微粒運(yùn)移； (2)(2)在井眼周圍地帶形成壓力虧在井眼周圍地帶形成壓力虧空帶，再次壓井可引起大量滲漏；空帶，再次壓井可引起大量滲漏； (3)(3)若地下原油氣油比高或若地下原油氣油比高或含蠟量高，則

32、在井眼周圍區(qū)域壓力很快下降，使原油脫氣，含蠟量高，則在井眼周圍區(qū)域壓力很快下降，使原油脫氣，結(jié)蠟堵塞滲流通道；結(jié)蠟堵塞滲流通道； (4)(4)對一些物性差、埋藏深的儲層，易產(chǎn)對一些物性差、埋藏深的儲層，易產(chǎn)生壓實(shí)作用，產(chǎn)生壓力敏生壓實(shí)作用，產(chǎn)生壓力敏感感 第一節(jié)第一節(jié) 砂巖的骨架性質(zhì)砂巖的骨架性質(zhì)4 4 酸酸 化化 1 1酸反應(yīng)物產(chǎn)生再酸反應(yīng)物產(chǎn)生再次沉淀次沉淀 2 2外來固相堵塞外來固相堵塞 3 3增加地層微粒增加地層微粒 4 4酸與原油不配伍酸與原油不配伍 1 1主要是一些酸敏礦物存在時(shí)，用不配伍的酸處理地層可主要是一些酸敏礦物存在時(shí)，用不配伍的酸處理地層可產(chǎn)生絮狀或膠狀沉淀物產(chǎn)生絮狀或膠

33、狀沉淀物 2 2作業(yè)管線不干凈，則酸可將鐵銹、污染物等外來固相溶作業(yè)管線不干凈，則酸可將鐵銹、污染物等外來固相溶解后帶入地層解后帶入地層 3 3酸溶解了部分巖石骨架及膠結(jié)物后，會釋放出許多不溶酸溶解了部分巖石骨架及膠結(jié)物后，會釋放出許多不溶于酸的固體顆粒，使地層微粒運(yùn)移現(xiàn)象嚴(yán)重于酸的固體顆粒，使地層微粒運(yùn)移現(xiàn)象嚴(yán)重 4 4原油中的瀝青質(zhì)與酸接觸形成膠狀沉淀原油中的瀝青質(zhì)與酸接觸形成膠狀沉淀 5 5 壓壓 裂裂 壓裂液與儲層不配伍壓裂液與儲層不配伍 (1)(1) 濾液與粘土作用使粘土發(fā)生水化膨脹、乳化等濾液與粘土作用使粘土發(fā)生水化膨脹、乳化等 (2)(2) 壓裂液殘?jiān)蚬滔喽氯蝿┛椎?，降低?dǎo)流能力壓裂液殘?jiān)蚬滔喽氯蝿┛椎溃档蛯?dǎo)流能力 6 6 采采 油油 1 1采油速度過大采油速度過大 2 2生產(chǎn)過程中原有地層生產(chǎn)過程中原有地層平衡被破壞造成結(jié)平衡被破壞造成結(jié)垢垢 3 3清蠟清瀝青方法不當(dāng)清蠟清瀝青方法不當(dāng) 4 4化學(xué)處理劑的影響化學(xué)處理劑的影響 1 1會使油氣層中微粒發(fā)生運(yùn)移會使油氣層中微