油層保護(hù)多媒體課件

油層保護(hù)多媒體課件1第一章概述一、問(wèn)題的提出表1建井和開(kāi)采的各個(gè)不同階段地層損害嚴(yán)重性相對(duì)大小注：“-”表示不存在該類(lèi)儲(chǔ)層損害；“*”表示存在該類(lèi)儲(chǔ)層損害的嚴(yán)重程度。第一章概述注：“-”表示不存在該類(lèi)儲(chǔ)層損害；“*”表2表2油氣井作業(yè)過(guò)程中可能導(dǎo)致的油氣層損害原因及因素表2油氣井作業(yè)過(guò)程中可能導(dǎo)致的油氣層損害原因及因素3二、國(guó)外油氣層保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程二、國(guó)外油氣層保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程4三、油氣層損害的定義定義：任何阻止流體從井眼周?chē)魅刖椎默F(xiàn)象均稱(chēng)為油氣層損害?；颍涸阢@井、完井、井下作業(yè)及油氣田開(kāi)采全過(guò)程中，造成油氣層滲透率下降的現(xiàn)象稱(chēng)為油氣層損害。四、油氣層損害的原因

在鉆井、完井、修井、油氣開(kāi)采等全過(guò)程中，由于外來(lái)流體的進(jìn)入或開(kāi)采措施不當(dāng)?shù)仍颍茐牧说叵铝黧w與油氣層巖石、油氣層流體的平衡條件，導(dǎo)致水化膨脹、微粒運(yùn)移、細(xì)菌堵塞、外來(lái)顆粒的侵入等，最終使油氣層的滲透率降低。三、油氣層損害的定義定義：任何阻止流體從井5五、保護(hù)油氣層技術(shù)涉及的技術(shù)范圍1、主要思路2、主要內(nèi)容3、特點(diǎn)(1)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程；(2)具有很強(qiáng)的針對(duì)性；(3)采用三個(gè)結(jié)合。五、保護(hù)油氣層技術(shù)涉及的技術(shù)范圍1、主要思路6第二章油氣層損害機(jī)理油氣層損害機(jī)理：油氣層損害產(chǎn)生的原因和伴隨損害發(fā)生的物理、化學(xué)變化過(guò)程。目的：認(rèn)識(shí)和診斷油氣層損害原因及損害過(guò)程。第一節(jié)油氣層損害機(jī)理的研究方法損害的實(shí)質(zhì)：有效滲透率下降。滲流空間的改變：外來(lái)固相侵入、水敏性損害、酸敏性損害、堿敏性損害、微粒運(yùn)移、結(jié)垢、細(xì)菌堵塞、應(yīng)力敏感性損害。研究油氣層損害機(jī)理應(yīng)堅(jiān)持微觀研究與宏觀研究相結(jié)合。第二章油氣層損害機(jī)理油氣層損害機(jī)理：油氣層損害產(chǎn)生的原因7第二節(jié)油氣層潛在損害因素1、油氣層儲(chǔ)滲空間滲流空間主要指孔隙。滲流通道主要指喉道。

喉道：兩個(gè)顆粒間連通的狹窄部分，是易受損害的敏感部分。

孔隙結(jié)構(gòu)：孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其連通關(guān)系，它是從微觀上來(lái)描述的。滲透率和孔隙度是從宏觀角度來(lái)描述巖石的儲(chǔ)滲特性。(1)孔喉類(lèi)型(縮經(jīng)喉道、點(diǎn)狀喉道、片狀喉道、彎片狀喉道、管束狀喉道)第二節(jié)油氣層潛在損害因素1、油氣層儲(chǔ)滲空間8油層保護(hù)多媒體課件9(2)孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有：孔喉大小、分布、孔喉彎曲程度和孔喉連通程度。a、其它條件相同時(shí)，孔喉越大固相顆粒損害程度越大；濾液造成水鎖、賈敏等損害的可能性越小。b、孔喉彎曲程度增加越易受到損害。c、孔隙連通性越差越易受到損害。(3)滲透率和孔隙度滲透率是孔喉大小、均勻性和連通性三者的共同體現(xiàn)。如果儲(chǔ)層的滲透率高孔喉較大、較均勻、連通性好、膠結(jié)物含量低、受固相侵入損害的可能性大。如果儲(chǔ)層的滲透率低孔喉較小、連通性差、膠結(jié)物含量高、易受水化膨脹、分散運(yùn)移、水鎖、賈敏損害。(2)孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)102、敏感性礦物(1)定義與特性定義：易與流體發(fā)生物理化學(xué)作用，并導(dǎo)致油氣層滲透率降低。特性：粒經(jīng)很小(<37m)，比表面大，多位于孔喉處。(2)類(lèi)型a、水敏和鹽敏礦物指油氣層中與礦化度不同于地層水的水相作用產(chǎn)生水化膨脹或分散、脫離等，并引起油氣層滲透率下降的礦物。主要有：蒙脫石、伊利石/蒙皂石間層礦物、綠泥石/蒙皂石間層礦物。b、堿敏性礦物與高pH值外來(lái)液作用產(chǎn)生分散、脫離或新的硅酸鹽沉淀、硅凝膠體，并引起滲透率下降的礦物。主要有：長(zhǎng)石、微晶石英、各類(lèi)粘土礦物、蛋白石等。2、敏感性礦物11c、酸敏性礦物指油氣層中與酸液作用產(chǎn)生化學(xué)沉淀或酸蝕后釋放出微粒，并引起滲透率下降的礦物。d、速敏礦物油氣層中在高速流體流動(dòng)作用下發(fā)生運(yùn)移，并堵塞喉道的微粒礦物。主要有：粘土礦物、粒經(jīng)小于37m的各種非粘土礦物。如：石英、長(zhǎng)石、方解石。(3)產(chǎn)狀定義：指在含油氣巖石中的分布位置和存在狀態(tài)，對(duì)油氣層損害的影響很大。c、酸敏性礦物12a、薄膜式：以蒙脫石和伊利石為主，易發(fā)生水化膨脹、水鎖。b、櫛殼式：以綠泥石為主，易造成微粒運(yùn)移和酸蝕后生成Fe(OH)3膠凝體和SiO2凝膠體，堵塞孔喉。a、薄膜式：以蒙脫石和伊利石為主，易發(fā)生水化膨脹、水鎖。b、13c、橋接式：以毛發(fā)狀、纖維狀的伊利石為主，易造成微粒運(yùn)移。d、孔隙充填式：以高嶺石、綠泥石為主，易造成微粒運(yùn)移。c、橋接式：以毛發(fā)狀、纖維狀的伊利石為主，易造成微粒運(yùn)移。14(4)敏感性礦物含量與損害程度之間的關(guān)系a、含量越高損害程度越大；b、其它條件相同時(shí)，滲透率越低敏感性礦物造成的損害程度越大。3、油氣層巖石的潤(rùn)濕性(1)定義(2)分類(lèi)(3)作用a、控制孔隙中的流體分布；b、決定巖石孔道中毛管力的大小和方向；c、影響微粒運(yùn)移。(4)與油氣層損害的關(guān)系(4)敏感性礦物含量與損害程度之間的關(guān)系154、油氣層流體性質(zhì)(1)地層水指礦化度、離子類(lèi)型和含量、pH值、水型等。對(duì)損害的影響：a、生成垢；b、發(fā)生鹽析。(2)原油性質(zhì)對(duì)油氣層損害的影響：a、生成有機(jī)垢；b、生成乳狀液。(3)天然氣性質(zhì)主要是H2S、CO2?？稍斐晌⒘６氯?，生成FeS沉淀。4、油氣層流體性質(zhì)16a、機(jī)理b、影響因素(a)顆粒粒經(jīng)與孔喉直徑的匹配關(guān)系；(b)顆粒濃度C：注水、壓井和修井中，顆粒濃度C損害程度；最近的研究發(fā)現(xiàn)，鉆井液中固相含量的多少對(duì)滲透率損害沒(méi)有明顯的因果關(guān)系。第三節(jié)外因作用下引起的油氣層損害1、外界流體進(jìn)入油氣層引起的損害(1)流體中固相顆粒堵塞油氣層(c)施工壓差P、剪切速率D和施工時(shí)間t：在屏蔽暫堵中，施工壓差P損害程度；剪切速率D破壞外濾餅，鉆井液中的顆粒進(jìn)入孔隙的機(jī)會(huì)如果不匹配，進(jìn)入的深度增加；如果匹配，適當(dāng)提高鉆速，有利于形成內(nèi)濾餅。施工時(shí)間t注水、壓井和修井中，濾失量、損害程度；鉆井中，如果內(nèi)外濾餅形成的質(zhì)量不好，施工時(shí)間t損害程度。c、特點(diǎn)(a)一般在近井地帶造成嚴(yán)重的損害；(b)當(dāng)，且顆粒濃度低時(shí)顆粒侵入深度大，但損害程度低，但該損害程度隨時(shí)間的增加而增加；(c)對(duì)于中、高滲透性砂巖，尤其是裂縫性油氣層，顆粒的侵入深度和損害程度較大。a、機(jī)理第三節(jié)外因作用下引起的油氣層損害1、外界流體進(jìn)入17

(a)當(dāng)物性相似時(shí)，水敏性礦物含量越多，水敏性損害程度越大；(b)各粘土礦物對(duì)水敏性影響強(qiáng)弱順序?yàn)椋好擅撌疽晾稍硎瘜娱g礦物＞伊利石＞高嶺石、綠泥石(c)當(dāng)水敏性礦物含量及存在狀態(tài)相似時(shí)，高滲油氣層的水敏性損害低于低滲油氣層；(d)C外來(lái)液越低，引起的水敏性損害越強(qiáng)。如果越高，引起的水敏性損害也可能越大。(e)外來(lái)液礦化度降低速度越快，引起的水敏損害越強(qiáng)；(f)當(dāng)外來(lái)液的礦化度相同時(shí)，外來(lái)液中含高價(jià)陽(yáng)離子的成分越多，引起的水敏性損害程度越弱。陽(yáng)離子價(jià)數(shù)越高，它與粘土負(fù)電荷中心的作用力越強(qiáng)，陽(yáng)離子越易吸附到粘土表面和晶層間。(2)外來(lái)流體與巖石不配伍a、水敏性損害(a)當(dāng)物性相似時(shí)，水敏性礦物含量越多，水敏性損18(a)原因：(i)粘土礦物的鋁氧八面體在堿性溶液作用下，使粘土表面的負(fù)電荷增多，導(dǎo)致晶層間斥力增加，促使水化分散；(ii)隱晶質(zhì)石英和蛋白質(zhì)等較易與氫氧化物反應(yīng)生成不可溶性硅酸鹽，這種硅酸鹽可在適當(dāng)?shù)膒H值范圍內(nèi)形成硅凝膠而堵塞孔道。(b)影響因素(i)堿敏性礦物含量；(ii)液體的pH值。它起主要作用，pH值越大，造成的堿敏損害越大；(iii)液體侵入量。b、堿敏性損害(a)原因：b、堿敏性損害19c、酸敏性損害(a)原因(b)定義(c)控制因素酸液類(lèi)型和組成；酸敏性礦物含量；酸化后返排的時(shí)間及效果。c、酸敏性損害(a)原因20(a)危害(b)影響因素(i)pH：(ii)聚合物處理劑；(iii)無(wú)機(jī)陽(yáng)離子：沒(méi)有表面活性劑時(shí)，無(wú)機(jī)陽(yáng)離子對(duì)巖石的潤(rùn)濕性沒(méi)有明顯影響；當(dāng)有表面活性劑時(shí)，無(wú)機(jī)陽(yáng)離子．特別是高價(jià)陽(yáng)離子可增強(qiáng)巖石的油潤(rùn)濕。因?yàn)闊o(wú)機(jī)陽(yáng)離子使表面活性劑的溶解度降低，在巖石表面的吸附增加；多價(jià)陽(yáng)離子可使表面活性劑的活性增加；多價(jià)陽(yáng)離子可使陰離子表面活性劑之間發(fā)生絡(luò)合作用，其絡(luò)合產(chǎn)物更易吸附于巖石表面。(iiii)溫度：溫度增加，表面活性劑與水的親合力增強(qiáng)，在巖石表面的吸附減弱，油濕性減弱，水濕性增強(qiáng)。d、水潤(rùn)濕變?yōu)橛蜐?rùn)濕引起的損害(a)危害d、水潤(rùn)濕變?yōu)橛蜐?rùn)濕引起的損害21(3)外來(lái)流體與地層流體不配伍A、結(jié)垢a、無(wú)機(jī)垢

影響因素：a)外界流體和油氣層液體中鹽類(lèi)的組成及濃度；b)液體的pH值b、有機(jī)垢指石蠟、瀝青及膠質(zhì)等。

影響因素：a)外來(lái)液體引起原油pH值改變而導(dǎo)致沉淀，高pH值液體可促使瀝青絮凝、沉積；一些含瀝青的原油與酸反應(yīng)形成瀝青質(zhì)、樹(shù)脂、蠟的膠狀污泥。b)氣體和低表面張力的流體侵入油氣層，可促使有機(jī)垢的生成。(3)外來(lái)流體與地層流體不配伍A、結(jié)垢a、無(wú)機(jī)垢22a、危害

(a)一方面比孔喉尺寸大的乳狀滴堵塞孔喉；(b)另一方面是提高流體的粘度，增加流動(dòng)阻力。b、影響因素

(a)表面活性劑的性質(zhì)和濃度；(b)微粒的存在；(c)油氣層的潤(rùn)濕性。B、乳化堵塞C、細(xì)菌堵塞a、損害的原因

(a)細(xì)菌繁殖很快，常以體積較大的菌絡(luò)存在，堵塞孔道；(b)腐生菌和鐵細(xì)菌都能產(chǎn)生粘液，堵塞油氣層；(c)細(xì)菌代謝的CO2、H2S、S2-、OH-，CaCO3、Fe(OH)3等無(wú)機(jī)垢。b、影響因素

(a)環(huán)境條件(t、P、礦化度、pH)；(b)營(yíng)養(yǎng)物。a、危害B、乳化堵塞C、細(xì)菌堵塞a、損害的原因23a、原因b、定義

水鎖損害：非潤(rùn)濕相驅(qū)替潤(rùn)濕相而造成的毛細(xì)管阻力油相滲透率K0降低。(4)外來(lái)流體進(jìn)入油氣層影響油水分布造成損害(毛細(xì)管阻力造成的損害)所以，對(duì)于低滲油氣層，易產(chǎn)生水鎖損害。a、原因(4)外來(lái)流體進(jìn)入油氣層影響油水分布造成損害(毛細(xì)管24

賈敏損害：非潤(rùn)濕液滴對(duì)潤(rùn)濕相液體流動(dòng)產(chǎn)生附加阻力油相滲透率K0降低。c、影響因素(a)外來(lái)水相侵入量；(b)油氣層孔喉半徑。對(duì)于低滲油氣層：水鎖、賈敏損害明顯。賈敏損害：非潤(rùn)濕液滴對(duì)潤(rùn)濕相液體流動(dòng)產(chǎn)生附25在相同油氣層條件下，一般生產(chǎn)壓差越大，流速越大，微粒運(yùn)移的程度越大。a、影響臨界流速的因素(a)油氣層的成巖性、膠結(jié)性和微粒粒經(jīng)；(b)孔隙幾何形狀和流道表面出早粗糙度；(c)巖石和微粒的潤(rùn)濕性；(d)流體的離子強(qiáng)度和pH值；pH值增加臨界流速降低，但變化不明顯(e)界面張力和流體粘滯力；(f)溫度影響。2、工程因素和油氣層環(huán)境條件發(fā)生變化造成的損害(1)作業(yè)或生產(chǎn)壓差引起的油氣層損害1)微粒運(yùn)移產(chǎn)生速敏損害(生產(chǎn)壓差過(guò)大)b、影響微粒運(yùn)移，并引起堵塞的因素有：(a)顆粒級(jí)配、顆粒濃度；假如，很易堵塞；假如顆粒濃度增加堵塞程度增加。(b)顆粒越粗糙，孔喉彎曲度越大，堵塞的可能性就越大；(c)V(P)增加堵塞程度增加、且堵塞強(qiáng)度增大；(d)流速方向不同，對(duì)微粒運(yùn)移堵塞也有影響；在相同油氣層條件下，一般生產(chǎn)壓差越大，流速越大，微粒運(yùn)移26a、原因b、壓力降低形成垢的機(jī)理(a)無(wú)機(jī)垢的形成油層壓力降低脫氣，使原來(lái)的CO2分配在油、水兩相中，導(dǎo)致分配在油、水、氣三相中水相中CO2的減少，pH增加HCO3-解離為CO32-促使生成CaCO3沉淀物。(b)有機(jī)垢的形成油氣層壓力降低，原油中的輕質(zhì)組分和溶解氣揮發(fā)蠟在原油中的溶解度降低石蠟沉積。2)無(wú)機(jī)和有機(jī)沉淀物(油氣層流體產(chǎn)生)3)應(yīng)力敏感性損害a、原因b、影響應(yīng)力敏感性損害的因素(a)壓差；(b)油氣層自身的能量；(c)油氣藏類(lèi)型。a、原因2)無(wú)機(jī)和有機(jī)沉淀物(油氣層流體產(chǎn)生)3)應(yīng)力敏感性27損害程度很大。影響因素：a、作業(yè)壓差；b、地層的性質(zhì)。4)壓漏油氣層造成損害5)引起出砂和地層坍塌造成損害損害程度很大。當(dāng)?shù)貙颖容^疏松時(shí)，在沒(méi)有采取固結(jié)措施之前，一定要控制使用適當(dāng)?shù)膲毫M(jìn)行開(kāi)采。當(dāng)作業(yè)壓差較大時(shí)，在高壓差的作用下，進(jìn)入油氣層的固相量和濾液量必然較大，相應(yīng)地固相損害和液相損害的深度加深，從而加大油氣層損害的程度。6)加深油氣層損害的深度損害程度很大。4)壓漏油氣層造成損害5)引起出砂和地層坍28a、增加損害b、引起結(jié)垢損害當(dāng)溫度降低時(shí)，放熱沉淀反應(yīng)生成的沉淀物的溶解度降低，析出無(wú)機(jī)沉淀；當(dāng)原油的溫度低于石蠟的初凝點(diǎn)時(shí)，石蠟將在油氣層孔道中沉積，生成有機(jī)垢；當(dāng)溫度升高時(shí)，使吸熱沉淀反應(yīng)更易發(fā)生，有可能引起無(wú)機(jī)垢損害。(2)溫度變化引起的油氣層損害(3)生產(chǎn)和作業(yè)時(shí)間a、生產(chǎn)或作業(yè)時(shí)間延長(zhǎng)，油氣層損害的程度增加；b、影響損害的深度。機(jī)理綜述：(a)油氣層損害的原因多樣性：(b)油氣層損害原因相互聯(lián)系性(c)油氣層損害原因具有動(dòng)態(tài)性a、增加損害(2)溫度變化引起的油氣層損害(3)生產(chǎn)和作業(yè)時(shí)29油層保護(hù)多媒體課件30第三章巖心分析一、X-射線(xiàn)衍射技術(shù)(XRD)作用：1、地層微粒分析；2、全巖分析；3、粘土礦物類(lèi)型鑒定和含量計(jì)算；4、間層礦物的鑒定和層間比的計(jì)算。二、掃描電鏡技術(shù)(SEM)作用：1、地層微粒的觀察；2、粘土礦物的觀測(cè)；3、油氣層孔喉的觀測(cè)；4、含鐵礦物的檢測(cè)；5、油氣層損害的檢測(cè)。第三章巖心分析一、X-射線(xiàn)衍射技術(shù)(XRD)作用：二、掃31三、薄片技術(shù)應(yīng)用：1、巖石的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造；2、骨架顆粒的成分及成巖作用；3、孔隙特征；4、不同產(chǎn)狀粘土礦物含量的計(jì)算；5、熒光薄片應(yīng)用。四、壓汞法測(cè)巖石毛管壓力曲線(xiàn)應(yīng)用：1、儲(chǔ)集巖的分類(lèi)評(píng)價(jià)；2、損害機(jī)理分析3、鉆井完井液設(shè)計(jì)；4、入井流體懸浮固相控制；5、評(píng)價(jià)和篩選工作液。三、薄片技術(shù)應(yīng)用：四、壓汞法測(cè)巖石毛管壓力曲線(xiàn)應(yīng)用：32四、其它巖心分析技術(shù)1、傅里葉變換紅外光譜分析；2、CT掃描技術(shù)；3、核磁共振成象技術(shù)(NMRI)；4、電子探針等。四、其它巖心分析技術(shù)1、傅里葉變換紅外光譜分析；33包括速敏、水敏、鹽敏、堿敏、酸敏和應(yīng)力敏感性六敏實(shí)驗(yàn)第四章儲(chǔ)層損害的評(píng)價(jià)方法第一節(jié)敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)代表性巖樣的選取包括速敏、水敏、鹽敏、堿敏、酸敏和應(yīng)力敏感性六敏實(shí)驗(yàn)第四章34油氣層的速敏性是指在鉆井、測(cè)試、試油、采油、增產(chǎn)作業(yè)、注水等作業(yè)或生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)流體在油氣層中流動(dòng)時(shí)，引起油氣層中微粒運(yùn)移并堵塞喉道造成油氣層滲透率下降的現(xiàn)象。目的：(1)找出臨界流速，以及由速度敏感引起的油氣層損害程度；(2)為以下的敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)及其它的各種損害評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)確定合理的實(shí)驗(yàn)流速提供依據(jù)。一般定為0.8倍臨界流速；(3)為確定合理的注采速度提供科學(xué)依據(jù)。一、速敏性評(píng)價(jià)(1)速敏概念和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2)原理及作法測(cè)定不同流量Qi對(duì)應(yīng)的滲透率Ki-1值。從注入速度與滲透率的變化關(guān)系上，判斷油氣層巖心對(duì)流速的敏感性，并找出滲透率明顯下降的臨界流速。損害程度=(Kmax－Kmin)/Kmax×100%油氣層的速敏性是指在鉆井、測(cè)試、試油、采油、35油氣層的這種遇淡水后滲透率降低的現(xiàn)象，稱(chēng)為水敏。目的：水敏實(shí)驗(yàn)的目的是了解粘土礦物遇淡水后的膨脹、分散、運(yùn)移過(guò)程，找出發(fā)生水敏的條件及水敏引起的油氣層損害程度，為各類(lèi)工作液的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。二、水敏性評(píng)價(jià)(1)水敏概念和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2)原理及評(píng)價(jià)指標(biāo)首先用地層水測(cè)定巖心的滲透率Kf，然后再用次地層水測(cè)定巖心的滲透率，最后用淡水測(cè)定巖心的滲透率KW，從而確定淡水引起巖心中粘土礦物的水化膨脹及造成的損害程度。油氣層的這種遇淡水后滲透率降低的現(xiàn)象，稱(chēng)為水36目的：鹽敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的目的是找出鹽敏發(fā)生的條件，以及由鹽敏引起的油氣層損害程度，為各類(lèi)工作液的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。三、鹽敏性評(píng)價(jià)(1)鹽敏概念和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2)原理及評(píng)價(jià)指標(biāo)通過(guò)向巖心注入不同礦化度等級(jí)的鹽水(按地層水的化學(xué)組成配制)并測(cè)定各礦化度下巖心對(duì)鹽水的滲透率。一般要作升高礦化度和降低礦化度兩種鹽敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。對(duì)地層水礦化度較高的油氣層，由于工作液的礦化度一般不會(huì)超過(guò)地層水的礦化度，因此可以不評(píng)價(jià)礦化度升高產(chǎn)生的鹽敏問(wèn)題。評(píng)價(jià)指標(biāo)同水敏性評(píng)價(jià)。目的：鹽敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的目的是找出鹽敏發(fā)生的條件37當(dāng)高pH值流體進(jìn)入油氣層后，將造成油氣層中粘土礦物和硅質(zhì)膠結(jié)的結(jié)構(gòu)破壞(主要是粘土礦物解理和膠結(jié)物溶解后釋放微粒)，從而造成油氣層的堵塞損害；此外，大量的氫氧根與某些二價(jià)陽(yáng)離子結(jié)合會(huì)生成不溶物，造成油氣層的堵塞損害。目的：找出堿敏發(fā)生的條件，主要是臨界pH值，以及由堿敏引起的油氣層損害程度，為各類(lèi)工作液的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。四、堿敏性評(píng)價(jià)(1)堿敏性的概念和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2)原理及評(píng)價(jià)指標(biāo)通過(guò)注入不同pH值的地層水并測(cè)定其滲透率，根據(jù)滲透率的變化來(lái)評(píng)價(jià)堿敏損害程度，找出堿敏損害發(fā)生的條件。一般從地層水的pH值開(kāi)始，最后定為12。評(píng)價(jià)指標(biāo)同速敏實(shí)驗(yàn)。當(dāng)高pH值流體進(jìn)入油氣層后，將造成油氣層中粘38目的：研究各種酸液的酸敏程度，其本質(zhì)是研究酸液與油氣層的配合性，為油氣層基質(zhì)酸化和酸化解堵設(shè)計(jì)提供依據(jù)。五、酸敏性評(píng)價(jià)(1)酸敏性的概念和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2)原理及評(píng)價(jià)指標(biāo)酸敏實(shí)驗(yàn)包括鮮酸(一定濃度的鹽酸、氫氟酸、土酸)和殘酸(可用鮮酸與另一塊巖心反應(yīng)后制備)的敏感實(shí)驗(yàn)，作法為：(1)用地層水測(cè)基礎(chǔ)滲透率，再用煤油測(cè)出酸作用前的滲透率K1(正向)；(2)反向注入0.5~1.0倍孔隙體積的酸液；(3)用煤油正向測(cè)出恢復(fù)滲透率K2。用實(shí)驗(yàn)所測(cè)的兩個(gè)滲透率K1和K2,計(jì)算K2/K1的比值來(lái)評(píng)價(jià)酸敏程度，目的：研究各種酸液的酸敏程度，其本質(zhì)是研究酸39六、應(yīng)力敏感性評(píng)價(jià)影響應(yīng)力敏感損害的因素是：壓差、油氣層自身的能量和油氣藏的類(lèi)型。六、應(yīng)力敏感性評(píng)價(jià)影響應(yīng)力敏感損害的因素是：壓差、油氣層自身40油層保護(hù)多媒體課件41第二節(jié)工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià)一、工作液的靜態(tài)損害評(píng)價(jià)該法主要利用各種靜濾失實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定工作液濾入巖心前后滲透率的變化，來(lái)評(píng)價(jià)工作液對(duì)油氣層的損害程度并優(yōu)選工作液配方。實(shí)驗(yàn)時(shí)，要盡可能模擬地層的溫度和壓力條件。Rs=(1-Kop/Ko)×100%Rs值越大，損害越嚴(yán)重。二、工作液的動(dòng)態(tài)損害評(píng)價(jià)在盡量模擬地層實(shí)驗(yàn)工況條件下，評(píng)價(jià)工作液對(duì)油氣層的綜合損害(包括液相和固相及添加劑對(duì)油氣層的損害)，為優(yōu)選損害最小的工作液和最優(yōu)施工工藝參數(shù)提供科學(xué)的依據(jù)。第二節(jié)工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià)一、工作液的靜態(tài)損害評(píng)42三、用多點(diǎn)滲透率儀測(cè)量損害深度和損害程度四、其它評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介其它評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)還有體積流量評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)、系列流體評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)、離心法測(cè)毛管壓力快速評(píng)價(jià)工作液及正反向流動(dòng)實(shí)驗(yàn)、潤(rùn)濕性實(shí)驗(yàn)、相對(duì)滲透率曲線(xiàn)等實(shí)驗(yàn)。三、用多點(diǎn)滲透率儀測(cè)量損害深度和損害程度四、其它評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)43油層保護(hù)多媒體課件44隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，油氣層損害的室內(nèi)評(píng)價(jià)技術(shù)也在向前發(fā)展，目前已形成了如下幾個(gè)發(fā)展方向：(1)全模擬實(shí)驗(yàn)，如溫度、壓力(回壓、地層壓力)、剪切等；(2)多點(diǎn)滲透率儀的應(yīng)用，由短巖心向長(zhǎng)巖心發(fā)展；(3)小尺寸巖心向大尺寸巖心發(fā)展(4)實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)化，廣泛引入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集；(5)計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模擬與室內(nèi)物理模擬的結(jié)合。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，油氣層損害的室內(nèi)評(píng)價(jià)技術(shù)45第五章保護(hù)油氣層的鉆井技術(shù)第一節(jié)鉆井過(guò)程中造成油氣層損害的因素及保護(hù)油氣層的鉆井技術(shù)一、鉆井過(guò)程中造成油氣層損害的原因1、鉆井液中固相顆粒堵塞油氣層影響損害程度的因素：隨固相含量增加而增大；固相顆粒的尺寸和級(jí)配；侵入深度隨壓差增大而加深。2、鉆井液濾液與油氣層巖石不配伍引起的損害水敏；鹽敏；堿敏；潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)；表面吸附。3、鉆井液濾液與油氣層流體不配伍引起的損害無(wú)機(jī)鹽沉淀、形成處理劑不溶物、發(fā)生水鎖效應(yīng)、形成乳化堵塞、細(xì)菌堵塞。4、油相滲透率變化引起的損害5、負(fù)壓差急劇變化引起的油氣層損害第五章保護(hù)油氣層的鉆井技術(shù)第一節(jié)鉆井過(guò)程中造成油46二、鉆井過(guò)程中造成油氣層損害程度的工程因素1、壓差2、浸泡時(shí)間3、環(huán)空返速4、鉆井液性能二、鉆井過(guò)程中造成油氣層損害程度的工程因素1、壓差2、浸泡時(shí)47三、保護(hù)油氣層的鉆井工藝技術(shù)1、建立四個(gè)壓力剖面(地層孔隙壓力、破裂壓力、地應(yīng)力、坍塌壓力)，為井身結(jié)構(gòu)、鉆井液密度設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)2、確定合理的井身結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井的基本保證，特別是多壓力層系，盡可能使油氣層所在的裸眼井段處于同一壓力體系3、實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井，控制油氣層的壓差處于安全的最低值4、降低浸泡時(shí)間(1)采用優(yōu)選參數(shù)鉆井；(2)采用與地層特性相匹配的鉆井液，加強(qiáng)鉆井工藝技術(shù)措施及靜控工作，防止井下復(fù)雜事故的發(fā)生；(3)提高測(cè)井一次成功率，縮短完井時(shí)間；(4)加強(qiáng)管理，降低機(jī)修、組停、輔助工作和其它非生產(chǎn)時(shí)間。三、保護(hù)油氣層的鉆井工藝技術(shù)1、建立四個(gè)壓力剖面(地層孔隙壓485、搞好中途測(cè)試6、搞好井控，防止井噴漏對(duì)油氣層的損害7、鉆進(jìn)多套壓力層系地層所采用的保護(hù)油氣層鉆井技術(shù)采用中途測(cè)試，可以在鉆井過(guò)程中早期及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣層，準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)油氣層的特性，正確評(píng)價(jià)油氣層的產(chǎn)能。鉆井過(guò)程一旦發(fā)生井噴就會(huì)誘發(fā)大量油氣層潛在損害因素；井漏會(huì)使大量鉆井液進(jìn)入油氣層，造成固相堵塞。5、搞好中途測(cè)試6、搞好井控，防止井噴漏對(duì)油氣層的損害7、鉆497、調(diào)整井保護(hù)油氣層鉆井技術(shù)(1)損害原因a、多壓力層系；b、地層孔隙壓力、滲透率、孔隙度、巖石組成與結(jié)構(gòu)均已發(fā)生變化；c、油氣水分布發(fā)生變化，相滲透率也隨之而改變。(2)保護(hù)技術(shù)a、搞清井區(qū)地層孔隙壓力、建立孔隙壓力和破裂壓力曲線(xiàn)；b、對(duì)于裸眼井段均為低壓層的井，應(yīng)按地層壓力系數(shù)，優(yōu)選相應(yīng)類(lèi)別的低密度鉆井液，實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井、或預(yù)先在鉆井液中加解堵的堵漏劑來(lái)防漏。c、如裸眼井段為多壓力層系、高壓層是長(zhǎng)期注水引起的，則應(yīng)在鉆調(diào)整井之前進(jìn)行泄壓。如個(gè)別地層壓力極高，可預(yù)先打泄壓井。d、如高壓層是原始高壓層，且裸眼井段是多壓力層系，則應(yīng)通過(guò)合理井身結(jié)構(gòu)來(lái)解決。7、調(diào)整井保護(hù)油氣層鉆井技術(shù)(1)損害原因50第二節(jié)保護(hù)油氣層的固井技術(shù)一、固井質(zhì)量與保護(hù)油氣層之間的關(guān)系1、環(huán)空封固質(zhì)量不好，不同壓力系統(tǒng)的油氣水層相互干擾和竄流，易誘發(fā)油氣層潛在損害因素。2、環(huán)空封固質(zhì)量不好，當(dāng)油井進(jìn)行增產(chǎn)作業(yè)、注水、熱采等作業(yè)時(shí)，各種工作液就會(huì)在井下各層中竄流，對(duì)油氣層產(chǎn)生損害。3、環(huán)空封固質(zhì)量不好，會(huì)使油氣上竄至非產(chǎn)層，引起油氣資源損失；4、固井質(zhì)量不好，易發(fā)生套管損壞和腐蝕，引起油氣水互竄，造成對(duì)油氣層損害。第二節(jié)保護(hù)油氣層的固井技術(shù)一、固井質(zhì)量與保護(hù)油氣層之51二、固井質(zhì)量對(duì)保護(hù)油氣層損害原因分析1、固相顆粒堵塞；2、水泥漿濾液與儲(chǔ)層巖石和流體作用而引起的損害(水泥漿濾液通常很大)(1)水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)時(shí)在濾液中形成大量Ca2+、Mg2+、Fg2+、OH-、CO32-等離子，可與地層離子作用形成無(wú)機(jī)垢，OH-會(huì)誘發(fā)堿敏的發(fā)生。(2)發(fā)生水鎖、乳化堵塞；(3)濾液含表面活性劑時(shí)可引起巖石潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)。3、水泥漿中無(wú)機(jī)鹽結(jié)晶沉淀對(duì)油氣層的損害。二、固井質(zhì)量對(duì)保護(hù)油氣層損害原因分析1、固相顆粒堵塞；52

1、提高固井質(zhì)量①改善水泥漿性能。②依據(jù)地層孔隙壓力和破裂壓力，選用水泥漿密度，控制合理壓差，嚴(yán)防固井過(guò)程發(fā)生油氣侵和井漏。③提高頂替效率。④防止水泥漿失重引起環(huán)空竄流。⑤推廣應(yīng)用注水泥計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件。2、降低水泥漿濾失量為了減少水泥漿固相顆粒及濾液對(duì)油氣層的損害，需在水泥漿中加入降濾失劑，控制濾失量小于250ml。3、采用屏蔽暫堵鉆井液技術(shù)三、保護(hù)油氣層的固井技術(shù)1、提高固井質(zhì)量三、保護(hù)油氣層的固井技術(shù)53第六章保護(hù)油氣層的鉆井液完井液技術(shù)第一節(jié)保護(hù)油氣層的鉆井液技術(shù)一、保護(hù)油氣層對(duì)鉆井液的要求1、鉆井液密度可調(diào)，滿(mǎn)足不同壓力油氣層近平衡壓力鉆井的需要2、降低鉆井液中固相顆粒對(duì)油氣層的損害依據(jù)所鉆油氣層的孔喉直徑，選擇匹配的固相顆粒尺寸大小、級(jí)配和數(shù)量，用以減少固相侵入油氣層的數(shù)量與深度。還可以根據(jù)油氣層特性選用暫堵劑，在油井投產(chǎn)時(shí)再進(jìn)行解堵。對(duì)于固相顆粒堵塞會(huì)造成油氣層嚴(yán)重?fù)p害且不易解堵的井，鉆開(kāi)油氣層時(shí)，應(yīng)盡可能采用無(wú)固相或無(wú)膨潤(rùn)土鉆井液。3、鉆井液必須與油氣層巖石相配伍中、強(qiáng)水敏性油氣層應(yīng)采用強(qiáng)抑制性鉆井液。對(duì)于鹽敏性油氣層，鉆井液的礦化度應(yīng)控制在兩個(gè)臨界礦化度之間。對(duì)于堿敏性油氣層，鉆井液的pH值應(yīng)盡可能控制在7～8;如需調(diào)控pH值，最好不用燒堿作為堿度控制劑。對(duì)于非酸敏油氣層，可選用酸溶處理劑或暫堵劑。對(duì)于速敏性油氣層，應(yīng)盡量降低壓差和嚴(yán)防井漏。采用油基或油包水鉆井液、水包油鉆井液時(shí)，最好選用非離子型乳化劑，以免發(fā)生潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)等。4、鉆井液濾液組分必須與油氣層中流體相配伍應(yīng)考慮的因素：濾液中所含的無(wú)機(jī)離子和處理劑不與地層中流體發(fā)生沉淀反應(yīng)；濾液與地層中流體不發(fā)生乳化堵塞作用；濾液表面張力低，以防發(fā)生水鎖作用；濾液中所含細(xì)菌在油氣層所處環(huán)境中不會(huì)繁殖生長(zhǎng)。5、鉆井液的組成與性能都能滿(mǎn)足保護(hù)油氣層的需要第六章保護(hù)油氣層的鉆井液完井液技術(shù)第一節(jié)保護(hù)油氣54二、鉆開(kāi)油氣層的鉆井液類(lèi)型二、鉆開(kāi)油氣層的鉆井液類(lèi)型55三、屏蔽暫堵保護(hù)油氣層技術(shù)1、技術(shù)構(gòu)思2、技術(shù)要求(1)測(cè)定油氣層孔喉分布曲線(xiàn)及孔喉的平均直徑；(2)按1/2～2/3孔喉直徑選擇架橋粒子的顆粒尺寸，使其在鉆井液中的含量大于3%；(3)按顆粒直徑小于架橋粒子(約1/4孔喉直徑)選用充填粒子，其加量大于1.5%；(4)加入可變形的粒子．如：SAS、氧化瀝青、石蠟、樹(shù)脂等，加量一般為1～2%，粒經(jīng)與充填粒子相當(dāng)。變形粒子的軟化點(diǎn)與油氣層溫度相適應(yīng)。3、實(shí)施方案油氣層孔喉大小及分布研究屏蔽暫堵技術(shù)室內(nèi)研究提出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方案，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)收集試油、開(kāi)采資料，綜合分析評(píng)價(jià)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益推廣應(yīng)用。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方案：a、進(jìn)入油氣層前處理鉆井液，并測(cè)定鉆井液的粒經(jīng)分布；b、進(jìn)入油氣層前加入各種暫堵劑；c、進(jìn)入油氣層后檢測(cè)鉆井液中的顆粒粒經(jīng)，并視情況補(bǔ)加暫堵劑；d、加入暫堵劑后，停止使用能清除暫堵劑的地面固控設(shè)備。三、屏蔽暫堵保護(hù)油氣層技術(shù)1、技術(shù)構(gòu)思現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方案：56第二節(jié)保護(hù)油氣層的射孔液技術(shù)一、對(duì)射孔液的基本要求1、保證與油氣層巖石和流體相配伍2、防止射孔作業(yè)過(guò)程中和射孔后的后續(xù)作業(yè)過(guò)程中，對(duì)油氣層不造成損害3、滿(mǎn)足射孔和后續(xù)作業(yè)的要求，即應(yīng)具有一定密度、具備壓井條件4、應(yīng)具有適當(dāng)?shù)牧髯冃?，以滿(mǎn)足循環(huán)清洗炮眼的要求二、射孔液種類(lèi)1、無(wú)固相清潔鹽水2、陽(yáng)離子聚合物粘土穩(wěn)定劑射孔液3、無(wú)固相聚合物鹽水射孔液4、暫堵型聚合物射孔液5、油基射孔液6、酸基射孔液第二節(jié)保護(hù)油氣層的射孔液技術(shù)一、對(duì)射孔液的基本要求157第七章保護(hù)油氣層的完井技術(shù)第一節(jié)射孔完井的保護(hù)油氣層技術(shù)一、射孔對(duì)油氣層的損害分析1、成孔過(guò)程對(duì)油氣層的損害2、射孔參數(shù)不合理或油氣層打開(kāi)程度不完善對(duì)油氣層的損害3、射孔壓差不當(dāng)對(duì)油氣層的損害4、射孔液對(duì)油氣層的損害第七章保護(hù)油氣層的完井技術(shù)第一節(jié)射孔完井的保護(hù)油58二、保護(hù)油氣層的射孔完井技術(shù)1、正壓差射孔的保護(hù)油氣層技術(shù)(1)采用與油氣層相配伍的無(wú)固相射孔液(2)控制正壓差不超過(guò)2MPa2、負(fù)壓差射孔的保護(hù)油氣層技術(shù)(1)采用與油氣層相配伍的無(wú)固相射孔液(2)科學(xué)合理地確定負(fù)壓差值3、合理負(fù)壓差值的確定(1)若負(fù)壓差值偏低，便不能保證孔眼完全清潔暢通(2)合理負(fù)壓差值的計(jì)算a、若油氣層沒(méi)有出砂歷史，則ΔPrec=0.2ΔPmin+0.8ΔPmax若油氣層有出砂歷史，則ΔPrec=0.8ΔPmin+0.2ΔPmaxb、根據(jù)油氣層滲透率確定最小負(fù)壓差值ΔPmin二、保護(hù)油氣層的射孔完井技術(shù)1、正壓差射孔的保護(hù)油氣層技術(shù)59c、根據(jù)油氣層的聲波時(shí)差，確定最大負(fù)壓差值ΔPmaxΔPmax(氣井)=33.095-0.0524DTasΔPmax(油井)=24.132-0.0399DTas若聲波時(shí)差DTas<300s/m時(shí)，ΔPmax=0.8套管抗擠毀壓力4、射孔液的合理選擇、設(shè)計(jì)5、射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)c、根據(jù)油氣層的聲波時(shí)差，確定最大負(fù)壓差值ΔPmax601、割縫襯管防砂保護(hù)油氣層技術(shù)2、礫石充填防砂護(hù)油氣層技術(shù)(1)礫石質(zhì)量要求(2)礫石充填液對(duì)油氣層的影響及其保護(hù)技術(shù)第二節(jié)防砂完井的保護(hù)油氣層技術(shù)一、油層出砂機(jī)理二、保護(hù)油氣層的防砂完井技術(shù)1、割縫襯管防砂保護(hù)油氣層技術(shù)第二節(jié)防砂完井的保護(hù)油61第三節(jié)完井方法的優(yōu)選一、根據(jù)油氣藏類(lèi)型選擇二、根據(jù)油氣層特性選擇三、工程技術(shù)及措施要求第三節(jié)完井方法的優(yōu)選一、根據(jù)油氣藏類(lèi)型選擇二、根據(jù)油62油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中的保護(hù)油氣層技術(shù)石油大學(xué)(華東)石油工程系油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程石油大學(xué)(華東)石油工程系63目錄第一節(jié)概述第二節(jié)采油生產(chǎn)中的油層保護(hù)技術(shù)第三節(jié)注水中的保護(hù)油層技術(shù)第四節(jié)酸化作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)第五節(jié)壓裂作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)第六節(jié)修井作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)第七節(jié)提高采收率中的保護(hù)油氣層技術(shù)專(zhuān)題一：油水井儲(chǔ)層損害診斷技術(shù)一、油水井儲(chǔ)層損害的礦場(chǎng)診斷技術(shù)二、根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型診斷油氣層損害程度和類(lèi)型專(zhuān)題二：油氣層敏感性的預(yù)測(cè)技術(shù)專(zhuān)題三：油氣層損害機(jī)理的經(jīng)驗(yàn)分析專(zhuān)題四：保護(hù)油氣層的防砂技術(shù)目錄第一節(jié)概述64第一節(jié)概述一、油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中的保護(hù)油氣層技術(shù)的重要性1、重要性如：冀東油田高94-1井1993年內(nèi)采用高密度壓井液進(jìn)行多次作業(yè)，使近井地層堵塞損害十分嚴(yán)重，后來(lái)采用CY-3解堵劑進(jìn)行解堵作業(yè)，才恢復(fù)了日產(chǎn)5～6噸的產(chǎn)量。防止地層損害，保護(hù)油層是穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)少投入多產(chǎn)出、獲得較好經(jīng)濟(jì)效益的重要措施之一。2、油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中油層損害的特點(diǎn)油田一旦投入生產(chǎn)，油層壓力、溫度及其儲(chǔ)滲特性都在不斷發(fā)生變法，這種變法過(guò)程主要表現(xiàn)在：(1)油層巖石的儲(chǔ)、滲空間不斷改變。(2)巖石的潤(rùn)濕性不斷改變或潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)。(3)油層的水動(dòng)力學(xué)場(chǎng)(壓力、地應(yīng)力、天然驅(qū)動(dòng)能量)、溫度場(chǎng)不斷破壞和不斷重新平衡。

因此，油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中油層損害的特點(diǎn)為：第一節(jié)概述65(1)損害周期長(zhǎng)。(2)損害范圍寬。(3)損害更具復(fù)雜性。(4)損害更具疊加性。(1)損害周期長(zhǎng)。66油層保護(hù)多媒體課件67油層保護(hù)多媒體課件68油層保護(hù)多媒體課件69二、油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中保護(hù)油氣層研究的思路及內(nèi)容二、油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中保護(hù)油氣層研究的思路及內(nèi)容70油層保護(hù)多媒體課件71保護(hù)油層室內(nèi)評(píng)價(jià)研究程序框圖保護(hù)油層室內(nèi)評(píng)價(jià)研究程序框圖72第二節(jié)采油生產(chǎn)中的油層保護(hù)技術(shù)一、采油生產(chǎn)中的油層損害因素分析1、生產(chǎn)壓差不合理易引起速敏性損害。流體流速是控制微粒在孔隙基質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的主要參數(shù)。2、結(jié)垢堵塞(1)無(wú)機(jī)垢堵塞采油過(guò)程中形成垢的類(lèi)型：鈣的硫酸鹽(石膏和硬石膏)、鈣的碳酸鹽(方解石)、鋇的硫酸鹽(重晶石)、鍶的硫酸鹽(天青石)及鈉的氯化物等構(gòu)成。形成垢的主要原因：流體向井底流動(dòng)時(shí)流體壓力降低而引起的，或者是由于注入水與地層流體不配伍，當(dāng)注入水突破時(shí)由于注入水與地層水在油井附近充分混合而引起，系統(tǒng)壓力降低更加劇了鹽垢的形成。對(duì)注水開(kāi)發(fā)油田，如果注入水與地層不配伍，結(jié)垢將不僅出現(xiàn)在采油井近井地層。從注水井到見(jiàn)水油井的注水地層運(yùn)移帶上，垢的形成與分別狀況十分復(fù)雜。第二節(jié)采油生產(chǎn)中的油層保護(hù)技術(shù)73結(jié)垢大多分布在水洗明顯層位的大孔隙、微裂縫部位和孔壁上，以充填、孔壁寄生的晶簇、晶芽與粘土礦物伴生的團(tuán)塊形式存在。(2)有機(jī)垢堵塞類(lèi)型：石蠟、瀝青質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，原油含蠟量高的是生產(chǎn)稀油的井、出砂井或油井見(jiàn)水后其結(jié)蠟就嚴(yán)重，在影響石蠟沉積的諸因素中，溫度是最主要的因素。隨溫度降低，石蠟的溶解度下降，析蠟愈多。如果原油中的輕質(zhì)餾分愈多，則蠟的結(jié)晶溫度就愈低，就愈不易析蠟。瀝青質(zhì)沉積后很難解除，一般酸化無(wú)效果，而且會(huì)加劇瀝青質(zhì)沉積。一般注CO2混相驅(qū)、酸化解堵、注入不適宜的有機(jī)化合物如乙醇等都將引起嚴(yán)重的瀝青質(zhì)沉積，堵塞近井地層。引起瀝青質(zhì)沉積的主要因素是壓力、其次為溫度。3、脫氣當(dāng)原油脫氣很少，氣泡之間并未連通為連續(xù)相之前，孔喉處氣泡很容易“氣鎖”，只不過(guò)隨流體壓力降低，氣體析出量增多，其體積膨脹，氣體容易成為連續(xù)相，這種暫時(shí)“氣鎖”損害逐漸自動(dòng)解除。結(jié)垢大多分布在水洗明顯層位的大孔隙、微裂縫部位和孔壁上，以充744、出砂

地層出砂同時(shí)伴隨著地層孔隙不同程度的堵塞。采油過(guò)程中油井出砂的因素一般可歸納為：(1)流體向井流動(dòng)

采油速度與砂巖的膠結(jié)程度是決定產(chǎn)砂量大小的關(guān)鍵參數(shù)。(2)地質(zhì)因素(3)生產(chǎn)速度

使骨架砂變?yōu)樽杂缮耙苿?dòng)的速度稱(chēng)為臨界生產(chǎn)速度。(4)膠結(jié)方式以硅質(zhì)膠結(jié)的強(qiáng)度最大，碳酸鹽膠結(jié)次之，粘土膠結(jié)最差。

易出砂的砂巖油層主要以接觸膠結(jié)為主，其膠結(jié)物少，而且其中含有粘土膠結(jié)物。4、出砂75(5)多相流動(dòng)總的來(lái)說(shuō)，液體滲流而產(chǎn)生的拖力是油井出砂的主要因素。在其它條件相同時(shí)，生產(chǎn)壓差越高，流體粘度越大，越容易出砂；在同樣的生產(chǎn)壓差下，地層是否容易出砂還取決于建立生產(chǎn)壓差的方式，緩慢的方式建立將不容易出砂。二、采油生產(chǎn)中的保護(hù)油層技術(shù)1、技術(shù)思路(5)多相流動(dòng)76油層保護(hù)多媒體課件772、合理確定采油工作制度2、合理確定采油工作制度783、保持地層壓力開(kāi)采優(yōu)點(diǎn)：可延緩或減少原油中的溶解氣的逸出；對(duì)結(jié)垢、析蠟有抑制作用；減輕出砂趨勢(shì)。4、采油生產(chǎn)中油層損害的防治a.防砂(機(jī)械防砂、化學(xué)防砂)化學(xué)防砂包括人工膠結(jié)砂和人工井壁防砂方法。b.防無(wú)機(jī)垢近井地層無(wú)機(jī)垢的防止一般采用擠注化學(xué)抑制劑的方法，對(duì)已發(fā)生結(jié)垢堵塞的情況還必須注清垢劑解除堵塞。c.防治有機(jī)垢防止有機(jī)垢在地層孔隙的堆積，關(guān)鍵在于維持較高的地層壓力和溫度；防止有機(jī)垢在井筒或管線(xiàn)設(shè)備的沉積一般有油管內(nèi)襯(如玻璃襯里)和涂料油管，也可在油流中加入防蠟抑制劑。清蠟方法有機(jī)械清蠟和熱力清蠟(包括熱洗、熱油循環(huán)、電熱清蠟、熱化學(xué)清蠟)或用熱酸處理；用于地層內(nèi)的清蠟方法有化學(xué)清蠟或熱酸處理法。

清除瀝青質(zhì)的沉積一般采用甲苯或甲苯和助溶劑進(jìn)行解堵處理。3、保持地層壓力開(kāi)采79三、油井中儲(chǔ)層損害的診斷及解堵處理技術(shù)1、儲(chǔ)層損害診斷的意義在前面我們已知道，油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程是儲(chǔ)層發(fā)生動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，也是儲(chǔ)層可能產(chǎn)生損害的過(guò)程，因此，在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行保護(hù)和對(duì)已損害的儲(chǔ)層進(jìn)行解堵是“增儲(chǔ)上產(chǎn)”的重要措施。目前，各老油田的采油井和注水井皆因各種原因發(fā)生了不同類(lèi)型的損害，甚至許多油井已停產(chǎn)，給油田帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，如何治理這些已停產(chǎn)的井，保護(hù)面臨停產(chǎn)的井、延長(zhǎng)它們的生產(chǎn)壽命是擺在我們面前的首要任務(wù)。當(dāng)然，要科學(xué)地治理已停產(chǎn)的井，我們必須搞清這些井停產(chǎn)的原因是什么？然后才能針對(duì)該原因采取相應(yīng)的治理措施，如果是因?yàn)閮?chǔ)層損害而導(dǎo)致的油氣流動(dòng)通道堵塞，我們必須進(jìn)行解堵措施處理。同樣，要延長(zhǎng)生產(chǎn)井的使用壽命，應(yīng)該在預(yù)測(cè)儲(chǔ)層損害的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的保護(hù)措施。目前，我國(guó)已發(fā)展了解除不同儲(chǔ)層堵塞的處理措施，但在具體選擇這些措施時(shí)卻存在較大的盲目性，給施工效果帶來(lái)較大的影響，因此，為提高施工效果和增加油田產(chǎn)量，也必須進(jìn)行儲(chǔ)層損害診斷。三、油井中儲(chǔ)層損害的診斷及解堵處理技術(shù)802、解堵技術(shù)介紹①濃縮酸、低傷害濃縮酸技術(shù)這是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。該技術(shù)使用磷酸作為酸化液中的主液，因其酸性相對(duì)較弱，酸巖反應(yīng)速度較慢（比土酸慢10倍左右），故能進(jìn)行深部酸化；低傷害濃縮酸在溶蝕泥質(zhì)的同時(shí)，又能避免Fe(OH)3、CaF2沉淀的大量生成，對(duì)地層的傷害極小。②水力振蕩解堵技術(shù)這項(xiàng)技術(shù)也是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。它主要是利用水力產(chǎn)生的振蕩波清除近井地帶的機(jī)械雜質(zhì)、鉆井泥漿、瀝青膠質(zhì)沉積等，并能形成不閉合的裂縫，改變?cè)徒Y(jié)構(gòu)，降低其粘度，加快原油向井底的流動(dòng)速度。該項(xiàng)技術(shù)主要用于解除近井地帶的堵塞。其特點(diǎn)是：施工簡(jiǎn)單、成本低廉、不傷害油層。③合成酸酸化技術(shù)這也是一種新型的深部酸化工藝。利用甲醛和鹵鹽的復(fù)合反應(yīng)在地層內(nèi)生成鹽酸或氫氟酸，從而達(dá)到深部酸化的目的。該技術(shù)適用于巖性致密、裂縫不發(fā)育、或堵塞半徑較大的油水井，1990年至1992年應(yīng)用比較多，效果也不錯(cuò)。但它無(wú)法避免二次沉淀的生成，目前已逐漸被淘汰。2、解堵技術(shù)介紹81④HJ-1堿性解堵技術(shù)它是目前解除泥漿中重晶石污染唯一有效的解堵劑。重晶石中的主要成分是BaSO4，該解堵劑的主要成分為一種鋇離子螯合劑，它使不溶于水、酸的BaSO4中的Ba2+不斷被螯合劑螯合最后變成溶液，從而達(dá)到解除重晶石堵塞的目的。該解堵劑還有較強(qiáng)的溶解SO42-垢的能力，因此可解除含BaSO4、CaSO4、CrSO4等的垢。⑤CY-3解堵技術(shù)能明顯降低水的表、界面張力，對(duì)油污有較強(qiáng)的清洗能力，能解除鉆井泥漿濾失、修井作業(yè)中的壓井液、洗井液等入井液、地層水等產(chǎn)生的水鎖堵塞和乳化堵塞，還能解除一些酸不溶物及油污等堵塞。⑥CY-5解堵技術(shù)能解除鉆井液聚合物膠體微粒在地層中產(chǎn)生的堵塞，還能解除Ca2+、Mg2+、Fe2+等離子形成的鹽垢、腐蝕產(chǎn)物、碳酸鹽，以及細(xì)菌菌體等堵塞物。⑦CY-6解堵技術(shù)適用于油井，對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕。對(duì)井筒套管及近井地帶地層形成的蠟堵，膠質(zhì)瀝青堵塞有較強(qiáng)的溶解作用。根據(jù)堵塞物程度和類(lèi)型的不同，適當(dāng)調(diào)整配方，可以提高解堵效果。④HJ-1堿性解堵技術(shù)82⑧定向爆破技術(shù)⑨循環(huán)脈沖解堵技術(shù)3、解堵技術(shù)的選擇方法①根據(jù)儲(chǔ)層損害的類(lèi)型和程度來(lái)選擇對(duì)于初期產(chǎn)量較好，后因壓井、洗井、檢泵或其它措施引起近井地帶損害程度較輕的井，可采用水力振蕩、土酸加3～5%互溶劑的辦法來(lái)處理。對(duì)于儲(chǔ)層的深部堵塞，或近井地帶污染較為嚴(yán)重的井，以及地層本身滲透率較低的井，可采用低傷害酸以達(dá)到深部酸化處理的目的。對(duì)于某些井生產(chǎn)潛力較大，但正常生產(chǎn)時(shí)日產(chǎn)卻比較低，或補(bǔ)孔換層后仍不出的井可用12～15%HCl為前置液，15～17%低傷害酸為主處理液來(lái)進(jìn)行處理。此外，還可以采取其它的解堵措施（如：高能氣體壓裂等）。②根據(jù)巖性特征來(lái)選擇對(duì)于灰質(zhì)含量較高、泥質(zhì)含量較低的井可采用濃縮酸來(lái)解堵；對(duì)于灰質(zhì)含量和泥質(zhì)含量都較高的井可采用12～15%HCl為前置液，15～17%低傷害酸來(lái)處理，因?yàn)榈蛡λ峥杀苊舛纬恋淼纳?。⑧定向爆破技術(shù)83③根據(jù)儲(chǔ)層類(lèi)型來(lái)選擇采用酸化方法來(lái)解除儲(chǔ)層損害，其成敗在于事前確定儲(chǔ)層損害的類(lèi)型。從前述也可以看出，各種解堵技術(shù)適用于解除不同的儲(chǔ)層損害情況，如HJ-1堿性解堵技術(shù)適用于解除重晶石堵塞（即：鉆井泥漿導(dǎo)致的儲(chǔ)層損害），而有機(jī)質(zhì)（如：石蠟、瀝青質(zhì)和乳狀液等）堵塞適用于選擇稠油解堵劑。4、應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用儲(chǔ)層損害診斷軟件分別在勝利、大港和江蘇油田進(jìn)行了儲(chǔ)層損害診斷，其結(jié)果如下。③根據(jù)儲(chǔ)層類(lèi)型來(lái)選擇84在渤南油田各油井損害類(lèi)型和程度診斷的應(yīng)用表在渤南油田各油井損害類(lèi)型和程度診斷的應(yīng)用表85油層保護(hù)多媒體課件86在渤南油田各油井解堵措施與效果表在渤南油田各油井解堵措施與效果表87第三節(jié)注水中的保護(hù)油層技術(shù)一、注水中油層損害因素分析(一)地層巖石特性1、敏感性礦物的含量及產(chǎn)狀2、巖石的儲(chǔ)滲空間物性(二)地層流體特性1、地層水的性質(zhì)包括礦化度、陽(yáng)離子成分、陰離子成分、水型。2、原油性質(zhì)包括密度、相對(duì)密度、壓縮系數(shù)、原油粘度、體積系數(shù)、凝固點(diǎn)、含硫量、含膠質(zhì)量、含瀝青量、含蠟量以及其它雜質(zhì)含量。3、天然氣性質(zhì)第三節(jié)注水中的保護(hù)油層技術(shù)881、注入水與地層巖石不配伍(1)水敏損害(2)機(jī)雜堵塞(3)注入水造成巖石表面潤(rùn)濕性反轉(zhuǎn)2、注入水與地層流體不配伍(1)結(jié)垢1、注入水與地層巖石不配伍89(2)注入水與地層原油生成乳狀液乳化液滴損害的主要形式有液鎖和吸附。(3)注入水引起的細(xì)菌堵塞(4)注入水中的溶解氣引起的損害3、注入水損害因素的相互影響(1)細(xì)菌的存在增加懸浮物顆粒含量并增大顆粒粒徑(2)水中微生物的生長(zhǎng)和繁殖將會(huì)加劇結(jié)晶和沉淀的作用(3)較低的pH值可抑制結(jié)晶的產(chǎn)生(4)含機(jī)械雜質(zhì)及殘余油的油田污水進(jìn)入回注系統(tǒng)，給細(xì)菌提供了很好的營(yíng)養(yǎng)源，加速細(xì)菌反應(yīng)。(5)較低的注入速度有利于細(xì)菌繁殖及垢的生成，較高的注水速度導(dǎo)致微粒運(yùn)移，并加速腐蝕反映。(6)油滴和懸浮物能大量吸附化學(xué)劑，降低化學(xué)劑的效果。(2)注入水與地層原油生成乳狀液90(四)不合理的工作制度造成的損害1、注水強(qiáng)度過(guò)大引起的速敏損害2、其它不當(dāng)操作引起的損害如：作業(yè)時(shí)，因壓井液侵入注水層段而造成的損害；注水井酸化措施不當(dāng)，破壞了骨架結(jié)構(gòu)或生成沉淀物，造成地層的二次損害；未按規(guī)定程序洗井、井筒不清潔，從而使井筒中的污物隨注入水進(jìn)入地層。二、注水中的儲(chǔ)層損害實(shí)例1、在江蘇油田，目前的注入水水質(zhì)普遍不達(dá)標(biāo)，關(guān)鍵在污水含油、機(jī)雜、細(xì)菌、CO2等。2、注水井的洗井制度不能保證實(shí)施，即使洗井也無(wú)法保證泵口、井口、出口水質(zhì)一致(如江蘇、大港油田等)。3、江蘇富民油田由于電力緊張的影響，使注水壓力無(wú)法平穩(wěn)。4、江蘇富民油田注水有效率很低，長(zhǎng)期注水的目的層卻由于種種原因注不進(jìn)去，擬進(jìn)行分層注水又由于封隔器質(zhì)量問(wèn)題或水質(zhì)問(wèn)題或壓力波動(dòng)大的問(wèn)題而無(wú)法得以實(shí)施。5、江蘇富民油田注水結(jié)垢問(wèn)題也同樣嚴(yán)重，需進(jìn)一步研究。(四)不合理的工作制度造成的損害916、江蘇油田未建立合理的注入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和工藝條件。7、江蘇富民油田污水回注系統(tǒng)的腐蝕嚴(yán)重，包括細(xì)菌問(wèn)題，但具體原因有待進(jìn)一步分析研究。8、在注水過(guò)程中，有一半的注水管線(xiàn)內(nèi)部結(jié)垢，內(nèi)徑變小。9、在注水過(guò)程中，單方向突進(jìn)嚴(yán)重。10、在采油過(guò)程中，生產(chǎn)壓差建立得太快，引起出砂和微粒運(yùn)移等。三、注水中的保護(hù)油氣層技術(shù)(一)注水中保護(hù)油氣層技術(shù)的思路6、江蘇油田未建立合理的注入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和工藝條件。92油層保護(hù)多媒體課件93油層保護(hù)多媒體課件94油層保護(hù)多媒體課件95(二)水質(zhì)和水質(zhì)保障體系1、水源水的選擇2、確定注入水水質(zhì)我國(guó)石油工業(yè)不同時(shí)期注入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)表一般注入水應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：(1)機(jī)雜含量及其粒徑不堵塞喉道；(2)注入水中的溶解氣、細(xì)菌等造成的腐蝕產(chǎn)物、沉淀不造成油層堵塞；(3)與油層水相配伍；(4)與油層的巖石和原油相配伍。

切忌用一種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)不同類(lèi)型油層的注入水水質(zhì)進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。3、水質(zhì)保證體系概念設(shè)計(jì)1)水質(zhì)保證體系的設(shè)計(jì)原則(1)水處理流程和設(shè)備能滿(mǎn)足本區(qū)塊的注入水水質(zhì)處理的要求；(2)能滿(mǎn)足注入水開(kāi)發(fā)期水源水(淡水、清污回注水、污水)變化的要求；(二)水質(zhì)和水質(zhì)保障體系96(3)體系運(yùn)行穩(wěn)定、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用；(4)注水管理系統(tǒng)完整、水質(zhì)檢測(cè)規(guī)范。2)水質(zhì)保證體系的組成(三)合理工作制度的確定1、注水強(qiáng)度的計(jì)算Q1.83×10-3QcA

=HDc2c式中：A=[0.7(dh)＋0.3r(r－h(huán)12)0.5]×SPc×Se，表示射孔井單位射開(kāi)厚度的流動(dòng)面積，cm2；Qc實(shí)驗(yàn)巖心臨界流速Vc對(duì)應(yīng)的臨界流量，cm3/min；Q某一注水井的臨界注水量，m3/d；

Dc實(shí)驗(yàn)用巖心直徑，cm；H射開(kāi)油層厚度，m；d射開(kāi)孔眼直徑，cm；(3)體系運(yùn)行穩(wěn)定、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用；97r射開(kāi)孔眼半徑，cm；h射開(kāi)孔眼底部圓柱形部長(zhǎng)度，cm；h12射開(kāi)孔眼底部錐形部長(zhǎng)度，cm；SPc每米射孔數(shù)目；Se發(fā)射率；

油層孔隙度；

c巖心孔隙度。2、注水壓力的確定注水壓力應(yīng)在地層的真實(shí)破裂壓力以下進(jìn)行。3、正確選用各類(lèi)處理劑四、在水井中儲(chǔ)層損害的診斷及處理技術(shù)1、增注措施的選擇原理根據(jù)各種解堵技術(shù)的不同增注原理，我們必須根據(jù)水井油氣層被損害的情況選擇相應(yīng)的增注處理技術(shù)。r射開(kāi)孔眼半徑，cm；98油層保護(hù)多媒體課件99油層保護(hù)多媒體課件100油層保護(hù)多媒體課件101油層保護(hù)多媒體課件102第四節(jié)酸化作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)一、酸化作業(yè)中的油層損害因素1、酸液與油層流體不配伍(1)酸液與油層原油不配伍當(dāng)酸液與油層流體接觸時(shí)，主要存在兩種損害機(jī)理，即剛性膜乳狀液的形成以及瀝青稀淤泥的沉積。

原油的分類(lèi)：石蠟基原油和瀝青質(zhì)原油(根據(jù)原油重質(zhì)組分的特性)。人們稱(chēng)酸處理作業(yè)中由原油與酸接觸而產(chǎn)生的瀝青稀淤泥為酸渣。酸渣一旦產(chǎn)生，會(huì)對(duì)油層帶來(lái)永久性損害，很難消除。瀝青稀淤泥主要發(fā)生在API重度不小于27、瀝青稀含量不大于3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的原油中。

影響酸渣形成的主要因素為：使用鹽酸：增加鹽酸的強(qiáng)度會(huì)加劇酸渣的形成。因此，當(dāng)存在瀝青質(zhì)原油時(shí)，決不能使用濃度為28%以上的鹽酸。酸中含鐵：含鐵離子尤其是三價(jià)鐵離子的酸會(huì)加劇酸渣的形成。使用土酸：土酸造成的瀝青稀淤泥沉積問(wèn)題比鹽酸還要嚴(yán)重。低表面張力液體的使用：第四節(jié)酸化作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)103不配伍的酸液添加劑：

Houchin等人的研究證明：API重度不小于22，瀝青稀含量不小于4%的原油一般會(huì)形成剛性膜乳狀液。(2)酸液與地層水不配伍2、酸液與油層巖石不配伍1)酸液與油層礦物反應(yīng)產(chǎn)生二次沉淀；2)酸液的沖刷與溶解作用造成微粒運(yùn)移；3)酸化產(chǎn)生水鎖和巖石潤(rùn)濕性改變。3、添加劑選擇不當(dāng)4、酸化設(shè)計(jì)、施工不當(dāng)(1)施工參數(shù)選擇不當(dāng)酸化施工參數(shù)包括酸濃度、施工泵壓、施工排量、酸液用量等。(2)施工中的油層損害不配伍的酸液添加劑：104二、酸化過(guò)程中的儲(chǔ)層損害實(shí)例1、酸化處理增產(chǎn)的效果很明顯。從這方面來(lái)看，在鉆井、完井中存在油層損害。2、對(duì)酸液與地層巖石配伍性研究較多，而酸液與儲(chǔ)層流體的配伍性及酸化工藝研究較少。3、各類(lèi)酸對(duì)各類(lèi)儲(chǔ)層的酸化效果尚需進(jìn)一步研究。4、由于地層壓力系數(shù)較低，使殘酸返排未能達(dá)到滿(mǎn)意效果，殘酸返排是困擾江蘇石油勘探局油井酸化施工的一大難題。5、酸化配方及與儲(chǔ)層和井內(nèi)各種流體配伍，及選井等方面的研究工作還不夠，故對(duì)酸化效果無(wú)法預(yù)測(cè)，造成酸化施工過(guò)程中的盲目性。三、酸化作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)1、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄取2、油層損害的判斷3、正確選擇酸液4、優(yōu)選酸液添加劑粘土穩(wěn)定劑、助排劑、絡(luò)合劑、還原劑、緩蝕劑、表面活性劑、抗淤渣劑、互溶劑。二、酸化過(guò)程中的儲(chǔ)層損害實(shí)例1055、優(yōu)選施工參數(shù)注入壓力或速度、注酸量、后置液、排液速度。6、施工中的質(zhì)量保證第五節(jié)壓裂作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)一、壓裂作業(yè)中的油層損害因素分析1、壓裂液與地層流體不配伍(1)壓裂液與原油不配伍(2)壓裂液與地層水不配伍2、壓裂液與地層巖石不配伍3、壓裂液對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的損害1)壓裂液濃縮對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的損害2)壓裂液殘?jiān)鼘?duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的損害3)壓裂劑對(duì)支撐裂縫導(dǎo)流能力的損害5、優(yōu)選施工參數(shù)106三、壓裂作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)1、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄取2、優(yōu)選壓裂液體系水基壓裂液、油基壓裂液、泡沫壓裂液、乳化壓裂液3、優(yōu)選壓裂液添加劑降濾失添加劑、粘土穩(wěn)定劑、破乳劑、助排劑、破膠劑。4、支撐劑的選擇支撐劑強(qiáng)度、顆粒大小及分布、品質(zhì)(純度與雜質(zhì)含量)、圓度和球度、支撐劑密度。5、優(yōu)選施工施工參數(shù)的優(yōu)化、精心組織施工、選擇排液措施。三、壓裂作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)107第六節(jié)修井作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)一、修井作業(yè)中的油層損害1、修井入井液對(duì)油層的損害因素分析1)修井入井液中固體微粒侵入損害2)修井入井液與油層及地下流體不配伍損害3)微生物損害2、修井作業(yè)技術(shù)措施不當(dāng)對(duì)油層的損害二、保護(hù)油層優(yōu)質(zhì)修井選擇1、優(yōu)選化學(xué)添加劑2、控制懸浮固體顆粒粒徑和數(shù)量3、控制密度指標(biāo)循環(huán)洗井、沖砂液的密度應(yīng)不大于1g/cm3，壓井液密度應(yīng)為作業(yè)區(qū)域地層壓力再附加10%～20%。4、控制濾失量到最低程度第六節(jié)修井作業(yè)中的保護(hù)油氣層技術(shù)1085、控制一定的pH值在臨界pH值以下。6、含鹽量的控制在兩個(gè)臨界鹽度值范圍內(nèi)。7、熱穩(wěn)定性好、無(wú)腐蝕作用。三、不壓井作業(yè)技術(shù)1、不壓井作業(yè)技術(shù)概況2、自噴井不壓井作業(yè)技術(shù)3、抽油機(jī)井不壓井作業(yè)技術(shù)4、注水井不壓井不放噴作業(yè)技術(shù)第七節(jié)提高采收率中的保護(hù)油氣層技術(shù)一、注蒸汽采油中的保護(hù)油氣層技術(shù)1、損害因素分析(1)高溫下水化學(xué)反應(yīng)(2)粘土膨脹(3)微粒運(yùn)移5、控制一定的pH值在臨界pH值以下。109(4)出砂引起的油層損害(5)瀝青質(zhì)沉積造成的損害(6)乳化造成的損害2、保護(hù)油層技術(shù)(1)控制注入速度(2)控制注入蒸汽的pH值(3)完井防砂(4)必要的添加劑(5)清除機(jī)械雜質(zhì)二、化學(xué)驅(qū)油中的保護(hù)油氣層技術(shù)1、損害因素分析(1)聚合物引起的油層損害(2)堿劑引起的油層損害(3)表面活性劑引起的油層損害(4)出砂引起的油層損害110專(zhuān)題一：油水井儲(chǔ)層損害診斷技術(shù)一、油水井儲(chǔ)層損害的礦場(chǎng)診斷技術(shù)1、利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)診斷儲(chǔ)層損害和進(jìn)行產(chǎn)能計(jì)算(1)表皮系數(shù)的計(jì)算利用現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)診斷油層損害程度進(jìn)行了研究。在采油過(guò)程中，油井的采油指數(shù)可定義為：q0=J(pe-pwf)

式中：q0產(chǎn)油量，m3/d；J采油指數(shù)，m3/d/MPa；pe地層壓力，MPa；pwf井底流壓，MPa。通過(guò)穩(wěn)定試井資料可對(duì)表皮系數(shù)進(jìn)行估算，其計(jì)算式如下：Kre3S=(-1)[ln()-]

Ｋrw4專(zhuān)題一：油水井儲(chǔ)層損害診斷技術(shù)一、油水井儲(chǔ)層損害的礦場(chǎng)診斷技111式中：K巖心分析油測(cè)定的該井地層滲透率，m2；

Ｋ油井附近損害的平均滲透率，m2,由穩(wěn)定試井測(cè)出，即：qB[ln(re/rw)-3/4]

Ｋ=1.842×10-3×(P-Pwf)h

式中：q產(chǎn)油量，m3/d；

原油的粘度，mPa.s；B原油體積系數(shù)；re泄油半徑，m；rw

井眼半徑，m；P地層壓力，MPa；pwf井底流壓，MPa。h油層厚度，m。

從而在已知某井的日產(chǎn)量、生產(chǎn)壓差、平均地層壓力、油層厚度、供油半徑、井眼半徑、原油粘度、體積系數(shù)的條件下，我們即可利用以上三個(gè)表達(dá)式計(jì)算出該井的表皮系數(shù)S值。最后利用表皮系數(shù)分解技術(shù)即可得到該井的純損害表皮系數(shù)S損。式中：K巖心分析油測(cè)定的該井地層滲透率，m2；112(2)產(chǎn)能的計(jì)算

根據(jù)油井產(chǎn)量與井底流壓之間的關(guān)系（IPR曲線(xiàn)），我們可得到某油井在不同井底流壓下的產(chǎn)量，以及損害解除后該油井的最大產(chǎn)量。2、根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)能變化進(jìn)行診斷(1)油井產(chǎn)量遞減曲線(xiàn)分析該經(jīng)驗(yàn)分析主要根據(jù)油井歷年來(lái)的產(chǎn)液量、產(chǎn)油量或注水量等的變化來(lái)進(jìn)行分析診斷，首先判斷該井是否有損害，因?yàn)樵谕还ぷ髦贫认?，油井產(chǎn)量的遞減（或水井注水量的遞減）有自然遞減、儲(chǔ)層損害導(dǎo)致的遞減等，然后再分析在某一環(huán)節(jié)是否產(chǎn)生了儲(chǔ)層損害，其儲(chǔ)層損害的類(lèi)型和原因等，具體的步驟如下：

(1)收集某油水井至從開(kāi)井以來(lái)在不同日期的產(chǎn)液量、產(chǎn)油量或注水量變化。(2)收集在該期間所采取的一系列措施。(3)繪制產(chǎn)液量、產(chǎn)油量或注水量與時(shí)間之間的關(guān)系曲線(xiàn)以及自然遞減曲線(xiàn)。(4)判斷該儲(chǔ)層是否有儲(chǔ)層損害及判斷是否是因作業(yè)措施而導(dǎo)致的儲(chǔ)層損害。(2)產(chǎn)能的計(jì)算113

例1：例1：114

115根據(jù)在這幾個(gè)階段的產(chǎn)量變化情況可知，94年1月至94年3月的月產(chǎn)量較平穩(wěn)，但到4月份月產(chǎn)量又從191噸降為73噸；在94年4月至94年10月之間，月產(chǎn)量又變得較為平穩(wěn)；但到94年12月，月產(chǎn)量又大幅度下降到31噸，因此在12月采取作業(yè)措施，至95年1月使月產(chǎn)量回升到124噸，并維持到4月份月產(chǎn)量幾乎不變；但到95年6月份月產(chǎn)量又大幅度下降到40噸，從而在6月16日用解堵劑進(jìn)行解堵處理，使日產(chǎn)量上升到10.50噸，之后日產(chǎn)量又下降到2.70噸后幾乎維持不變(在1995年7、8、10和11月份，因抽油桿斷裂等原因關(guān)井一段時(shí)間，從而實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)較少，導(dǎo)致在這幾個(gè)月中的總采油量較少)，因此總的來(lái)說(shuō)，6月份采取解堵措施后的效果較好，月產(chǎn)量較高，證明該井在近井壁附近確實(shí)存在儲(chǔ)層損害。根據(jù)在這幾個(gè)階段的產(chǎn)量變化情況可知，94年1116例2：例2：117油層保護(hù)多媒體課件118根據(jù)在這幾個(gè)階段的產(chǎn)量變化情況可知，94年3月至94年11月的產(chǎn)量遞減速度較快(仍低于后面幾個(gè)階段的遞減速度)，從月產(chǎn)油96噸遞減到月產(chǎn)油30噸，因此在該月采取了作業(yè)解堵措施，使月產(chǎn)量提高到41噸；但是，到95年3月又降低到23噸，在本月又采取重復(fù)射孔措施，使產(chǎn)量回升到33噸，之后月產(chǎn)量又很快降低到18噸，并停產(chǎn)3個(gè)月；在95年9月采取補(bǔ)孔、解堵措施后使月產(chǎn)油量提高到704噸，但至96年3月月產(chǎn)油量又很快降低到172噸。從以上每次作業(yè)都使產(chǎn)油量有所回升的情況來(lái)看，該井的地下能量較為充足，但在近井壁附近存在儲(chǔ)層損害。根據(jù)在這幾個(gè)階段的產(chǎn)量變化情況可知，94年3119(2)鄰井動(dòng)態(tài)對(duì)比

鄰井動(dòng)態(tài)對(duì)比法就是將研究井與目的層相同且地層系數(shù)(Kh)也相同的其它井進(jìn)行對(duì)比，若研究井的產(chǎn)量出現(xiàn)異常遞減時(shí)，則可能發(fā)生了地層損害。通過(guò)分析研究井和鄰井產(chǎn)量—時(shí)間的半對(duì)數(shù)圖，便可比較它們的產(chǎn)量遞減率，若研究井表現(xiàn)出更高的遞減率，則很可能存在地層損害。3、利用地層測(cè)試壓力卡片定性診斷油層損害情況地層壓力測(cè)試曲線(xiàn)可對(duì)油氣層損害進(jìn)行分析，且進(jìn)行定性、定量確定。(2)鄰井動(dòng)態(tài)對(duì)比120二、根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型診斷油氣層損害程度和類(lèi)型

針對(duì)某地區(qū)的油氣層特性，并結(jié)合相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用數(shù)學(xué)方法分別建立計(jì)算油水井中外來(lái)固相顆粒堵塞、細(xì)菌堵塞、微粒運(yùn)移、水化膨脹、結(jié)垢等因素?fù)p害后油氣層滲透率的數(shù)學(xué)模型，再利用Jones公式或表皮系數(shù)公式計(jì)算該因素導(dǎo)致的表皮系數(shù)值，并根據(jù)計(jì)算出的表皮系數(shù)值判斷油氣層損害的主要類(lèi)型及程度，從而采取相應(yīng)的解堵措施。如前面所介紹的診斷結(jié)果表中的油水井即使采用該方法所取得的效果。二、根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型診斷油氣層損害程度和類(lèi)型121專(zhuān)題二：油氣層敏感性的預(yù)測(cè)技術(shù)

收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)油氣層敏感性評(píng)價(jià)的資料，主要資料類(lèi)型如下表所示，建立有關(guān)這些資料的數(shù)據(jù)庫(kù)；然后利用數(shù)學(xué)知識(shí)(如模糊數(shù)學(xué)等)建立進(jìn)行敏感性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)資料與敏感性評(píng)價(jià)結(jié)論之間的邏輯關(guān)系，并以數(shù)學(xué)模型的形式表示。利用該數(shù)學(xué)模型即可預(yù)測(cè)其它區(qū)塊油氣層的敏感性。如：鹽敏性評(píng)價(jià)中臨界礦化度Sc=(a1+a2x1+a3x2+a4x3+a5x4+a6x5+a7x6+………...+aixi-1+)bx1泥質(zhì)含量平方根、x2石英含量平方根、x3膠結(jié)物含量平方根、x4蒙脫石與伊蒙混層含量、x5膠結(jié)類(lèi)型取值等。油氣層敏感性或油氣層損害預(yù)測(cè)技術(shù)可對(duì)油氣層的損害進(jìn)行快速評(píng)價(jià)，并快速建立各作業(yè)環(huán)節(jié)中保護(hù)油氣層的技術(shù)方案。可見(jiàn)，正確的預(yù)測(cè)技術(shù)建立具有重要的意義。專(zhuān)題二：油氣層敏感性的預(yù)測(cè)技術(shù)收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)122油層保護(hù)多媒體課件123專(zhuān)題三：油氣層損害機(jī)理的經(jīng)驗(yàn)分析

1、一般來(lái)說(shuō)，只要孔隙中含有一定數(shù)量的膨脹性粘土，常以水敏性損害為主。且水敏性程度要大于其它敏感性程度，特別是在中～低滲透層，這一規(guī)律更明顯。酸敏損害程度一般來(lái)說(shuō)也低于水敏程度。2、在水敏性損害和微粒運(yùn)移同時(shí)存在的場(chǎng)合（注水、各種井下作業(yè)的排液），應(yīng)以防水敏損害為主，微粒運(yùn)移損害也不可忽視。3、地層水含鹽量很高的儲(chǔ)層，當(dāng)鈣鹽和鎂鹽的含量與總礦化度之比大于10%時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)施工中緩慢降低施工液含鹽量會(huì)大大降低水敏性程度。4、如果地層水和注入水中至少有1/10的溶解鹽是鈣鹽和鎂鹽，在施工中緩慢降低鹽度，敏感性地層就能安全地裸露于淡水中。

5、對(duì)于一個(gè)滲透性很好的儲(chǔ)層來(lái)說(shuō)，外來(lái)固相顆粒堵塞的可能性較大。相反，易發(fā)生粘土膨脹、分散/運(yùn)移及水鎖損害。專(zhuān)題三：油氣層損害機(jī)理的經(jīng)驗(yàn)分析1、一般來(lái)說(shuō)124

6、細(xì)菌對(duì)油氣層的損害多發(fā)生在近井地帶。細(xì)菌在井眼周?chē)姆敝嘲霃脚c注水時(shí)間及地層滲透率有關(guān)，長(zhǎng)期注水井中的細(xì)菌繁殖要比短期注水井中的細(xì)菌繁殖活躍；在高滲大孔喉儲(chǔ)層中，細(xì)菌易向油層深部運(yùn)移，造成大范圍內(nèi)的油層損害；低滲油層對(duì)細(xì)菌的侵入有一定的阻礙作用，但細(xì)菌一旦侵入，將造成嚴(yán)重的損害。7、速敏性造成的損害程度一般為弱～中等；在采油過(guò)程中，臨界流速一般要高出許多。8、在表面活性劑和微粒的存在的條件下，都可促使乳狀液的形成，從而堵塞油氣層。6、細(xì)菌對(duì)油氣層的損害多發(fā)生在近井地帶。細(xì)菌在井125專(zhuān)題四：保護(hù)油氣層的防砂技術(shù)專(zhuān)題四：保護(hù)油氣層的防砂技術(shù)1261、門(mén)限流速Vsc的計(jì)算；2、門(mén)限產(chǎn)量Qsc的計(jì)算；3、出砂半徑R的確定；4、預(yù)處理油層時(shí)，最大處理量V預(yù)的計(jì)算；5、臨界井底流壓Pw,臨的計(jì)算；6、大量出砂范圍r的計(jì)算；7、臨界日產(chǎn)液量的確定；8、大量出砂空間V的計(jì)算；9、產(chǎn)量調(diào)整技術(shù)。1、門(mén)限流速Vsc的計(jì)算；127對(duì)于疏松砂巖油藏，如果通過(guò)降低各井的產(chǎn)量來(lái)達(dá)到大幅度降低最大出砂半徑和大量出砂半徑的目的，將會(huì)對(duì)油田的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不良影響。因此，為滿(mǎn)足具有一定經(jīng)濟(jì)效益的需要，必須將產(chǎn)量控制在一定范圍內(nèi)，也就是說(shuō)人為地將地層的最大出砂半徑和大量出砂半徑值控制在一定范圍，該范圍我們稱(chēng)為合理日產(chǎn)量范圍Q合理，該技術(shù)稱(chēng)為從出砂角度考慮的產(chǎn)量調(diào)整技術(shù)。首先確定最大出砂半徑和大量出砂半徑值，然后再按照一定的程序計(jì)算出合理日產(chǎn)量范圍Q合理。并可繪制出各相關(guān)參數(shù)的圖版，如下圖所示。產(chǎn)量調(diào)整技術(shù)對(duì)于疏松砂巖油藏，如果通過(guò)降低各井的產(chǎn)量來(lái)128某三區(qū)最大