油氣層損害的機(jī)理

油氣層損害的機(jī)理

1020一、油氣層損害的根本觀點(diǎn)油氣層損害:任何阻擋流體從井眼四周流入井底的現(xiàn)象。

油氣層損害的主要表現(xiàn)形式:油氣層浸透率的降低,包含油藏巖石確定浸透率和油氣相對浸透率的降低。

發(fā)生油氣層損害的主要作業(yè)環(huán)節(jié):在鉆井、完并、修井、實(shí)行增產(chǎn)舉措和油氣開采等發(fā)生油氣層損害的機(jī)理:工作流體與儲層之間物理的、化學(xué)的或生物的相互作用。

二、愛護(hù)油氣層的重要性①在油氣勘探過程中,直接關(guān)系到可否實(shí)時(shí)覺察油氣層和對儲量的正確估算。

②愛護(hù)油氣層有益于提升油氣井產(chǎn)量和油氣田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益。

能夠大大削減試油、酸化、壓裂和修井等井下作業(yè)的工作量,降低生產(chǎn)本錢。

③有益于油氣井的增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。

三、愛護(hù)油氣層涉及的技術(shù)范圍八方面內(nèi)容:①巖心剖析、油氣水剖析和測試技術(shù);②油氣層敏感性和工作液損害室內(nèi)評論技術(shù);③油氣層損害機(jī)理爭辯和愛護(hù)油氣層技術(shù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì);④鉆井過程中的油氣層損害要素剖析和愛護(hù)油氣層技術(shù);⑤完井過程中的油氣層損害要素剖析和愛護(hù)油氣層技術(shù);⑥開發(fā)生產(chǎn)中的油氣層損害要素剖析和愛護(hù)油氣層技術(shù);⑦油氣層損害現(xiàn)場診療和礦場評論技術(shù);⑧愛護(hù)油氣層整體成效評論和經(jīng)濟(jì)效益綜合分折技術(shù)。

四、油氣層損害機(jī)理油氣目的潛伏損害要素油氣層儲滲空間孔喉種類和孔隙構(gòu)造參數(shù)與油氣層損害關(guān)系很大油氣層的敏感性礦物速敏、、鹽敏、酸敏、堿敏3〕油藏巖石的潮濕性4〕油氣層流體性質(zhì)固體顆粒擁塞造成的損害流體中固體顆粒擁塞油氣層造成的損害地層中微粒運(yùn)移造成的損害工作液與油氣層巖石不配伍造成的損害水敏性損害堿敏性損害酸敏性損害油氣層巖石潮濕反轉(zhuǎn)造成的損害工作液與油氣層流體不配伍造成的損害1020無機(jī)垢擁塞有機(jī)垢擁塞乳化擁塞細(xì)菌擁塞油氣層巖石毛細(xì)管阻力造成的損害評論油氣層損害的試驗(yàn)方法評論試驗(yàn)是指在爭辯油層損害問題時(shí),在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)展的定性或定量剖析測定的試驗(yàn)。

該評論試驗(yàn)由一系列綜合性的巖心剖析試驗(yàn)構(gòu)成。

一、評論試驗(yàn)的目的:愛護(hù)油氣層。

〔1〕弄清儲層潛伏要素;〔2〕弄清外因?qū)拥挠绊?〔3〕在內(nèi)因外因的作用下,弄清儲層損害種類及程度〔4〕選擇合理的防治舉措。

二、評論程序三、巖心剖析油氣層的敏感性評論、損害機(jī)理的爭辯、對油氣層損害的綜合診療和愛護(hù)油氣層技術(shù)方案的擬訂等都確定成立在巖心剖析的根底之上。

主要目的:全面生疏油藏巖石的物理性質(zhì)及巖石中敏感性礦物的種類、產(chǎn)狀、含量及散布特色,確立油氣層潛伏損害的種類、程度及原由,從而為各項(xiàng)作業(yè)中愛護(hù)油氣層工程方案的設(shè)計(jì)供應(yīng)依照和建議。

1〕-射線衍射〔〕剖析1020依據(jù):晶體對-射線的衍射特征來鑒識物質(zhì)的方法。

沒有任何兩種結(jié)晶物質(zhì)在晶胞大小、質(zhì)點(diǎn)種類以及質(zhì)點(diǎn)在晶胞中的擺列方式方面是完整全都的。

所以,當(dāng)-射線經(jīng)過某一晶體時(shí),必定會顯示出該晶體獨(dú)有的衍射特色值——反射面網(wǎng)間的距離〔〕和反射線的相對強(qiáng)度〔0〕。

用于:測定巖樣中粒徑小于4的黏土礦物和粒徑大于4的非黏土礦物,特殊適于確立巖樣中各樣黏土礦物的種類和含量。

測準(zhǔn)時(shí)不需整塊巖心。

缺乏之處:是不行以確立各樣敏感性礦物在孔隙中的產(chǎn)狀及散布,所以確定與薄片、掃描電鏡技術(shù)配套使用,才能全面揭露敏感性礦物的特色。

薄片剖析方法:將巖心制成薄片,置于光學(xué)顯微鏡下進(jìn)展觀看。

用于:測定油藏巖石中骨架顆粒、基質(zhì)和膠構(gòu)造的構(gòu)成和散布,描繪孔隙的種類、性質(zhì)及成因,生疏敏感性礦物的散布及其對油氣層可能惹起的損害。

薄片樣品制備:將巖石順必定方向切割成薄板,將一面磨平后用樹膠將其粘在載玻片上;而后磨另一面、,并能透過可見光時(shí)為止,最終將蓋破片粘在礦片外表即制成。

特色:直觀、花費(fèi)低,常在-射線衍射和掃描電鏡行進(jìn)展。

1020留意:只有選擇有代表性的巖心制成薄片,剖析結(jié)果才有實(shí)質(zhì)價(jià)值。

掃描電鏡〔〕剖析用于:供應(yīng)孔隙內(nèi)充填物的礦物種類、產(chǎn)狀和含量的直觀資料。

對油氣層中的粘土礦物和其余敏感性礦物進(jìn)展觀看;獵取油氣層中孔喉的形態(tài)、尺寸、曲折度以及與孔隙的連通性等資料;估量出粒徑小于37的地層微粒的種類、含量和散布;對含鐵的酸敏性礦物進(jìn)展檢測等。

構(gòu)成:掃描電鏡由電子系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、信息檢測系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和電源系統(tǒng)等局部構(gòu)成。

原理:利用細(xì)聚焦的電子束在巖樣上逐點(diǎn)掃描,激發(fā)產(chǎn)生能夠反響樣品特色的信息并調(diào)制成像。

剖析前應(yīng)將巖樣用抽提的方法洗凈,而后加工出穎斷面作為觀看面。

樣品直徑一般不超出1。

特色:制樣簡潔、剖析快速。

其余巖心剖析方法用壓***法測定巖石的毛管壓力曲線用和法測定巖石的潮濕性。

用紅外光譜法測定巖石礦物的構(gòu)成及所含元素。

用圖像剖析法觀看孔喉的尺寸與散布等也都是巖心剖析中的常用方法。

1020用掃描和核磁共振〔〕為代表的現(xiàn)代影像技術(shù)已經(jīng)愈來愈多地應(yīng)用于中。

四、油氣層敏感性評論1〕速敏評論試驗(yàn)速敏性:油氣層的速敏性是指在鉆井、完井、試油、灌水、開采和實(shí)行增產(chǎn)舉措等作業(yè)或生產(chǎn)過程中,流體的流淌惹起油氣層中的微粒發(fā)生運(yùn)移,以致一局部孔喉被擁塞面以致油氣層浸透率降落的現(xiàn)象。

目的:一是確立以致微粒運(yùn)移開頭發(fā)生的臨界流速;二是為后邊將要進(jìn)展的水敏、鹽敏、堿敏和酸敏試驗(yàn)以及其余各樣損害評論試驗(yàn)供應(yīng)合理的試驗(yàn)流速。

一般狀況下,要先進(jìn)展速敏評論試驗(yàn),全部后邊評論試驗(yàn)的流速應(yīng)低于臨界流速,。

試驗(yàn)裝置:速敏和其余敏感性評論的均為巖心流淌試驗(yàn)儀。

詳盡試驗(yàn)步驟可拜見5358—2023《儲層敏感性流淌試驗(yàn)評論方法》。

試驗(yàn)液體:關(guān)于采油井,速敏評論試驗(yàn)應(yīng)承受煤油作為試驗(yàn)流體;關(guān)于灌水井,則應(yīng)使用地層水或模擬地層水作為試驗(yàn)流體。

方法:經(jīng)過測定不一樣注入速度下巖心的浸透率,推斷儲層巖心對流速的敏感性。

臨界流速的推斷標(biāo)準(zhǔn)為:假設(shè)流量-1對應(yīng)的浸透率-1與流量對應(yīng)的浸透率之間知足下式[〔-1—〕-1]100%≥發(fā)5%生流速敏感1020流量-1即為臨界流量臨界流速〔〕。

2〕評論試驗(yàn)水敏性:指礦化度較低的鉆井液等外來流體進(jìn)入地層后惹起黏土水化膨脹、分別和運(yùn)移,從而以致浸透率降落的現(xiàn)象。

目的:就是對油藏巖石水敏性的強(qiáng)弱作出評論,并測定最終使儲層浸透率降低的程度。

測定方法:第一用地層水或模擬地層水測得巖心的浸透率,而后用次地層水測得巖心的浸透率,最終用蒸餾水測出巖心的浸透率。

≤~≥〕鹽敏評論試驗(yàn)?zāi)康?測定當(dāng)注入流體的礦化度慢慢降低時(shí)巖石浸透率的變化,〕。

意義:在進(jìn)展鉆井液、完井液等工作流體設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)將其礦化度保持在臨界礦化度以上,才能防止因黏土礦物水化膨脹、分別而對油氣層造成損害。

試驗(yàn)程序:第一用模擬地層水測定巖樣的鹽水浸透率,而后挨次降低地層水的礦化度,再分別測定鹽水浸透率,值時(shí)為止。

1020臨界礦化度確立:[〔-—〕-1]00%≥5%—4〕堿敏評論試驗(yàn)堿敏性:當(dāng)高值的工作流體進(jìn)入儲層后,將促使儲層中黏土礦物的水化膨脹與分別,并使硅質(zhì)膠結(jié)物構(gòu)造損壞,促使微粒的開釋,從而造成擁塞損害。

目的:確立臨界值以及由堿敏惹起油氣層損害的程度。

意義:在設(shè)計(jì)各種工作液時(shí),其值應(yīng)把握在臨界值以下。

方法:測準(zhǔn)時(shí),以地層水的實(shí)質(zhì)值為根底,經(jīng)過適當(dāng)增加溶液配制不一樣值的鹽水,最終一級鹽水的值等于12,測定浸透率。

臨界值確立:[〔-—〕-1]00%≥〔5%〕-15〕酸敏評論試驗(yàn)酸敏性:假設(shè)酸化用酸與油氣層不配伍,則會與油氣層中的某些礦物、流體反響生成積淀或開釋出微粒,對孔喉造成擁塞。

目的:經(jīng)過模擬酸液進(jìn)入地層的過程,用不一樣酸液測定酸化前后浸透率的變化,從而推斷油氣層能否存在酸敏性并確立酸敏的程度。

評論試驗(yàn)的步驟:1020先用地層水測出根底浸透率,再用煤油正向測出注酸前的浸透率1;~倍孔隙體積的酸液,反響1~3;最終用煤油正向測定注酸后的浸透率率2。

依據(jù)兩浸透率之比〔21〕評論。

五、工作液對油氣目的損害評論評論試驗(yàn)的目的:經(jīng)過測定工作液侵入油藏巖石前后浸透率的變化,來評論工作液對油氣層的損害程度,推斷它與油氣層之間的配伍性,從而為精選工作液的配方和施工工藝參數(shù)供應(yīng)試驗(yàn)依照。

方法:模擬地層的溫度和壓力條件;用地層水飽和巖樣,用中性煤油進(jìn)展驅(qū)替,成立約束水飽和度,并測出污染前巖樣的油相浸透率;在必定壓力下反向注入工作液,歷時(shí)2,假設(shè)2內(nèi)不見濾液流出,可延長時(shí)間或增大驅(qū)替壓力;將巖樣拿出并刮除濾餅,再次用煤油正向驅(qū)替,測定污染后巖樣的油相浸透率浸透率的損害率:=[1—〔〕]100%油氣層損害的礦場評論目的:對油氣層損害進(jìn)展礦場評論的范圍要比室內(nèi)評論大得多,可反響井筒鄰近幾十米甚至幾百米內(nèi)油氣層的受損程度,同時(shí)還可評估愛護(hù)油氣層技術(shù)在現(xiàn)場實(shí)行后所獲得的實(shí)質(zhì)成效。

方法:包含對油氣層進(jìn)展試井評論、產(chǎn)量遞減剖析和測井評論。

不穩(wěn)固試井法:1020即在油氣井達(dá)成以后,經(jīng)過測定壓降曲線或壓力恢復(fù)曲線時(shí)所獵取的不穩(wěn)固試井?dāng)?shù)據(jù),對油氣層的損害程度作出剖析和評論。

表皮系數(shù)法表皮系數(shù):是描繪由于近井壁地帶的油氣層損害而以致流體滲流阻力增加的一個(gè)常數(shù)。

數(shù)學(xué)表達(dá)式:=[〔〕-1]1〔〕是一個(gè)無因次量。

其數(shù)值越大、表示損害程度越大;假設(shè)=0,表示油氣層無損害,這樣的油氣井可稱為完善井,假設(shè)0,則以為并底處于超完善條件下,這樣的油氣