儲(chǔ)層的敏感性-水敏性課件

1、儲(chǔ)層的敏感性-水敏性4當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過(guò)壁面?zhèn)鹘o另一側(cè)的流體時(shí)，冷、熱流體之間的換熱量可以通過(guò)其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)計(jì)算（過(guò)程是穩(wěn)態(tài)的），但本章中又引入了傳熱方程式，并說(shuō)它是“換熱器熱工計(jì)算的基本公式”。試分析引入傳熱方程式的工程實(shí)用意義。答：因?yàn)樵谠S多工業(yè)換熱設(shè)備中，進(jìn)行熱量交換的冷、熱流體也常處于固體壁面的兩側(cè)，是工程技術(shù)中經(jīng)常遇到的一種典型熱量傳遞過(guò)程。5用鋁制的水壺?zé)_(kāi)水時(shí)，盡管爐火很旺，但水壺仍然安然無(wú)恙。而一旦壺內(nèi)的水燒干后，水壺很快就燒壞。試從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)分析這一現(xiàn)象。答：當(dāng)壺內(nèi)有水時(shí)，可以對(duì)壺底進(jìn)行很好的冷卻（水對(duì)壺底的對(duì)流換熱系數(shù)大），壺底的熱量被很快傳走而不至于溫度升得

2、很高；當(dāng)沒(méi)有水時(shí)，和壺底發(fā)生對(duì)流換熱的是氣體，因?yàn)闅怏w發(fā)生對(duì)流換熱的表面換熱系數(shù)小，壺底的熱量不能很快被傳走，故此壺底升溫很快，容易被燒壞。儲(chǔ)層的敏感性-水敏性儲(chǔ)層的敏感性-水敏性4當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過(guò)壁面?zhèn)鹘o另一側(cè)的流體時(shí)，冷、熱流體之間的換熱量可以通過(guò)其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)計(jì)算（過(guò)程是穩(wěn)態(tài)的），但本章中又引入了傳熱方程式，并說(shuō)它是“換熱器熱工計(jì)算的基本公式”。試分析引入傳熱方程式的工程實(shí)用意義。答：因?yàn)樵谠S多工業(yè)換熱設(shè)備中，進(jìn)行熱量交換的冷、熱流體也常處于固體壁面的兩側(cè)，是工程技術(shù)中經(jīng)常遇到的一種典型熱量傳遞過(guò)程。5用鋁制的水壺?zé)_(kāi)水時(shí)，盡管爐火很旺，但水壺仍然安然無(wú)恙。而一旦壺內(nèi)的水燒

3、干后，水壺很快就燒壞。試從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)分析這一現(xiàn)象。答：當(dāng)壺內(nèi)有水時(shí)，可以對(duì)壺底進(jìn)行很好的冷卻（水對(duì)壺底的對(duì)流換熱系數(shù)大），壺底的熱量被很快傳走而不至于溫度升得很高；當(dāng)沒(méi)有水時(shí)，和壺底發(fā)生對(duì)流換熱的是氣體，因?yàn)闅怏w發(fā)生對(duì)流換熱的表面換熱系數(shù)小，壺底的熱量不能很快被傳走，故此壺底升溫很快，容易被燒壞。儲(chǔ)層損害的原因與類型儲(chǔ)層的敏感性-水敏性4當(dāng)熱量從壁面一側(cè)的流體穿過(guò)壁面?zhèn)鹘o另儲(chǔ)層的敏感性-水敏性課件外來(lái)微粒：泥漿濾液和注入流體攜帶的微粒、粘土、有機(jī)化合物特點(diǎn)：侵入深度大，堵塞孔喉，降低滲透率，損害儲(chǔ)層。泥漿濾液：深度可達(dá)26米。影響因素有：壓差、浸泡時(shí)間、泥餅質(zhì)量、失水速度、滲透率。注入流體：

4、如開(kāi)發(fā)中的注入水，可侵入地層深處。外來(lái)微粒侵入和堵塞外來(lái)微粒：泥漿濾液和注入流體攜帶的微粒、粘土、有機(jī)化合物外來(lái)1、粘土礦物膨脹儲(chǔ)層水敏性：易水敏的礦物主要有：蒙脫石、伊/蒙混層礦物等。2、地層內(nèi)部微粒遷移儲(chǔ)層速敏性：易速敏的礦物主要有：高嶺石、伊利石、微小的碳酸鹽礦物等。3、酸化造成的化學(xué)沉淀儲(chǔ)層酸敏性：如，氫氟酸含鈣礦物（方解石等）氟化鈣鹽酸含鐵礦物（鐵綠泥石、鐵方解石等）氫氧化鐵凝膠外來(lái)流體與巖石的相互作用1、粘土礦物膨脹外來(lái)流體與巖石的相互作用3、有機(jī)結(jié)垢堵塞 油田開(kāi)采地層環(huán)境發(fā)生改變石蠟析出堵塞喉道 地層環(huán)境的改變：PH值增高、地溫降低4、鐵銹與腐蝕產(chǎn)物的堵塞 一般注入水鐵銹蝕、腐蝕

5、產(chǎn)物堵塞儲(chǔ)層 銹蝕、腐蝕產(chǎn)物：O2-氫氧化鐵、H2S-硫化鐵、CO2-碳酸鐵外來(lái)流體與地層流體的不配伍性3、有機(jī)結(jié)垢堵塞外來(lái)流體與地層流體的不配伍性 油氣儲(chǔ)層損害總的來(lái)說(shuō)不外乎在各作業(yè)期間外來(lái)流體進(jìn)入儲(chǔ)層與儲(chǔ)層中的液體、巖石表面、所含礦物相互作用或帶入的固相微粒對(duì)儲(chǔ)層的堵塞等原因造成的。 儲(chǔ)層水敏性、鹽敏性、速敏性、酸敏性、堿敏性儲(chǔ)層損害的機(jī)理 油氣儲(chǔ)層損害總的來(lái)說(shuō)不外乎在各作業(yè)期間外來(lái)流體進(jìn)入儲(chǔ)概念：當(dāng)與地層不配伍的外來(lái)流體進(jìn)入地層后，引起粘土礦物水化、膨脹、分散、遷移，從而導(dǎo)致滲透率不同程度地下降的現(xiàn)象。 膨脹機(jī)理： 第一階段: 粘土表面水合發(fā)生滲透效應(yīng)，吸附水外表面水化膨脹水膜膨脹。可逆

6、化學(xué)反應(yīng) 第二階段: 液體中陽(yáng)離子交換和層間內(nèi)表面電特性作用水分子進(jìn)入可擴(kuò)張晶格的粘土單元層之間層間內(nèi)表面水化層間膨脹：體積膨脹率有時(shí)可達(dá)100倍以上。不可逆化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)層水敏性概念：當(dāng)與地層不配伍的外來(lái)流體進(jìn)入地層后，引起粘土礦物水化、 粘土遇到淡水通常會(huì)膨脹。蒙脫石礦物中，又以鈉蒙脫石的膨脹性最大，遇水膨脹后的體積可為原體積的810倍。儲(chǔ)層水敏性 粘土遇到淡水通常會(huì)膨脹。蒙脫石礦物中，又以鈉蒙脫石的膨?qū)娱g陽(yáng)離子交換能力：交換能力強(qiáng)膨脹能力強(qiáng)層間陽(yáng)離子種類：K+無(wú)膨脹性，Ca2+、Na+有膨脹性（離子半徑小）外來(lái)流體性質(zhì)：高濃度鹽水膨脹性很弱，淡水膨脹性極強(qiáng) 臨界鹽度：鹽度臨界鹽度：滲透率變化

7、不大 鹽度臨界鹽度：鹽度下降，滲透率大幅度減小 預(yù)防措施：鉆井添加KCl，或用油基泥漿；開(kāi)發(fā)AlCl3儲(chǔ)層水敏性影響因素層間陽(yáng)離子交換能力：交換能力強(qiáng)膨脹能力強(qiáng)儲(chǔ)層水敏性影響因素常見(jiàn)粘土礦物的主要性質(zhì)表儲(chǔ)層水敏性常見(jiàn)粘土礦物的主要性質(zhì)表儲(chǔ)層水敏性水敏性預(yù)分析(1)巖石的膨脹試驗(yàn)測(cè)定方法：樣品一定量通過(guò)100目篩網(wǎng)的粉碎巖樣量筒法：比較簡(jiǎn)單。將粉碎巖樣放入量筒，注入液體(水、處理劑溶液或泥漿濾液等)，定時(shí)記錄巖樣體積，直到膨脹達(dá)到平衡，求出樣品膨脹率。膨脹儀法：將樣品在膨脹儀的樣品測(cè)量室中壓實(shí)后，注入液體，通過(guò)千分表或傳感器記錄樣品的線膨脹或體膨脹率，記錄并繪制膨脹動(dòng)力學(xué)曲線。水敏性預(yù)分析(2)陽(yáng)離子交換實(shí)驗(yàn) 粘土礦物與地層水之間進(jìn)行離子交換礦物膨脹 離子交換能力依次降低： 蒙脫石伊利石綠泥石高嶺石影響因素：粘土礦物種類、結(jié)晶程度、有效粒級(jí)粘土礦物及水溶液的離子化學(xué)性質(zhì)，以及體系的PH值(2)陽(yáng)離子