鉆井液工藝學(xué)10

第十章保護(hù)油氣層的鉆井液技術(shù)

概述第一節(jié)儲層損害的室內(nèi)評價(jià)技術(shù)第二節(jié)鉆井過程中的儲層保護(hù)技術(shù)第三節(jié)完井過程中的儲層保護(hù)技術(shù)概述儲層損害：在鉆井、完井井下作業(yè)及油氣田開采全過程中，造成儲層滲透率下降的現(xiàn)象。儲層保護(hù)技術(shù)：認(rèn)識和診斷儲層損害原因及損害過程的各種手段，防止和解除儲層損害的各種技術(shù)措施。儲層保護(hù)的核心是有針對性地控制各種外因，使儲層的內(nèi)因不發(fā)生改變或改變小，從而達(dá)到保護(hù)儲層的目的。

概述儲層損害原因：凡是受外界條件影響而導(dǎo)致儲層滲透性降低的儲層內(nèi)在因素，均屬儲層潛在損害因素（內(nèi)因）。它包括儲層孔隙結(jié)構(gòu)、敏感性礦物、巖石表面性質(zhì)和地層流體性質(zhì)等。在施工作業(yè)時(shí)，任何能夠引起儲層微觀結(jié)構(gòu)或流體原始狀態(tài)發(fā)生改變，并使油氣井產(chǎn)能降低的外部作業(yè)條件，均為儲層損害的外因。它包括入井流體性質(zhì)、壓差、溫度和作業(yè)時(shí)間等可控因素。概述Ks<KK-未損害區(qū)儲層滲透率；Ks-損害區(qū)儲層滲透率。井筒附近儲層損害示意圖

未損害區(qū)損害區(qū)井筒損害區(qū)未損害區(qū)

KKsKsK概述儲層保護(hù)重要性儲層保護(hù)是一項(xiàng)涉及多學(xué)科、多專業(yè)、多部門并貫穿整個(gè)油氣生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)工程，是石油勘探開發(fā)過程中的重要技術(shù)措施之一。保護(hù)儲層工作的好壞直接關(guān)系到能否及時(shí)發(fā)現(xiàn)新的儲層、油氣田和對儲量的正確評價(jià)，直接關(guān)系到油氣井的穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)，對油氣田的經(jīng)濟(jì)效益有舉足輕重的影響。在油氣田開發(fā)生產(chǎn)的每一項(xiàng)作業(yè)中，尤其是鉆井完井過程中，必須認(rèn)真做好儲層保護(hù)工作。

保護(hù)油氣層技術(shù)的一些術(shù)語1.FormationDamage油層損害(地層損害)定義:由于油氣層巖石孔道被縮小或被堵塞而造成滲透率降低的現(xiàn)象。2.Porosity孔隙度定義:巖石孔隙體積與巖石視體積之比孔隙體積骨架顆粒3.SpecificSurfaceAreaofRock

巖石比表面積定義:單位體積巖石內(nèi)孔隙的內(nèi)表面積孔隙內(nèi)表面骨架顆粒4.PoreThroat孔喉定義:孔隙空間的狹窄部位或兩個(gè)較大顆粒間的收縮部分骨架顆?？紫犊缀?.Saturation飽和度定義:油氣層流體充滿孔隙空間的程度,用某相流體所占孔隙空間的份數(shù)來度量。6.Permeability滲透率定義:在一定壓差作用下，孔隙巖石允許流體通過的能力大小度量。LAQP1QP2ΔP根據(jù)達(dá)西滲流定律：6-1AbsolutePermeability：絕對滲透率定義:單相流體在不與巖石發(fā)生任何物理和化學(xué)作用下的滲透率(ExampleGas,Water,Oil)LAQP1QP2ForGas

氣體狀態(tài)方程6-2KlinkenbergPermeability

克氏滲透率(等效液體滲透率)定義:對同一巖心，任何氣體當(dāng)平均壓力趨于無窮大時(shí)，其氣體滲透率趨于同一巖心的液體滲透率。用克氏方程表示312K不同氣體不同壓力下的滲透率GasFlowpaternLiquidFlowpaternb--克氏系數(shù)6-3EffectivePermeability

有效滲透率（相滲透率)定義:巖石中有多相流體共存時(shí)，允許其中單項(xiàng)流體通過的能力大小的度量。例如，油水兩相共存的有效滲透率為：6-4RelativePermeability：相對滲透率定義:巖石有效滲透率與絕對滲透率的比值7WattabilityorWateraffinity：潤濕性定義:巖石顆粒表面的親油或親水特性WaterDrop親水q親油q兩性q8WattabilityAlteration：潤濕性反轉(zhuǎn)定義:使巖石顆粒表面親油變?yōu)橛H水或親水變?yōu)橛H油的現(xiàn)象。親水q親油q處理劑9CapillaryPressure：毛細(xì)管力定義:毛細(xì)管中彎液面兩側(cè)非潤濕相和潤濕相間的壓力差,它指向液面凹方向，即指向非潤濕相一方。Pcr10WaterBlocking：水鎖定義:當(dāng)水進(jìn)入油層后由毛細(xì)管阻力引起的液體堵塞水鎖效應(yīng)WaterPcOil11JaminEffect：賈敏效應(yīng)定義:毛細(xì)管中非潤濕相流體液滴對潤濕相液體運(yùn)動產(chǎn)生的附加阻力的現(xiàn)象。Case1WaterOilPcPc毛細(xì)管附加阻力OilOilOilOilOilOilOilr2s/r2s/rt2s/rp油滴通過孔喉處的附加阻力Case211JaminEffect：賈敏效應(yīng)12SkinEffect：表皮系數(shù)定義:表征地層損害程度的參數(shù)，將地層損害集中在井眼附近的一個(gè)薄層內(nèi)，其值與損害帶滲透率kd損害帶半徑rd有關(guān)。13Blocage：堵塞比定義:理論流量與實(shí)際流量之比第一節(jié)儲層損害的室內(nèi)評價(jià)技術(shù)儲層損害的室內(nèi)評價(jià)-緒論儲層損害室內(nèi)評價(jià)：借助于各種儀器設(shè)備測定儲層巖石與外來工作液作用前后滲透率的變化，或者測定儲層物理和化學(xué)化環(huán)境發(fā)生變化前后滲透率的改變，是認(rèn)識和評價(jià)儲層損害的一種重要手段。它是儲層巖心分析的一部分，其目的是弄清儲層潛在的損害因素和損害程度，并為損害機(jī)理分析提供依據(jù)，或者在施工之前比較準(zhǔn)確地評價(jià)工作液對儲層的損害。儲層損害的室內(nèi)評價(jià)內(nèi)容包括：（1）儲層敏感性評價(jià)；（2）工作液對儲層的損害評價(jià)。儲層損害的室內(nèi)評價(jià)-緒論實(shí)驗(yàn)巖心的選擇步驟：（1）巖樣的準(zhǔn)備。從井場取回的巖芯，須先進(jìn)行如下幾步準(zhǔn)備工作；①對井場或庫房中保存的巖芯進(jìn)行選??；②實(shí)驗(yàn)室?guī)r樣的接交；③巖心檢測；④巖樣鉆?。虎輲r樣的清洗（洗油、洗鹽）；⑥巖樣烘干；⑦測定各個(gè)巖樣的孔隙度和氣體滲透率k，并求出每塊巖心的克氏滲透率K。井底取出巖心薄片分析掃描電鏡分析油氣層室內(nèi)評價(jià)實(shí)驗(yàn)巖樣鉆取X-射線衍射分析儲層損害的室內(nèi)評價(jià)-緒論實(shí)驗(yàn)巖心的選擇步驟：（2）巖樣的選取。對已測K、的各個(gè)巖樣作K-關(guān)系圖，畫出回歸曲線，在曲線上標(biāo)出要用的巖心樣品號碼。再根據(jù)測井和試井資料求出的K、值，選出具有代表性的巖心備用，登記好每塊巖心的出處（油田、區(qū)塊、層位、井深）、號碼、長度、直徑、干重及K、值。滲透率，m2孔隙度，%實(shí)驗(yàn)流體準(zhǔn)備驅(qū)替流體準(zhǔn)備—實(shí)驗(yàn)用蒸餾水、地層水、模擬地層水、標(biāo)準(zhǔn)鹽水—不同礦化度級別的水、不同pH的水實(shí)驗(yàn)用油—白油、煤油、混和油氮?dú)?、或氦氣地層水分析離子種類、含量和總礦化度，確定采用化學(xué)滴定方法、離子色譜方法pH值測定：采用pH值試紙、pH計(jì)水型判斷一般用蘇林分類法主要用于配制實(shí)驗(yàn)用水及研究各種入井流體的配伍性實(shí)驗(yàn)儀器準(zhǔn)備備齊所用儀表、管線、夾持器、驅(qū)替泵檢查、校準(zhǔn)儀表，清洗管線、泵等連接管線，檢查管線密封情況準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)平流泵中間容器過濾器巖心流動實(shí)驗(yàn)流程圖圍壓表流壓表手壓泵巖心夾持器六通閥電子天平12122熱Sasssassas線形流達(dá)西公式Q = RateofFlow,cm3/sP = PressureDifferential,MPaA = Area,cm2 = FluidViscosity,mPa.sL = Length,cmK = Permeability,um2儲層損害的室內(nèi)評價(jià)-緒論儲層損害的室內(nèi)評價(jià)實(shí)驗(yàn)流程框圖儲層巖心分析巖樣的準(zhǔn)備和選取儲層敏感性評價(jià)工作液對儲層的損害評價(jià)速敏評價(jià)水敏評價(jià)鹽敏評價(jià)堿敏評價(jià)酸敏評價(jià)評價(jià)各類工作液對儲層的損害程度優(yōu)化設(shè)計(jì)儲層保護(hù)的技術(shù)方案和作業(yè)措施1．儲層敏感性評價(jià)速敏分析水敏分析鹽敏分析酸敏分析堿敏分析應(yīng)力敏感分析1．儲層敏感性評價(jià)儲層敏感性評價(jià)包括速敏、水敏、鹽敏、堿敏、酸敏等五敏實(shí)驗(yàn)，具體實(shí)驗(yàn)方法基本按“砂巖儲層巖心流動實(shí)驗(yàn)評價(jià)程序”部頒標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，其目的在于找出儲層發(fā)生敏感的條件和由敏感引起的儲層損害程度，為各類工作液的設(shè)計(jì)、儲層損害機(jī)理分析和制定系統(tǒng)的儲層保護(hù)技術(shù)方案提供科學(xué)依據(jù)。

（1）速敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)儲層的速敏性：是指在鉆井、測試、試油、采油、增產(chǎn)作業(yè)、注水等作業(yè)或生產(chǎn)過程中，當(dāng)流體在儲層中流動時(shí)，引起儲層中微粒運(yùn)移并堵塞喉道造成儲層滲透率下降的現(xiàn)象。速敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)的目的①找出由于流速作用導(dǎo)致微粒運(yùn)移從而發(fā)生損害的臨界流速，以及找出由速度敏感引起的儲層損害程度；②為以下的水敏、鹽敏、堿敏、酸敏四種實(shí)驗(yàn)及其它的各種損害評價(jià)實(shí)驗(yàn)確定合理的實(shí)驗(yàn)流速提供依據(jù)。一般來說，由速敏實(shí)驗(yàn)求出臨界流速后，可將其它各類評價(jià)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)流速定為0.8倍臨界流速，因此速敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)必須要先于其它實(shí)驗(yàn)；③為確定合理的注采速度提供科學(xué)依據(jù)。1．儲層敏感性評價(jià)（1）速敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理及作法以不同的注入速度向巖心中注入實(shí)驗(yàn)流體（煤油或地層水）測定各個(gè)注入速度下巖心的滲透率繪制注入速度~滲透率關(guān)系曲線確定臨界流速:從注入速度與滲透率的變化關(guān)系上，判斷儲層巖心對流速的敏感性，并找出滲透率明顯下降的臨界流速。如果流量Qi-1對應(yīng)的滲透率Ki-1與流量Qi對應(yīng)的滲透率Ki滿足下式：說明已發(fā)生速度敏感，流量Qi-1即為臨界流量。

1．儲層敏感性評價(jià)地層水速敏評價(jià)流程油速敏評價(jià)程序速敏實(shí)驗(yàn)原理與評價(jià)指標(biāo)LAQiP1QiP2sPi++++++++KQ巖心速敏實(shí)驗(yàn)曲線Vc00.51.01.52.03.06.0滲透率10-3m27654321

Ki-1KiQiQi-1流量（ml/min)

臨界流速VcQi-1Vc速敏損害機(jī)理作用在巖石孔隙表面顆粒上的沖擊力和剪切力，隨孔隙中流速而增加。當(dāng)流速達(dá)到一定值時(shí)，作用在顆粒上的沖擊力和剪切力達(dá)到其抗剪切強(qiáng)度（膠結(jié)強(qiáng)度），顆粒就會脫落，然后隨流體一起運(yùn)移，并在孔喉處堆積，使流道縮小或部分流道堵塞，從而導(dǎo)致滲透率下降。速敏損害機(jī)理示意圖Q（1）速敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理及作法損害程度的計(jì)算實(shí)驗(yàn)中要注意的是：對于采油井，要用煤油作為實(shí)驗(yàn)流體，并要求將煤油先用白土除去其中的極性物質(zhì)，然后用G5砂心漏斗過濾。對于注水井，應(yīng)使用經(jīng)過過濾處理的地層水（或模擬地層水）作為實(shí)驗(yàn)流體。

1．儲層敏感性評價(jià)（1）速敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理及作法速敏程度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見下表所示。敏感程度評價(jià)指標(biāo)

1．儲層敏感性評價(jià)損害程度30%3070%70%敏感程度弱中等強(qiáng)（1）速敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)速敏實(shí)驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用：確定其它幾種敏感性實(shí)驗(yàn)（水敏，鹽敏，酸敏，堿敏）的實(shí)驗(yàn)流速。確定油井不發(fā)生速敏損害的臨界流量。確定注水井不發(fā)生速敏損害的臨界注入速率，如果臨界注入速太小，不能滿足配注要求，應(yīng)考慮增注措施。1．儲層敏感性評價(jià)（2）水敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)水敏概念水敏：儲層中的粘土礦物在原始的地層條件下處在一定礦化度的環(huán)境中，當(dāng)?shù)M(jìn)入地層時(shí)，某些粘土礦物就會發(fā)生膨脹、分散、運(yùn)移，從而減小或堵塞地層孔隙和喉道，造成滲透率的降低的現(xiàn)象，稱為水敏。水敏實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私庹惩恋V物遇淡水后的膨脹、分散、運(yùn)移過程，找出發(fā)生水敏的條件及水敏引起的儲層損害程度，為各類工作液的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。1．儲層敏感性評價(jià)（2）水敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)水敏實(shí)驗(yàn)概念和目的及損害機(jī)理概念油氣層水敏性－由于油氣層遇淡水后引起滲透率降低的現(xiàn)象。次地層水－礦化度為地層水一半的鹽水水敏實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼页鏊魮p害程度；為鹽敏實(shí)驗(yàn)提供實(shí)驗(yàn)鹽度范圍。（2）水敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理首先用地層水測定巖心的滲透率Kf，然后再用次地層水測定巖心的滲透率，最后用淡水測定巖心的滲透率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。水敏損害機(jī)理淡水進(jìn)入油氣層后，破壞了孔隙內(nèi)地層水的活度平衡，導(dǎo)致孔隙內(nèi)的粘土礦物水化膨脹、分散、運(yùn)移，致使孔喉縮小或堵塞，從而造成透率下降。水敏實(shí)驗(yàn)原理與評價(jià)指標(biāo)地層水QP1QP2Kf次地層水QP1QP2K1/2蒸餾水QP1QP2KW水敏損害評價(jià)程序（2）水敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)評價(jià)指標(biāo)見下表1．儲層敏感性評價(jià)Kw/Kf0.30.3~0.70.7水敏程度強(qiáng)中等弱水敏程度0.3蒸餾水過后地層的滲透率為原始滲透率的30%（2）水敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)水敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)：如無水敏，進(jìn)入地層的工作液的礦化度只要小于地層水礦化度即可，不作嚴(yán)格要求。如果有水敏，則必須控制工作液的礦化度大于Ccl(降低礦化度試驗(yàn)確定的臨界礦化度)。如果水敏性較強(qiáng)，在工作液中要考慮使用粘土穩(wěn)定劑。

1．儲層敏感性評價(jià)（3）鹽敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)鹽敏概念及實(shí)驗(yàn)?zāi)康柠}敏：在鉆井、完井及其它作業(yè)中，各種工作液具有不同的礦化度，有的低于地層水礦化度，有的高于地層水礦化度。當(dāng)高于地層水礦化度的工作液濾液進(jìn)入儲層后，將可能引起粘土的收縮、失穩(wěn)、脫落，當(dāng)?shù)陀诘貙铀V化度的工作液濾液進(jìn)入儲層后，則可能引起粘土的膨脹和分散。這些都將導(dǎo)致儲層孔隙空間和喉道的縮小及堵塞，引起滲透率的下降從而損害儲層。鹽敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)的目的：找出鹽敏發(fā)生的條件，以及由鹽敏引起的儲層損害程度，為各類工作液的設(shè)計(jì)提供依據(jù)1．儲層敏感性評價(jià)（3）鹽敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理及評價(jià)指標(biāo)通過向巖心注入不同礦化度等級的鹽水(按地層水的化學(xué)組成配制)并測定各礦化度下巖心對鹽水的滲透率,根據(jù)滲透率隨礦化度的變化來評價(jià)鹽敏損害程度,找出鹽敏損害發(fā)生的條件。根據(jù)實(shí)際情況,一般要作升高礦化度和降低礦化度兩種鹽敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)。對于升高礦化度的鹽敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)。第一級鹽水為地層水，將鹽水按一定的濃度差逐級升高礦化度，直至找出臨界礦化度Cc2或達(dá)到工作液的最高礦化度為止。對于降低礦化度的鹽敏評價(jià)試驗(yàn)，第一級鹽水仍為地層水，將鹽水按一定的濃度差逐級降低礦化度，直至注入液的礦化度接近零為止，求出的臨界礦化度為Cc1。1．儲層敏感性評價(jià)降低礦化度的鹽敏實(shí)驗(yàn)升高礦化度的鹽敏實(shí)驗(yàn)Ci1C31C21C11

C0

C12C22C32C42Ci2K鹽敏實(shí)驗(yàn)種類鹽敏損害評價(jià)程序鹽敏實(shí)驗(yàn)原理與評價(jià)指標(biāo)++++++++K礦化度Cppm巖心鹽敏實(shí)驗(yàn)曲線（升高）Cc臨界礦化度CcKi-1Cc（3）鹽敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理及評價(jià)指標(biāo)如果礦化度Ci-1對應(yīng)的滲透率Ki-1與礦化度Ci對應(yīng)的滲透率Ki之間滿足下述關(guān)系：說明已發(fā)生鹽敏，并且礦化度Ci-1即為臨界礦化度Cc。按此標(biāo)準(zhǔn)，在升高礦化度實(shí)驗(yàn)時(shí)可以確定臨界礦化度Cc2，而在降低礦化度實(shí)驗(yàn)時(shí)可以確定臨界礦化度Cc1。1．儲層敏感性評價(jià)損害程度鹽敏程度評價(jià)指標(biāo)鹽敏實(shí)驗(yàn)原理與評價(jià)指標(biāo)鹽敏損害實(shí)質(zhì)粘土礦物水化膨脹物理化學(xué)變化；鹽敏實(shí)驗(yàn)是水敏實(shí)驗(yàn)的延續(xù)，水敏實(shí)驗(yàn)是鹽敏實(shí)驗(yàn)的特例。（3）鹽敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)鹽敏實(shí)驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用對于進(jìn)入地層的各類工作液都必須控制其礦化度在兩個(gè)臨界礦化度之間，即Cc1<工作液礦化度<Cc2。如果是注水開發(fā)的油田，當(dāng)注入水的礦化度比Cc1要小時(shí)，為了避免發(fā)生水敏損害，一定要在注入水中加入合適的粘土穩(wěn)定劑，或?qū)ψ⑺M(jìn)行周期性的粘土穩(wěn)定劑處理。1．儲層敏感性評價(jià)（4）堿敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)堿敏概念及實(shí)驗(yàn)?zāi)康膲A敏概念：當(dāng)高pH值流體進(jìn)入儲層后，造成儲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），且大量的氫氧根與某些二價(jià)陽離子結(jié)合會生成不溶物，造成儲層的堵塞損害現(xiàn)象。堿敏實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫页鰤A敏發(fā)生的條件，主要是臨界pH值，以及由堿敏引起的儲層損害程度，為各類工作液的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。1．儲層敏感性評價(jià)（4）堿敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理及評價(jià)指標(biāo)通過注入不同pH值的地層水并測定其滲透率，根據(jù)滲透率的變化來評價(jià)堿敏損害程度，找出堿敏損害發(fā)生的條件。a.不同pH值鹽水的制備，根據(jù)實(shí)際情況，一般要從地層水的pH值開始，逐級升高pH值，最后一級鹽水的pH值可定為12。b.將選好的巖心抽真空飽和第一級鹽水，并浸泡2024小時(shí)，在低于臨界流速的條件下，用第一級鹽水測出巖心穩(wěn)定的滲透率K1。c.注入第二級鹽水，浸泡2024小時(shí)，在低于臨界流速的條件下，用第二級鹽水測出巖心穩(wěn)定的滲透率K2。d.改變注入鹽水的級別，重復(fù)第c步，直到測出最后一級鹽水處理后的巖心的穩(wěn)定滲透率Kn。1．儲層敏感性評價(jià)（4）堿敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理及評價(jià)指標(biāo)如果pHi-1鹽水的滲透率Ki-1，與pHi鹽水的滲透率Ki之間滿足式某一條件時(shí)，說明已發(fā)生堿敏，則pHi-1即為臨界pH值。1．儲層敏感性評價(jià)堿敏實(shí)驗(yàn)原理與評價(jià)指標(biāo)++++++++K12巖心堿敏實(shí)驗(yàn)曲線PHc地層PHPHKminKmax臨界HPcKi-1PHc損害程度堿敏程度評價(jià)指標(biāo)堿敏實(shí)驗(yàn)原理與評價(jià)指標(biāo)堿敏損害實(shí)質(zhì)油氣層中粘土礦物遇到高PH值液分散和溶解形成微粒以及氫氧根離子與二價(jià)陽離子生成微粒沉淀堵塞孔喉，化學(xué)作用；（4）堿敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)

堿敏實(shí)驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用對于進(jìn)入地層的各類工作液都必須控制其pH值在臨界pH值以下。如果是強(qiáng)堿敏地層，由于無法控制水泥漿的pH值在臨界pH值之下，為了防止儲層損害，建議采用屏蔽式暫堵技術(shù)。對于存在堿敏性的地層，在今后的三次采油作業(yè)中，要避免使用強(qiáng)堿性的驅(qū)油流體（如堿水驅(qū)油）。1．儲層敏感性評價(jià)（5）酸敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)酸敏概念及實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃崦舾拍睿核峄嵋哼M(jìn)入儲層后，一方面可改善儲層的滲透率，另一方面又與儲層中的礦物及地層流體反應(yīng)產(chǎn)生沉淀并堵塞儲層的孔喉。指儲層與酸作用后引起滲透率降低的現(xiàn)象。酸敏實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏茄芯扛鞣N酸液的酸敏程度，其本質(zhì)是研究酸液與儲層的配伍性，為儲層基質(zhì)酸化和酸化解堵設(shè)計(jì)提供依據(jù)。1．儲層敏感性評價(jià)（5）酸敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理及評價(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)，具體作法：①用地層水測基礎(chǔ)滲透率K1（正向）；②反向注入0.51.0倍孔隙體積的酸液，關(guān)閉閥門反應(yīng)13小時(shí)；③用地層水正向測出恢復(fù)滲透率K2。1．儲層敏感性評價(jià)酸敏實(shí)驗(yàn)原理與評價(jià)指標(biāo)地層水QoQoK1酸1~3hr.Qo地層水QoK2（5）酸敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理及評價(jià)指標(biāo)推薦做法（用煤油做試驗(yàn)流體）：①用地層水測基礎(chǔ)滲透率，再用煤油測出酸作用前的滲透率K1（正向）；②反向注入0.51.0倍孔隙體積的酸液；③用煤油正向測出恢復(fù)滲透率K2。

1．儲層敏感性評價(jià)（5）酸敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)原理及評價(jià)指標(biāo)用實(shí)驗(yàn)所測的兩個(gè)滲透率K1和K2，計(jì)算K2/K1的比值來評價(jià)酸敏程度.酸敏實(shí)驗(yàn)應(yīng)用為基質(zhì)酸化設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。為確定合理的解堵方法和增產(chǎn)措施提供依據(jù)。1．儲層敏感性評價(jià)K2/K10.30.3~0.70.7酸敏程度強(qiáng)中等弱所述的工作液，包括鉆井液、水泥漿、完井液、壓井液、洗井液、修井液、射孔液和壓裂液等。工作液對儲層的損害評價(jià)主要是借助于各種儀器設(shè)備，預(yù)先在室內(nèi)評價(jià)工作液對儲層的損害程度，達(dá)到優(yōu)選工作液配方和施工工藝參數(shù)的目的。2．工作液對儲層的損害評價(jià)（1）工作液的靜態(tài)損害評價(jià)該法主要利用各種靜濾失實(shí)驗(yàn)裝置測定工作液濾入巖心前后滲透率的變化，來評價(jià)工作液對儲層的損害程度并優(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。用下式來計(jì)算工作液的損害程度。

式中：Rs——損害程度，百分?jǐn)?shù)；

Kop——損害后巖心的油相有效滲透率，m2；

Ko——損害前巖心的油相有效滲透率，m2。Rs值越大，損害越嚴(yán)重。2．工作液對儲層的損害評價(jià)（2）工作液的動態(tài)損害評價(jià)在盡量模擬地層實(shí)際工況條件下，評價(jià)工作液對儲層的綜合損害（包括液相和固相及添加劑對儲層的損害），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)。動態(tài)損害評價(jià)與靜態(tài)損害評價(jià)相比能更真實(shí)地模擬井下實(shí)際工況條件下工作液對儲層的損害過程，兩者的最大差別在于工作液損害巖心時(shí)狀態(tài)不同，靜態(tài)評價(jià)時(shí)，工作液為靜止的，動態(tài)評價(jià)時(shí)，工作液處于循環(huán)或攪動的運(yùn)動狀態(tài)，動態(tài)評價(jià)損害過程更接近現(xiàn)場實(shí)際，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果對現(xiàn)場更具有指導(dǎo)意義。2．工作液對儲層的損害評價(jià)（3）用多點(diǎn)滲透率儀測量損害深度和損害程度多點(diǎn)滲透率儀來測量工作液侵入巖心的損害深度和損害程度，它的工作原理：將數(shù)塊巖心裝入多點(diǎn)滲透率儀的夾持器內(nèi)組成長巖心，測量損害前的基線滲透率曲線，然后用工作液損害巖心，再測量損害后的恢復(fù)滲透率曲線，利用損害前后滲透率曲線對比求損害深度和分段損害程度。損害深度=分段污染程度式中i=1,2,6。利用此實(shí)驗(yàn)結(jié)果與試井?dāng)?shù)據(jù)對比，可以更準(zhǔn)確地確定儲層損害深度和損害程度。2．工作液對儲層的損害評價(jià)多點(diǎn)滲透率儀示意圖

液體進(jìn)入壓力傳感器引線液體流出L6Y7L5L4L3L2L1Y6Y5Y4Y3Y2Y1濾液出口長巖心（200~500mm）圍壓圍壓2．工作液對儲層的損害評價(jià)利用損害前后滲透率曲線對比求損害深度Koi——損害前滲透率曲線；

Kopi——損害后恢復(fù)滲透率曲線

巖心長度滲透率L6L5L4L3L2L1KopiKoi2．工作液對儲層的損害評價(jià)（4）其它評價(jià)實(shí)驗(yàn)簡介實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)?zāi)康募坝猛菊聪蛄鲃訉?shí)驗(yàn)觀察巖心中微粒受流體流動方向的影響及運(yùn)移產(chǎn)生的滲透率損害情況體積流量評價(jià)實(shí)驗(yàn)在低于臨界流速的情況下，用大量的工作液流過巖心，考察巖心膠結(jié)的穩(wěn)定性；用注入水作實(shí)驗(yàn)可評價(jià)油層巖心對注入水量的敏感性系列流體評價(jià)實(shí)驗(yàn)了解儲層巖心按實(shí)際工程施工順序與各種外來工作液接觸后所造成的總的損害及其程度酸液評價(jià)實(shí)驗(yàn)按酸化施工注液工序向巖心注入酸液，在室內(nèi)預(yù)先評價(jià)和篩選保護(hù)儲層的酸液配方潤濕性評價(jià)實(shí)驗(yàn)通過測定注入工作液前后儲層巖石的潤濕性，觀察工作液對儲層巖石潤濕性的改變情況相對滲透率曲線評價(jià)實(shí)驗(yàn)測定儲層巖石的相對滲透率曲線，觀察水鎖損害的程度；測定注入工作液前后儲層巖石的相對滲透率曲線，觀察工作液對儲層巖石相對滲透率的改變及由此發(fā)生的損害程度膨脹率評價(jià)實(shí)驗(yàn)測定工作液進(jìn)入巖心后的膨脹率，評價(jià)工作液與儲層巖石（特別是粘土礦物）的配伍性離心法測毛管壓力快速評價(jià)實(shí)驗(yàn)用離心法測定工作液進(jìn)入儲層巖心前后毛管壓力的變化情況，快速評價(jià)儲層的損害2．工作液對儲層的損害評價(jià)小結(jié)儲層損害的室內(nèi)評價(jià)結(jié)果可以為各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)保護(hù)儲層技術(shù)方案的制定提供依據(jù)。也就是說，從打開儲層開始到油田開發(fā)全過程中的每一個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的儲層保護(hù)技術(shù)方案的確定都要利用室內(nèi)評價(jià)結(jié)果。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，儲層損害的室內(nèi)評價(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)，模擬井下實(shí)際工況，如溫度、壓力（回壓、地層壓力）、剪切條件下的儲層損害評價(jià)；2）多點(diǎn)滲透率儀的應(yīng)用，由短巖心向長巖心發(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。第二節(jié)鉆井過程中的儲層保護(hù)技術(shù)

緒論

鉆井過程中防止儲層損害是保護(hù)儲層系統(tǒng)工程的第一個(gè)工程環(huán)節(jié)。其目的是交給試油或采油部門一口無損害或低損害、固井質(zhì)量優(yōu)良的油氣井。儲層損害具有累加性，鉆井中對儲層的損害不僅影響儲層的發(fā)現(xiàn)和油氣井的初期產(chǎn)量，還會對今后各項(xiàng)作業(yè)損害儲層的程度以及作業(yè)效果帶來影響。因此搞好鉆井過程中的保護(hù)儲層工作，對提高勘探、開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要，必須把好這一關(guān)。一、鉆井過程中造成儲層損害原因分析1．鉆井過程中儲層損害原因鉆開儲層時(shí)，在正壓差的作用下，鉆井液的固相進(jìn)入儲層造成孔喉堵塞，其液相進(jìn)入儲層與儲層巖石和流體作用，破壞儲層原有的平衡，從而誘發(fā)儲層潛在損害因素，造成滲透率下降。鉆井過程中儲層損害原因有五個(gè)方面:(1）鉆井液中固相顆粒堵塞儲層:鉆井液中存在多種固相顆粒，如膨潤土、加重劑、堵漏劑、暫堵劑、鉆屑和處理劑的不溶物等。鉆井液中小于儲層孔喉直徑或裂縫寬度的固相顆粒，在鉆井液有效液柱壓力與地層孔隙壓力的壓差作用下，進(jìn)入儲層孔喉和裂縫中形成堵塞，造成儲層損害。損害的嚴(yán)重程度隨鉆井液中固相含量的增加而加劇，特別是分散得十分細(xì)的膨潤土的含量影響最大。1．鉆井過程中儲層損害原因（2）鉆井液濾液與儲層巖石不配伍引起的損害1）水敏：低抑制性鉆井液濾液進(jìn)入水敏儲層，引起粘土礦物水化、膨脹、分散，導(dǎo)致產(chǎn)生微粒運(yùn)移的損害源。2）鹽敏：如果濾液礦化度低于鹽敏的低限臨界礦化度，引起粘土礦物水化、膨脹、分散和運(yùn)移。如濾液礦化度高于鹽敏的高限臨界礦化度，亦有可能引起粘土礦物去水化收縮破裂，造成微粒堵塞。3）堿敏：高PH值濾液進(jìn)入堿敏儲層，引起堿敏礦物分散、運(yùn)移堵塞及溶蝕結(jié)垢。4）潤濕反轉(zhuǎn)：當(dāng)濾液含有表面活性劑時(shí)，這些表面活性劑就有可能被親水巖石表面吸附，引起儲層孔喉表面潤濕反轉(zhuǎn)，造成儲層油相滲透率降低。5）表面吸附：濾液中所含的部分處理劑被儲層孔隙或裂縫表面吸附，縮小孔喉或孔隙尺寸。一、鉆井過程中造成儲層損害原因分析1．鉆井過程中儲層損害原因（3）鉆井液濾液與儲層流體不配伍引起的損害1）無機(jī)鹽沉淀：濾液中所含無機(jī)離子與地層水中無機(jī)離子作用形成不溶于水的鹽類，例如含有大量碳酸根、碳酸氫根的濾液遇到高含鈣離子的地層水時(shí)，形成碳酸鈣沉淀。2）形成處理劑不溶物:當(dāng)?shù)貙铀牡V化度和鈣、鎂離子濃度超過濾液中處理劑的抗鹽和抗鈣鎂能力時(shí),處理劑就會鹽析而產(chǎn)生沉淀。例如腐植酸鈉遇到地層水中鈣離子，就會形成腐植酸鈣沉淀。3）發(fā)生水鎖效應(yīng):特別是在低孔低滲氣層中最為嚴(yán)重。4）形成乳化堵塞:特別是使用油基鉆井液、油包水鉆井液、水包油鉆井液時(shí)，含有多種乳化劑的濾液與地層中原油或水發(fā)生乳化，可造成孔道堵塞。5）細(xì)菌堵塞:濾液中所含的細(xì)菌進(jìn)入儲層，如儲層環(huán)境適合其繁殖生長，就有可能造成喉道堵塞。一、鉆井過程中造成儲層損害原因分析1．鉆井過程中儲層損害原因（4）油相滲透率變化引起的損害鉆井液濾液進(jìn)入儲層，改變了井壁附近地帶的油氣水分布，導(dǎo)致油相滲透率下降，增加油流阻力。（5）負(fù)壓差急劇變化造成的儲層損害中途測試或負(fù)壓差鉆井時(shí)，如選用的負(fù)壓差過大，可誘發(fā)儲層速敏，引起儲層出砂及微粒運(yùn)移。此外，還會誘發(fā)地層中原有組分形成有機(jī)垢和產(chǎn)生應(yīng)力敏感損害。一、鉆井過程中造成儲層損害原因分析2．鉆井過程中影響儲層損害程度的工程因素鉆井過程損害儲層的嚴(yán)重程度不僅與鉆井液類型和組分有關(guān)，而且隨鉆井液固相和液相與巖石、地層流體的作用時(shí)間和侵入深度的增加而加劇。影響作用時(shí)間和侵入深度主要是工程因素，這些因素可歸納為以下四個(gè)方面:（1）壓差壓差是造成儲層損害的主要因素之一。通常鉆井液的濾失量隨壓差的增大而增加，因而鉆井液進(jìn)入儲層的深度和損害儲層的嚴(yán)重程度均隨正壓差的增加而增大。此外，當(dāng)鉆井液有效液柱壓力超過地層破裂壓力或鉆井液在儲層裂縫中的流動阻力時(shí)，鉆井液就有可能漏失至儲層深部，加劇對儲層的損害。一、鉆井過程中造成儲層損害原因分析2．鉆井過程中影響儲層損害程度的工程因素（2）浸泡時(shí)間當(dāng)儲層被鉆開時(shí)，鉆井液固相或?yàn)V液在壓差作用下進(jìn)入儲層，其進(jìn)入數(shù)量和深度及對儲層損害的程度均隨鉆井液浸泡儲層時(shí)間的增長而增加，浸泡時(shí)間對儲層損害程度的影響不可忽視。（3）環(huán)空返速環(huán)空返速越大，鉆井液對井壁泥餅的沖蝕越嚴(yán)重，因此，鉆井液的動濾失量隨環(huán)空返速的增高而增加，鉆井液固相和濾液對儲層侵入深度及損害程度亦隨之增加。此外，鉆井液等效循環(huán)密度隨環(huán)空返速增高而增加，因而鉆井液對儲層的壓差亦隨之增高，損害加劇。一、鉆井過程中造成儲層損害原因分析2．鉆井過程中影響儲層損害程度的工程因素（4）鉆井液性能鉆井液性能好壞與儲層損害程度緊密相關(guān)。因?yàn)殂@井液固相和液相進(jìn)入儲層的深度及損害程度均隨鉆井液靜濾失量、動濾失量、HTHP濾失量的增大和泥餅質(zhì)量變差而增加。鉆井過程中起下鉆、開泵所產(chǎn)生的激動壓力隨鉆井液的塑性粘度和動切力增大而增加。此外，井壁坍塌壓力隨鉆井液抑制能力的減弱而增加，維持井壁穩(wěn)定所需鉆井液密度隨之增高，若坍塌層與儲層同在一個(gè)裸眼井段，且坍塌壓力又高于儲層壓力，則鉆井液液柱壓力與儲層壓力之差隨之增高，就有可能使損害加重。一、鉆井過程中造成儲層損害原因分析二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)

鉆井液是石油工程中最先與儲層相接觸的工作液，其類型和性能好壞直接關(guān)系到對儲層的損害程度，因而保護(hù)儲層鉆井液技術(shù)是搞好保護(hù)儲層工作的首要技術(shù)環(huán)節(jié)。1．保護(hù)儲層對鉆井液的要求鉆開儲層鉆井液不僅要滿足安全、快速、優(yōu)質(zhì)、高效的鉆井工程施工需要，而且要滿足保護(hù)儲層的技術(shù)要求:（1）鉆井液密度可調(diào)，滿足不同壓力儲層近平衡壓力鉆井的需要;（2）降低鉆井液中固相顆粒對儲層的損害;（3）鉆井液必須與儲層巖石相配伍;（4）鉆井液濾液組分必須與儲層中流體相配伍;（5）鉆井液的組分與性能都能滿足保護(hù)儲層的需要二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)1．保護(hù)儲層對鉆井液的要求（1）鉆井液密度可調(diào)，滿足不同壓力儲層近平衡壓力鉆井的需要;儲層壓力系數(shù)0.4-2.87開發(fā)不同類型的打開儲層的鉆井液體系（2）降低鉆井液中固相顆粒對儲層的損害;保持一定的有用固相（膨潤土、加重劑、暫堵劑）有用固相的大小、級配、數(shù)量盡量降低無用固相含量（鉆屑）二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)1．保護(hù)儲層對鉆井液的要求（3）鉆井液必須與儲層巖石相配伍;水敏性儲層：加強(qiáng)鉆井液的抑制性，鹽敏性儲層：控制鉆井液的礦化度在兩臨界礦化度之間堿敏性儲層：控制PH=7-8，最好不用燒堿。非酸敏性儲層：使用酸溶處理劑或暫堵劑速敏性儲層：降低壓差、防止漏失二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)1．保護(hù)儲層對鉆井液的要求（4）鉆井液濾液組分必須與儲層中流體相配伍;濾液所含的無機(jī)離子不與地層流體形成沉淀物濾液所含的處理劑不與地層流體形成沉淀物濾液與地層中的流體不發(fā)生乳化堵塞濾液表面張力低，避免發(fā)生水鎖作用濾液中所含的細(xì)菌在儲層所處的環(huán)境中不繁殖二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)1．保護(hù)儲層對鉆井液的要求（5）鉆井液的組分與性能都能滿足保護(hù)儲層的需要流變性失水造壁性控制多套壓力層系裸眼儲層井段二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)2．鉆開儲層的鉆井液類型為了達(dá)到上述對保護(hù)儲層的鉆井液要求，減少對儲層的損害。通過多年努力，我國已形成三大類十一種用于鉆開儲層的鉆井液:（1）水基鉆井液（2）油基鉆井液（3）氣體類流體（或鉆井液）二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)2．鉆開儲層的鉆井液類型（1）水基鉆井液1）無固相清潔鹽水鉆井液2）水包油鉆井液3）無膨潤土?xí)憾滦途酆衔镢@井液a.酸溶性暫堵劑、b.水溶性暫堵劑、c.油溶性暫堵劑、d.單向壓力暫堵劑4）低膨潤土聚合物鉆井液5）改性鉆井液6）屏蔽暫堵鉆井液二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)2．鉆開儲層的鉆井液類型（2）油基鉆井液油基鉆井液包括油包水鉆井液。該類鉆井液以油為連續(xù)相，其濾液為油，能有效地避免油層的水敏作用，對儲層損害程度低，并具備鉆井工程對鉆井液所要求的各項(xiàng)性能，是一種較好的鉆井液。但由于其成本高，對環(huán)境易造成污染，容易發(fā)生火災(zāi)等原因，使其在我國現(xiàn)場使用受到限制。油基鉆井液對儲層仍然可能發(fā)生以下幾方面損害；使油層潤濕反轉(zhuǎn)，降低油相滲透率；與地層水形成乳狀液堵塞油層；儲層中固相顆粒運(yùn)移和油基鉆井液中固相顆粒侵入等。因而在使用油基鉆井液時(shí)，應(yīng)通過優(yōu)選組分來降低上述損害。二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)2．鉆開儲層的鉆井液類型（3）氣體類流體（或鉆井液）1）空氣空氣流體是由空氣或天然氣、防腐劑、干燥劑等組成的循環(huán)流體。由于空氣密度最低，常用來鉆已下過技術(shù)套管的下部漏失地層，強(qiáng)敏感性儲層和低壓儲層。此種流體密度低、無固相和液相，從而減少對儲層的損害。使用空氣鉆井，機(jī)械鉆速高，并通過有效預(yù)防井漏對儲層的損害。但該類流體的使用，受到井壁不穩(wěn)定，地層出水、井深等問題的限制。二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)（3）氣體類流體（或鉆井液）2）霧 霧是由空氣、發(fā)泡劑、防腐劑和少量水混合組成的流體，是空氣鉆井中的一種過渡性工藝。即當(dāng)鉆遇地層流體進(jìn)入井中（其流量小于23.85m3/h）而不能再繼續(xù)采用空氣作為循環(huán)流體鉆進(jìn)時(shí)，可向井內(nèi)注入少量發(fā)泡液，使返出巖屑、空氣和液體呈霧狀，其壓力低，對儲層損害程度低。與空氣一樣，霧化鉆井液的使用范圍受限制。二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)（3）氣體類流體（或鉆井液）3）泡沫流體泡沫流體是由空氣（或氮?dú)饣蛱烊粴獾龋?、淡水或咸水、發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑等組成的密集細(xì)小氣泡，氣泡外表為強(qiáng)度較大的液膜包圍而成的一種氣——水型分散體系。在較低速度梯度下，泡沫流體有較高的表觀粘度，因而具有較好攜屑能力。使用泡沫流體鉆井，機(jī)械鉆速高，儲層浸泡時(shí)間短，泡沫流體無固相，密度低（常壓下為0.032~0.065g/cm3），因而對儲層損害程度低。適用于低壓易發(fā)生漏失且井壁穩(wěn)定的儲層。二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)2．鉆開儲層的鉆井液類型（3）氣體類流體（或鉆井液）充氣鉆井液充氣鉆井液以氣體為分散相、液相為連續(xù)相，并加入穩(wěn)定劑使之成為氣液混合均勻而穩(wěn)定的體系。充氣鉆井液密度低，最低可達(dá)0.6g/cm3，攜砂能力好，可用來鉆進(jìn)低壓易發(fā)生漏失的儲層，實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井，減少壓差對儲層的損害。二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)3．屏蔽暫堵保護(hù)儲層鉆井液技術(shù)屏蔽暫堵保護(hù)儲層鉆井液技術(shù)（簡稱屏蔽暫堵技術(shù)）主要用來解決裸眼井段多壓力層系地層保護(hù)儲層技術(shù)難題。即利用鉆進(jìn)儲層過程中對儲層發(fā)生損害的兩個(gè)不利因素（壓差和鉆井液中固相顆粒），將其轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｗo(hù)儲層的有利因素，達(dá)到減少鉆井液、水泥漿、壓差和浸泡時(shí)間對儲層損害的目的。屏蔽暫堵技術(shù)的技術(shù)構(gòu)思是利用儲層被鉆開時(shí)，鉆井液液柱壓力與儲層壓力之間形成的壓差，在極短時(shí)間內(nèi)，迫使鉆井液中人為加入的各種類型和尺寸的固相粒子進(jìn)入儲層孔喉，在井壁附近形成滲透率接近于零的屏蔽暫堵帶。此帶能有效地阻止鉆井液、水泥漿中的固相和濾液繼續(xù)侵入儲層，其厚度必須大大小于射孔彈射入深度，以便在完井投產(chǎn)時(shí)，通過射孔解堵。二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)3．屏蔽暫堵保護(hù)儲層鉆井液技術(shù)形成滲透率接近零的薄屏蔽暫堵帶的技術(shù)要點(diǎn)：（1）測定儲層孔喉分布曲線及孔喉的平均直徑。（2）按1/2~2/3孔喉直徑選擇架橋粒子（如超細(xì)碳酸鈣、單向壓力暫堵劑）的顆粒尺寸，使其在鉆井液中含量大于3%（可用粒度計(jì)檢測鉆井液中固相的顆粒粒徑分布和含量）。（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，如磺化瀝青、氧化瀝青、石蠟、樹脂等，加量一般1%~2%，粒徑與充填粒子相當(dāng)。變形粒子的軟化點(diǎn)應(yīng)與儲層溫度相適應(yīng)。二、保護(hù)儲層的鉆井液技術(shù)

鉆井過程中，針對鉆井工藝技術(shù)措施中影響儲層損害因素，可以采取降低壓差，實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井，減少鉆井液浸泡時(shí)間，優(yōu)選環(huán)空返速，防止井噴井漏等措施來減少對儲層的損害。二、保護(hù)儲層的鉆井工藝技術(shù)三、保護(hù)儲層的鉆井工藝技術(shù)1.建立三個(gè)壓力剖面，為井身結(jié)構(gòu)和鉆井液密度設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)地層孔隙壓力、破裂壓力和坍塌壓力是鉆井工程設(shè)計(jì)和施工的基礎(chǔ)參數(shù)，依據(jù)上述三個(gè)壓力剖面才有可能進(jìn)行合理的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定出合理的鉆井液密度，實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井，從而減少壓差對儲層所產(chǎn)生的損害。2．確定合理井身結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井的基本保證井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則有許多，其中最重要的一條是滿足保護(hù)儲層實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井的需要，因?yàn)槲覈蟛糠钟蜌馓锞鶎儆诙鄩毫酉档貙?，只有將儲層上部的不同孔隙壓力或破裂壓力地層用套管封隔，才有可能采用近平衡壓力鉆進(jìn)儲層。3．實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井，控制儲層的壓差處于安全的最低值三、保護(hù)儲層的鉆井工藝技術(shù)4．降低浸泡時(shí)間提高機(jī)械鉆速避免發(fā)生井下事故提高測井一次成功率，縮短完井時(shí)間加強(qiáng)管理，降低機(jī)修、組停、輔助工作或其它非生產(chǎn)時(shí)間5．搞好中途測試6．搞好井控、防止井噴井漏對儲層的損害7．鉆進(jìn)多套壓力層系地層所采用的保護(hù)儲層鉆井技術(shù)8．調(diào)整井保護(hù)儲層鉆井技術(shù)參見：P385-P388三、保護(hù)儲層的鉆井工藝技術(shù)第三節(jié)完井過程中的儲層保護(hù)技術(shù)緒論完井作業(yè)是油氣田開發(fā)總體工程的重要組成部分。和鉆井作業(yè)一樣，在完井作業(yè)過程中也會造成對儲層的損害。如果完井作業(yè)處理不當(dāng)，就有可能嚴(yán)重降低油氣井的產(chǎn)能，使鉆井過程中的保護(hù)儲層措施功虧一簣。因此，了解完井過程對儲層損害的特點(diǎn)，了解各種保護(hù)儲層的完井技術(shù)。一、保護(hù)儲層的固井技術(shù)1．固井質(zhì)量和保護(hù)儲層之間的關(guān)系環(huán)空的封固質(zhì)量直接影響儲層在今后各項(xiàng)作業(yè)中是否會受到損害，其原因有以下幾點(diǎn)。（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)儲層中潛在損害因素，如形成有機(jī)垢、無機(jī)垢、發(fā)生水鎖作用、乳化堵塞、細(xì)菌堵塞、微粒運(yùn)移、相滲透率變化等，從而對投產(chǎn)的儲層產(chǎn)生損害，影響產(chǎn)量。1．固井質(zhì)量和保護(hù)儲層之間的關(guān)系（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)，各種工作液就會在井下各層中竄流，對儲層產(chǎn)生損害。如酸化壓裂液竄入未投產(chǎn)儲層，而沒能及時(shí)反排，就會對該儲層產(chǎn)生損害，注入水竄進(jìn)入未投產(chǎn)的水敏儲層，就會使該層中巖石發(fā)生水化膨脹分散，從而影響有效滲透率，水的進(jìn)入亦改變了該層相滲透率等。（3）環(huán)空封固質(zhì)量不好，會使油氣上竄至非產(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，造成對儲層的損害。一、保護(hù)儲層的固井技術(shù)2．水泥漿對儲層損害原因分析固井作業(yè)中，在鉆井液和水泥漿有效液柱壓力與儲層孔隙壓力之間產(chǎn)生的壓差作用下，水泥漿通過井壁破壞的泥餅而進(jìn)入儲層，對儲層產(chǎn)生損害。水泥漿對儲層產(chǎn)生損害的原因可歸納為以下三個(gè)方面：（1）水泥漿中固相顆粒堵塞儲層（2）水泥漿濾液與儲層巖石和流體作用而引起的損害（3）水泥漿中無機(jī)鹽結(jié)晶沉淀對儲層的損害水泥漿對儲層損害程度與水泥漿組分、失水量大小、鉆井液泥餅質(zhì)量及外泥餅消除情況、壓差大小和固井過程在儲層是否發(fā)生過漏失等因素有關(guān)。室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明,在有泥餅存在的情況下,水泥漿可能使儲層滲透率下降10~20%。水泥漿對儲層的損害程度隨鉆井液泥餅質(zhì)量變差而加劇,隨井漏的發(fā)生而趨于惡化。一、保護(hù)儲層的固井技術(shù)3．保護(hù)儲層的固井技術(shù)（1）提高固井質(zhì)量是固井作業(yè)中保護(hù)儲層主要措施,為確保固井質(zhì)量，可采取以下主要技術(shù)措施:1）改善水泥漿性能2）合理壓差固井3）提高頂替效率4）防止水泥漿失重引起環(huán)空竄流

（2）降低水泥漿失水量（3）采用屏蔽暫堵鉆井液技術(shù)一、保護(hù)儲層的固井技術(shù)二、射孔完井的保護(hù)儲層技術(shù)

射孔完井工藝對油氣井產(chǎn)能的高低有很大影響。如果射孔工藝和射孔參數(shù)選擇恰當(dāng)，可以使射孔對儲層的損害程度減到最小，而且還可以在一定程度上緩解鉆井對儲層的損害，從而使油井產(chǎn)能恢復(fù)甚至達(dá)到天然生產(chǎn)能力。如果射孔工藝和射孔參數(shù)選擇不當(dāng)，射孔本身就會對儲層造成極大的損害，甚至超過鉆井損害，從而使油井產(chǎn)能很低。有些井的產(chǎn)能只是天然生產(chǎn)能力的20%~30%，甚至完全喪失產(chǎn)能。1．射孔對儲層的損害分析射孔對儲層的損害，有以下幾個(gè)主要方面：（1）射孔過程對儲層的損害（2）射孔參數(shù)不合理或儲層打開程度不完善對儲層的損害（3）射孔壓差不當(dāng)對儲層的損害（4）射孔液對儲層的損害二、射孔完井的保護(hù)儲層技術(shù)

2．保護(hù)儲層的射孔完井技術(shù)射孔完井的產(chǎn)能效果取決于射孔工藝和射孔參數(shù)的優(yōu)化配合。射孔工藝包括射孔方法、射孔壓差和射孔液。具體技術(shù)：（1）正壓差射孔的保護(hù)儲層技術(shù)（2）負(fù)壓差射孔的保護(hù)儲層技術(shù)（3）合理射孔負(fù)壓差值的確定（4）射孔參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)二、射孔完井的保護(hù)儲層技術(shù)2．保護(hù)儲層的射孔完井技術(shù)具體技術(shù)：（5）保護(hù)儲層的射孔液：1）無固相清潔鹽水2）陽離子聚合物粘土穩(wěn)定劑射孔液3）無固相聚合物鹽水射孔液4）暫堵性聚合物射孔液5）油基射孔液6）酸基射孔液。二、射孔完井的保護(hù)儲層技術(shù)復(fù)習(xí)思考----思考題1.儲層損害和儲層保護(hù)技術(shù)的概念?2.儲層敏感性評價(jià)包括哪些實(shí)驗(yàn)？其目的是什么？3.鉆井液濾液與儲層巖石不配伍引起的五種損害是什么？

4.什么叫速敏、水敏、鹽敏、堿敏、酸敏?五敏評價(jià)實(shí)驗(yàn)的目的是什么?如何評價(jià)及評價(jià)指標(biāo)是什么?5.鉆井過程中儲層損害原因有哪五個(gè)方面?鉆井液濾液與儲層巖石不配伍會引起哪些損害?鉆井液濾液與儲層流體不配伍會引起哪些損害?

保護(hù)儲層的完井液技術(shù)一、完井液的種類清潔鹽水體系

KCl體系：1.17以下

NaCl體系：1.20以下

CaCl2體系：1.39以下

CaBr2體系：1.40以上

ZnBr2體系：1.80以上保護(hù)儲層的完井液技術(shù)有固相鹽水完井液體系

水溶性體系：聚合物飽和鹽水＋鹽粒 酸溶性體系：聚合物鹽水＋酸溶性顆粒 油溶性體系：聚合物鹽水＋油溶性顆粒保護(hù)儲層的完井液技術(shù)氣基完井液體系 空氣、霧、泡沫、充氣液用于低壓井的完井和修井需專用的地面設(shè)備油基完井液體系 合成基、油包水和水包油乳狀液保護(hù)儲層的完井液技術(shù)

二、完井液基液的篩選海水的礦化度大于地層水的總礦化度，用海水后如存在損害則屬于升高礦化度引起的敏感性損害海水浸泡后巖心的滲透率存在12.5~27%的損害，按損害程度分類為弱損害要用過濾后的海水作為完井液的基液，必須篩選使用與產(chǎn)層配伍的粘土穩(wěn)定劑推薦采用兩級過濾，將海水中大于2mm的固相去掉保護(hù)儲層的完井液技術(shù)三、粘土穩(wěn)定劑的篩選保護(hù)儲層的完井液技術(shù)1．粘土穩(wěn)定劑種類的篩選所選用的粘土穩(wěn)定劑除能防止粘土礦物的膨脹和分散，還應(yīng)能控制敏感性礦物的運(yùn)移，所以選用的粘土穩(wěn)定劑是聚季胺和短鏈聚合物類的產(chǎn)品加量1%的KCS－28的損害程度最大，達(dá)到32～34％1%KHC－0l的效果也不太理想，使用后會產(chǎn)生10.7%～13.6%的弱損害BC-51加量達(dá)到1％以后，其損害率為8.75~17.3%KCS-18濃度達(dá)到1%后，效果較好，儲層巖心的損害范圍在-2.0~16.0%之間而CPC