油氣層保護(hù)技術(shù)

氣井油氣層保護(hù)技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容氣井油氣層保護(hù)技術(shù)1前言2巖心分析3儲層損害的評價4儲層損害原因與機(jī)理5氣層特殊損害機(jī)理6作業(yè)過程中的油氣層保護(hù)技術(shù)思考題問題的提出地質(zhì)評價地下有油氣，探井完鉆之后，測井、測試沒有油氣顯示，或者產(chǎn)量很低。為什么？（1）沒有進(jìn)行儲層保護(hù)；（2）儲層保護(hù)技術(shù)實施過程中出現(xiàn)了問題原因1、前言在油氣層開采過程中，鉆井、完井的主要目的在于鉆開油氣層形成油氣流動通道，使油氣流入生產(chǎn)井底從儲層中開采出來。但是在鉆井、完井、井下作業(yè)及生產(chǎn)開采全過程中，都有可能造成油氣層的損害，使儲層滲透率下降，從而大大降低油氣井的產(chǎn)能。因此在每個過程中都必須注意對儲層的保護(hù)，為了減少過程中的損害、保護(hù)儲層，人們不斷分析儲層、研究儲層損害原因和機(jī)理，進(jìn)行技術(shù)評價、研究開采技術(shù)，并在多年生產(chǎn)實踐中形成了保護(hù)儲層的系列技術(shù)，取得了較好的效果。保護(hù)儲層技術(shù)的主要內(nèi)容

1）巖心分析、油氣水分析和測試技術(shù)；2）儲層敏感性和工作液損害室內(nèi)評價實驗技術(shù)；3）儲層損害機(jī)理研究和保護(hù)儲層技術(shù)系統(tǒng)方案設(shè)計；4）鉆井過程中儲層損害因素和保護(hù)儲層技術(shù)；5）完井過程中儲層損害因素和保護(hù)儲層及解堵技術(shù)；

6）油氣田開發(fā)生產(chǎn)中的儲層損害因素和保護(hù)儲層技術(shù)；7）儲層損害現(xiàn)場診斷和礦場評價技術(shù)；8）保護(hù)儲層總體效果評價和經(jīng)濟(jì)效益綜合分析技術(shù)。

上述八方面內(nèi)容構(gòu)成一項配套系統(tǒng)工程，每項內(nèi)容是獨立的，但彼此又是相關(guān)聯(lián)的。保護(hù)儲層系統(tǒng)工程的主要技術(shù)思路

1）分析所研究儲層的巖石和流體特性，以此來研究該儲層的潛在損害因素與機(jī)理；2）收集現(xiàn)場資料，開展室內(nèi)試驗，分析研究每組儲層在各項作業(yè)過程中潛在損害因素被誘發(fā)的原因、過程及防治措施；3）按照系統(tǒng)工程研究各項作業(yè)中所選擇的保護(hù)儲層技術(shù)措施的可行性與經(jīng)濟(jì)上的合理性，通過綜合研究配套、形成系列，納入鉆井完井與開發(fā)方案設(shè)計及每一項作業(yè)的具體設(shè)計中；4）各項作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行診斷與測試，獲取儲層損害程度的信息，并評價保護(hù)儲層的效果和經(jīng)濟(jì)效益，然后反饋給有關(guān)部門，視情況決定是否繼續(xù)研究改進(jìn)、補(bǔ)救措施；5）計算機(jī)預(yù)測、診斷、評價和動態(tài)模擬。研究儲層每項具體作業(yè)時的主要原則

1)依據(jù)儲層特性選擇入井工作液（如鉆井液、水泥漿、射孔液、壓井液與修井液等）的密度、類型和組分，降低壓差，縮短浸泡時間，控制其液相、固相顆粒盡可能不進(jìn)入或少進(jìn)入儲層。如不能完全控制，則要求所采用的工作液與儲層巖石和流體相配伍，盡可能不誘發(fā)儲層潛在損害或者控制工作液進(jìn)入儲層的深度，并控制進(jìn)入儲層工作液的組分，力求在井投產(chǎn)時可使用現(xiàn)代物理或化學(xué)方法加以解堵。2)收集現(xiàn)場資料，開展室內(nèi)試驗，分析研究每組儲層在各項作業(yè)過程中潛在損害因素被誘發(fā)的原因、過程，以制定出適合的防治技術(shù)措施。3)保護(hù)儲層技術(shù)盡可能立足于預(yù)防為主，解堵為輔。4)優(yōu)選各項保護(hù)儲層技術(shù)時，既要考慮各項技術(shù)的先進(jìn)性、有效性，也要考慮其經(jīng)濟(jì)上的可行性。2、巖心分析巖心分析

巖心分析是指利用各種儀器設(shè)備來觀察和分析巖心一切特性的系列技術(shù)。巖心分析的目的（1）全面認(rèn)識儲層巖石的物理性質(zhì)及巖石中敏感性礦物的類型、產(chǎn)狀、含量與分布特點；

（2）確定儲層潛在損害類型、程度及原因；（3）為各項作業(yè)中保護(hù)儲層工程方案設(shè)計提供依據(jù)和建議。2、巖心分析幾種主要巖心分析技術(shù)（1）X射線衍射分析技術(shù)

（2）掃描電鏡分析技術(shù)（3）薄片分析技術(shù)（4）電子探針分析技術(shù)（5）壓汞毛管壓力曲線測定（6）紅外光譜分析技術(shù)3、儲層損害的評價儲層損害的室內(nèi)評價

儲層敏感性評價工作液的靜態(tài)與動態(tài)損害評價室內(nèi)實驗評價技術(shù)流程儲層損害的礦場評價

儲層敏感性評價儲層巖心敏感性

儲層巖心敏感性是指儲層巖心在外來流體或壓力作用下滲透率下降的現(xiàn)象。滲透率下降越大，儲層對這種外來流體或壓力的敏感程度就越大。儲層損害室內(nèi)評價

儲層敏感性評價儲層巖心的敏感性1）速敏性

2）水敏性

3）鹽敏性

4）酸敏性

5）堿敏性

6）應(yīng)力敏感性

7）溫度敏感性敏感性及損害評價原則若在地面實驗有損害，則在地下一定會產(chǎn)生損害；若在地面實驗無損害，并不表明地下不存在損害。儲層損害室內(nèi)評價

儲層敏感性評價儲層速敏評價

速敏是因流體流動速度變化引起儲層巖石中微粒運移、堵塞喉道，導(dǎo)致巖石滲透率或者有效滲透率下降的現(xiàn)象。在鉆井、測試、試油、采油、增產(chǎn)、注水等作業(yè)或生產(chǎn)過程中都可能發(fā)生。儲層損害室內(nèi)評價

儲層敏感性評價速敏評價目的

（1）找出由于流速作用導(dǎo)致微粒運移從而發(fā)生損害的臨界流速(流量），以及找出由速度敏感引起的儲層損害程度；（2）為水敏、鹽敏、堿敏、酸敏四種實驗及其它的損害評價實驗確定合理的實驗流速提供依據(jù)；（3）為確定合理的注采速度提供科學(xué)依據(jù)。儲層損害室內(nèi)評價

儲層敏感性評價儲層水敏評價水敏是因淡水進(jìn)入儲層引起儲層粘土礦物膨脹、分散、運移，導(dǎo)致巖石滲透率或者有效滲透率下降的現(xiàn)象。儲層水敏評價目的了解粘土礦物遇淡水后的膨脹、分散、運移過程，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)計提供依據(jù)。儲層損害室內(nèi)評價儲層敏感性評價儲層鹽敏評價鹽敏是因流體鹽度變化引起儲層粘土礦物膨脹或收縮、分散或失穩(wěn)、運移或脫落，導(dǎo)致儲層滲透率或者有效滲透率下降的現(xiàn)象。鹽敏評價目的評價了解儲層粘土礦物的膨脹、分散、運移過程，找出發(fā)生鹽敏的條件、臨界礦化度上下限及鹽敏引起的儲層損害程度，為各類工作液的設(shè)計提供依據(jù)。

儲層損害室內(nèi)評價儲層敏感性評價儲層酸敏評價

酸敏是指酸液與儲層礦物或流體發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀或釋放出微粒，導(dǎo)致巖石滲透率或有效滲透率下降的現(xiàn)象。其本質(zhì)是研究酸液與儲層礦物和流體的配伍性。酸敏評價目的評價儲層巖石對外來酸液的敏感程度，為酸液配方設(shè)計、油氣層基質(zhì)酸化、酸化解堵設(shè)計和鉆井液暫堵方案等選擇提供依據(jù)。

儲層損害室內(nèi)評價儲層敏感性評價儲層堿敏評價

堿敏是指堿液與儲層礦物或流體接觸發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀或釋放出微粒，導(dǎo)致巖石滲透率或有效滲透率下降的現(xiàn)象。堿敏評價目的檢測外來高pH值工作液進(jìn)入油氣層引起粘土礦物和硅質(zhì)膠結(jié)物的結(jié)構(gòu)破壞程度，確定堿敏發(fā)生的條件及損害程度，為工作液的合理pH值確定提供科學(xué)依據(jù)。

儲層損害室內(nèi)評價儲層敏感性評價儲層應(yīng)力敏感評價

應(yīng)力敏感性是指儲層物性隨著有效應(yīng)力的變化而變化的性質(zhì)。即儲層巖心滲透率隨有效應(yīng)力的增加而顯著下降，且在有效應(yīng)力減小后滲透率不能恢復(fù)的現(xiàn)象?；蛘哒f：巖石所受凈應(yīng)力改變時，孔喉通道變形、裂縫閉合或張開，導(dǎo)致巖石滲流能力下降的現(xiàn)象。應(yīng)力敏感評價目的

評價儲層巖石滲透率對有效應(yīng)力的敏感程度及應(yīng)力增大對儲層的傷害程度，這對低滲裂縫性儲層的勘探與開發(fā)意義重大。

儲層損害室內(nèi)評價儲層敏感性評價儲層溫度敏感評價在鉆井完井過程中，由于外來流體進(jìn)入儲層可使近井筒附近的地層溫度下降，從而對地層產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致巖石滲流能力下降的現(xiàn)象。溫度敏感評價目的評價儲層溫度敏感引起的儲層傷害程度。

儲層損害室內(nèi)評價工作液的靜態(tài)與動態(tài)損害評價工作液的靜態(tài)損害評價該方法是利用各種靜濾失實驗裝置測定工作液濾入巖心前后滲透率的變化，來評價工作液對儲層的損害程度并優(yōu)選工作液配方。實驗盡可能模擬地層的溫度和壓力條件。工作液的動態(tài)損害評價該方法是在盡量模擬地層實際工礦條件下，評價工作液對儲層的綜合損害（包括液相、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)依據(jù)。

儲層損害室內(nèi)評價工作液的靜態(tài)與動態(tài)損害評價靜態(tài)損害評價與動態(tài)損害評價比較后者更能真實地模擬井下實際工礦條件下工作液對儲層的損害過程，兩者最大的差別在于工作液損害巖心時的狀態(tài)不同，靜態(tài)評價時，工作液是靜止的，而動態(tài)評價時，工作液處于循環(huán)或攪動的運動狀態(tài)，顯然后者的損害過程更接近現(xiàn)場實際，其實驗結(jié)果對現(xiàn)場更具有指導(dǎo)意義。

儲層損害室內(nèi)評價工作液類型敏感性實驗結(jié)果工況和施工要求室內(nèi)評價方案動/靜態(tài)損害評價實驗現(xiàn)場試驗

推廣應(yīng)用修改工作液體系配方反饋室內(nèi)實驗評價技術(shù)流程儲層損害室內(nèi)評價儲層損害的礦場評價礦場評價包括：試井評價產(chǎn)量遞減分析測井評價等儲層損害室內(nèi)評價儲層損害的礦藏評價方法用生產(chǎn)關(guān)井測試壓力曲線資料對儲層受到損害的程度作出直接的定量分析與判斷的方法有六種：1、表皮系數(shù)（S）法：即分析儲層受損害引起的流體流向井底的附加阻力大??；2、條件比（CR）法：即分析儲層受損害時，儲層平均滲透率與未受損害儲層滲透率的比值或遞減率的降低程度；3、產(chǎn)能比（PR）法：即分析在相同的生產(chǎn)壓差條件下，儲層受損害油氣井采油指數(shù)遞減的百分?jǐn)?shù)；4、流動效率（FE）法：即分析在相同的產(chǎn)量條件下，儲層受損害采油指數(shù)遞減的百分?jǐn)?shù)；5、污染系數(shù)（DF）法：即研究儲層受損害所引起壓力損失的程度；6、污染半徑（ra）法：即確定井底附近地帶污染半徑的大小。這些方法除污染半徑法外，都具有等價和等效的作用。在應(yīng)用時，可根據(jù)實際情況加以選擇，不必將每一種方法都進(jìn)行同一問題的計算。儲層損害礦藏評價4、儲層損害原因與機(jī)理油氣層被鉆開之前，在油氣藏溫度壓力環(huán)境下，巖石礦物和地層流體處于一種物理、化學(xué)的平衡狀態(tài)。鉆井、完井、修井、注水和增產(chǎn)等作業(yè)或生產(chǎn)過程都能改變原來的環(huán)境條件，使平衡狀態(tài)發(fā)生改變，這就可能造成油氣井產(chǎn)能下降，導(dǎo)致油氣層損害。揭示油氣層損害機(jī)理，不僅要研究油氣層固有的工程地質(zhì)特征和油氣藏環(huán)境（內(nèi)因），而且還應(yīng)研究這些內(nèi)因在各種作業(yè)條件下（外因）產(chǎn)生損害的具體過程。損害機(jī)理研究以巖心分析、敏感性評價、工作液損害模擬實驗和礦場評價為依托，通過綜合分析，診斷油氣層損害發(fā)生的具體環(huán)節(jié)、主要類型及作用過程，最后要提出有針對性的保護(hù)技術(shù)和解除損害的措施建議。儲層損害機(jī)理三種主要的分類

按損害因素分類（內(nèi)因與外因）按敏感性礦物分類（從巖礦學(xué)角度的分類）按損害原因分類（從流體侵入造成地層損害角度的分類）儲層損害機(jī)理儲層損害的內(nèi)外因（潛在因素和誘發(fā)因素）

內(nèi)因：是指油氣層本身的空隙結(jié)構(gòu)、敏感性礦物、巖石表面性質(zhì)及流體性質(zhì)等造成損害的原因。外因：指在施工作業(yè)時任何能夠引起油氣層微觀結(jié)構(gòu)或流體原始狀態(tài)發(fā)生改變，并使得油氣層的原始滲透率等降低的各種外部作業(yè)條件，如：入井流體性質(zhì)、壓差、溫度和作業(yè)時間等。儲層損害機(jī)理

油氣層潛在損害因素主要討論

1、儲滲空間特征

2、敏感性礦物

3、巖石表面性質(zhì)

4、流體性質(zhì)等對油氣層損害的影響儲層損害機(jī)理儲層潛在損害因素1、油氣層儲滲空間微觀宏觀

儲集空間滲流通道喉道孔隙結(jié)構(gòu)主要是孔隙主要是喉道是指兩個顆粒間連通的狹窄部分孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其連通關(guān)系孔隙度是衡量巖石儲集空間多少及儲集能力大小的參數(shù)滲透率是衡量儲層巖石滲流能力大小的參數(shù)儲層損害機(jī)理油氣層儲滲空間與油氣層損害之間的關(guān)系孔喉越大，固相顆粒侵入的深度就越深，損害程度可能就越大；孔喉彎曲程度越大，喉道越易受到損害；孔隙連通性越差，油氣層受到損害越大；儲層孔喉越細(xì)，濾液或入井流體造成的水鎖、賈敏等損害的程度越大；儲層滲透率越低，孔隙度越小，儲層受固相顆粒堵塞的可能性和程度越大；反之，儲層受到粘土水化膨脹、分散運移及水鎖和賈敏損害的可能性和程度越大。儲層損害機(jī)理2、敏感性礦物的類型敏感性礦物的類型決定著其引起油氣層損害的類型。根據(jù)不同礦物與不同性質(zhì)的流體發(fā)生反應(yīng)造成的油氣層損害類型，可以將敏感性礦物分為四類：（1）水敏和鹽敏礦物是指油氣層中與水相作用產(chǎn)生水化膨脹或分散、脫落等，并引起油氣層滲透率下降的礦物。主要有：蒙脫石、伊利石/蒙皂石間層礦物和綠泥石/蒙皂石間層礦物。儲層潛在損害因素儲層損害機(jī)理（2）堿敏礦物：是指油氣層中與高pH值外來液體作用產(chǎn)生分散、脫落或生成新的硅酸鹽沉淀和硅凝膠體，并引起滲透率下降的礦物。主要有：長石、微晶石英、各類粘土礦物和蛋白石。儲層損害機(jī)理（3）酸敏礦物是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。酸敏礦物分為鹽酸酸敏礦物和氫氟酸酸敏礦物。鹽酸酸敏礦物主要有：含鐵綠泥石、鐵方解石、鐵白云石、赤鐵礦、菱鐵礦和水化黑云母；氫氟酸酸敏礦物主要有：石灰石、白云石、鈣長石、沸石和各類粘土礦物。儲層損害機(jī)理（4）速敏礦物是指油氣層中在高速流體流動作用下發(fā)生運移，并堵塞喉道的微粒礦物。主要有：粘土礦物及粒徑小于37m的各種非粘土礦物，如石英、長石、方解石等等。儲層損害機(jī)理

敏感性礦物的產(chǎn)狀

敏感性礦物的產(chǎn)狀是指它們在含油氣巖石中的分布位置和存在狀態(tài)，產(chǎn)狀對油氣層損害有較大影響。

研究表明，敏感性礦物有四種產(chǎn)狀類型：儲層損害機(jī)理薄膜式充填式橋接式櫛殼式儲層損害機(jī)理薄膜式：特點：粘土礦物平行于骨架顆粒排列，呈部分或全包覆基質(zhì)顆粒狀。組成礦物：以蒙脫石和伊利石為主。傷害機(jī)理：流體流經(jīng)它時阻力小，一般不易產(chǎn)生微粒運移，但這類粘土易產(chǎn)生水化膨脹，堵塞孔喉，甚至引起水鎖損害。片狀伊利石儲層損害機(jī)理櫛殼式：粘土礦物葉片垂直于顆粒表面生長，表面積大，又處于流體通道部位。主要礦物：以綠泥石為主。傷害機(jī)理：流體流經(jīng)它時阻力大，因此極易受高速流體的沖擊，然后破裂形成顆粒隨流體而運移。若被酸蝕后，形成Fe(OH)3膠凝體和SiO2凝膠體，堵塞孔喉。鱗片狀/櫛殼狀綠泥石儲層損害機(jī)理橋接式：由毛發(fā)狀、纖維狀的伊利石搭橋于顆粒之間。主要礦物：伊利石傷害機(jī)理：流體極易將它沖碎，造成微粒運移。粒間孔隙被絲發(fā)狀伊利石充填儲層損害機(jī)理絲狀伊利石和綠泥石儲層損害機(jī)理孔隙充填式：粘土充填在骨架顆粒之間的孔隙中，呈分散狀，粘土粒間微孔隙發(fā)育。組成礦物：以高嶺石、綠泥石為主。傷害機(jī)理：極易在高速流體作用下造成微粒運移。伊利石和高嶺石充填于粒間儲層損害機(jī)理3、油氣層巖石的潤濕性(1)潤濕性的概念潤濕性是指當(dāng)巖石表面存在兩種不同相流體時，其中某流體有沿固體表面延展或附著到固體表面的傾向性，此時我們稱巖石能被該種流體所潤濕。即巖石表面被液體潤濕(鋪展)的情況稱為巖石的潤濕性。嚴(yán)格意義上，潤濕是固體與液體接觸時引起表面能下降的過程。儲層潛在損害因素儲層損害機(jī)理巖石潤濕性的種類親水性親油性兩性潤濕(2)巖石潤濕性對多相滲流的影響控制孔隙中油氣水分布；對于親水性巖石，水通常吸附于顆粒表面或占據(jù)小孔隙角隅，油氣則占孔隙中間部位；對于親油性巖石，剛好出現(xiàn)相反的現(xiàn)象。

對地層微粒運移的影響油氣層中流動的流體潤濕微粒時，微粒容易隨之運移；否則微粒難以運移。

儲層損害機(jī)理對毛管力大小與方向的影響水pp水驅(qū)油方向水驅(qū)油方向pcpc水油油親水毛管親油毛管在親水毛管中，毛管力與驅(qū)替力方向一致，為動力；在親油毛管中，毛管力與驅(qū)替力方向相反，為阻力。儲層損害機(jī)理(3)潤濕反轉(zhuǎn)對油氣層的損害概念地層巖石的潤濕性在外界的作用下，由親水性變成親油性，或由親油性變成親水性的現(xiàn)象稱巖石潤濕反轉(zhuǎn)。潤濕反轉(zhuǎn)的原因一般是外來流體中的表面活性劑造成的危害當(dāng)?shù)貙佑伤疂櫇褡優(yōu)橛蜐駮r，一般可使油相滲透率下降40%以上。儲層損害機(jī)理4、儲層流體（1）地層水地層水性質(zhì)主要指：礦化度、陰陽離子種類及含量、水型、pH值、硬度、堿度等。

對油氣層損害的影響：

二價陽離子：沉淀（當(dāng)儲層壓力和溫度降低或與外來流體不配伍時）總礦化度：鹽析（高礦化度引起）儲層潛在損害因素儲層損害機(jī)理（2）原油性質(zhì)性質(zhì)：粘度、含臘量、膠質(zhì)、瀝青、析臘點、凝固點。對油氣層損害的影響石蠟、膠質(zhì)和瀝青可能形成有機(jī)垢原油與入井流體不配伍形成高粘乳狀液或產(chǎn)生沉淀等儲層流體儲層損害機(jī)理儲層流體（3）天然氣性質(zhì)：組成、粘度、密度、相態(tài)等

對油氣層損害的影響：H2S和CO2腐蝕氣體含量高會腐蝕井下設(shè)備、生成沉淀微粒造成堵塞。凝析氣藏

當(dāng)開采壓差過大，或氣藏壓力衰竭時，凝析液會在井筒附近聚集，使氣相滲透率大大降低，形成油相圈閉堵塞。

儲層損害機(jī)理儲層外因引起的儲層損害外因作用下引起的油氣層損害根據(jù)儲層損害機(jī)理分類：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造成的損害2）外來流體與巖石不配伍造成的損害3）外來流體與地層流體不配伍造成的損害4）外來流體進(jìn)入油氣層影響油水分布造成的損害工程因素和油氣層環(huán)境條件發(fā)生變化造成的地層損害

儲層損害機(jī)理1）流體中固相顆粒堵塞油氣層

造成的損害顆粒來源鉆井完井液中的固相顆粒，如加重劑（重晶石、鐵礦粉等）、粘土、橋堵劑等；巖屑與其它雜質(zhì)（如處理劑中的雜質(zhì)、腐蝕產(chǎn)物等）。固相顆粒堵塞損害機(jī)理在井筒液柱壓力大于地層壓力時，固相顆粒隨液相侵入地層，最終沉積在地層孔隙中，降低油氣層喉道半徑甚至堵塞地層喉道，從而造成地層損害。儲層損害機(jī)理影響損害程度的因素顆粒濃度：在一定條件下，侵入流體顆粒濃度越大，損害越大，但顆粒侵入深度越小；顆粒大?。ㄖ兄抵睆剑涸陬w粒中值直徑小于地層孔隙直徑時，顆粒越大，造成的堵塞越嚴(yán)重，但顆粒侵入深度越??；作業(yè)工況（壓差、剪切速率、作業(yè)時間等）：壓差越大/作業(yè)時間越長/剪切速率越大，顆粒侵入深度越大，損害程度就越大。

1、流體中固相顆粒堵塞油氣層

造成的損害儲層損害機(jī)理損害特點顆粒一般在近井地帶造成較嚴(yán)重的損害，儲層滲透率越大，固相顆粒堵塞造成的損害越大；顆粒粒徑小于孔徑的十分之一，且濃度較低時，雖然顆粒侵入深度大，但是損害程度可能較低；但此種損害程度會隨時間的增加而增加；對中、高滲透率的砂巖油氣層來說，尤其是裂縫性油氣層（纖維狀顆粒對其裂縫的損害最大），外來固相顆粒侵入油氣層的深度和所造成的損害程度相對較大，顆粒侵入深度越大，其滲透率恢復(fù)越困難，恢復(fù)率越低，危害越嚴(yán)重。1）流體中固相顆粒堵塞油氣層

造成的損害儲層損害機(jī)理2）外來流體與巖石不配伍

造成的損害外來流體與巖石不配伍是指外來流體侵入儲層后，造成儲層巖石物理化學(xué)變化，從而造成地層滲透率下降的現(xiàn)象。外來流體種類：鉆井完井液酸化壓裂液修井液、洗井液、射孔液、壓井液注入水儲層損害機(jī)理2）外來流體與巖石不配伍

造成的損害損害機(jī)理類型：水敏性損害堿敏性損害酸敏性損害潤濕反轉(zhuǎn)儲層損害機(jī)理水敏性損害特點：

*水敏性礦物含量越多，水敏性損害程度越大；

*高滲油氣層水敏性損害較低滲油氣層的低；

*外來流體礦化度越低，可能引起的水敏性損害大。水敏性損害的主要作業(yè)：

注水、壓井、洗井、水基壓裂、修井等。儲層損害機(jī)理油氣層水敏性損害的規(guī)律1）當(dāng)油氣層物性相似時，油氣層中水敏性礦物含量越高，水敏性損害程度越大；2）油氣層中常見的粘土礦物對油氣層水敏性損害強(qiáng)弱影響順序為：蒙皂石>伊/蒙間層礦物>伊利石>高嶺石、綠泥石；3）當(dāng)油氣層中水敏性礦物含量及存在狀態(tài)均相似時，高滲透油氣層的水敏性損害比低滲油氣層的水敏性損害要低些；4）工作液的礦化度越低，引起油氣層的水敏性損害越強(qiáng)；工作液的礦化度降低速度越大，油氣層的水敏性損害越強(qiáng)。5）工作液礦化度相同的情況下，含高價陽離子的成分越多，引起油氣層水敏性損害的程度越弱。儲層損害機(jī)理堿敏性損害機(jī)理：高pH的工作液侵入油氣層時，與其中的堿敏性礦物發(fā)生反應(yīng)造成粘土微結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、分散/脫落、或生成新的硅酸鹽沉淀和硅凝膠體，導(dǎo)致油氣層滲透率下降，這就是油氣層堿敏性損害堿敏性損害的主要作業(yè)：固井、鉆井。pH值越大，堿敏性損害程度越大；堿敏性礦物含量越大，堿敏損害越嚴(yán)重；一般而言，堿敏損害程度較水敏損害程度等弱。特點：儲層損害機(jī)理油氣層產(chǎn)生堿敏損害的原因1）粘土礦物的鋁氧八面體在堿性溶液作用下，使邊面的負(fù)電荷增多，導(dǎo)致晶體間斥力增加，促進(jìn)分散；2）隱晶質(zhì)石英和蛋白石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范圍內(nèi)形成凝膠而堵塞流道。影響堿敏性損害的因素：堿敏性礦物的含量工作液pH值侵入量其中pH值起著重要作用，pH值越大，造成的堿敏性損害越大儲層損害機(jī)理特點：損害原因復(fù)雜，影響因素多；儲層富鐵礦物含量越多，酸敏性損害程度越大；油氣層酸化處理后，釋放大量微粒，礦物溶解釋放出的離子還可能再次生成沉淀，這些微粒和沉淀將堵塞油氣層的流道，輕者可削弱酸化效果，重者導(dǎo)致酸化失敗。酸化后導(dǎo)致油氣層滲透率降低的現(xiàn)象就是酸敏性損害。酸敏性損害的主要作業(yè)：酸化、洗井等。酸敏性損害儲層損害機(jī)理酸敏原因及影響因素造成酸敏性損害的無機(jī)沉淀和凝膠體有：Fe（OH）3、Fe（OH）2、CaF2、MgF2、氟硅酸鹽、氟鋁酸鹽沉淀以及硅酸凝膠等沉淀和凝膠的形成與酸的濃度有關(guān)，其中大部分在酸的濃度很低時才形成沉淀控制酸敏性損害的因素有：酸液類型和組成、酸敏性礦物含量、酸化后返排酸的時間等。儲層損害機(jī)理潤濕反轉(zhuǎn)機(jī)理：巖石由水潤濕變成油潤濕后，油由原來占據(jù)孔隙中間部分變成占據(jù)小孔隙角隅或吸附顆粒表面，大大地減少了油的流道；使毛管力由原來的驅(qū)油動力變成驅(qū)油阻力。影響因素與特點：潤濕反轉(zhuǎn)會使油相相對滲透率下降15-85%；影響因素主要有：pH值、聚合物、無機(jī)陽離子和溫度。主要作業(yè)：注液開采、修井增產(chǎn)等。

儲層損害機(jī)理潤濕性反轉(zhuǎn)巖石由水潤濕變成油潤濕后，造成不利的后果。原油從占據(jù)孔隙中央部分變成占據(jù)小孔隙角隅或吸附在顆粒表面，大大地減少了油的有效流道；使毛管力由原來的驅(qū)油動力變成驅(qū)油阻力這樣不但使采收率下降，而且大大地降低油氣有效滲透率；油氣層由水潤濕轉(zhuǎn)變?yōu)橛蜐櫇窈?，可使油相滲透率降低15%~85%。對潤濕性改變起主要作用的是表面活性劑，影響潤濕性反轉(zhuǎn)的因素有：pH值、聚合物處理劑、無機(jī)陽離子和溫度等。儲層損害機(jī)理3）外來流體與地層流體不配伍

造成的損害當(dāng)外來流體的化學(xué)組分與地層流體的化學(xué)組分不相匹配時，將會在油氣層中引起沉積、乳化、或促進(jìn)細(xì)菌繁殖等，最終影響儲層滲透性。主要類型：結(jié)垢（無機(jī)垢、有機(jī)垢）乳化堵塞細(xì)菌堵塞外來流體影響油水分布造成的損害儲層損害機(jī)理影響無機(jī)垢沉淀的因素1）外界液體和油氣層液體中鹽類的組成及濃度。一般說，當(dāng)這兩種液體中含有高價陽離子（如Ca2+、Ba2+、Sr2+等）和高價陰離子（如SO42-、CO32-等），且其濃度達(dá)到或超過形成沉淀的溶度積時，就可能形成無機(jī)沉淀。2）液體的pH值，當(dāng)外來液體的pH值較高時，可使HCO3-轉(zhuǎn)化成CO32-離子，引起碳酸鹽沉淀，同時，還可能引起Ca（OH）2等氫氧化物沉淀形成。無機(jī)垢種類：CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrCO3、SrSO4等。主要作業(yè)：開采、修井、增產(chǎn)等。儲層損害機(jī)理形成無機(jī)垢的化學(xué)式有機(jī)垢外來流體與油氣層原油不配伍,可生成有機(jī)沉淀。有機(jī)沉淀主要指石蠟、瀝青質(zhì)及膠質(zhì)在井眼附近的油氣層中沉積，這樣不僅可以堵塞油氣層的孔道，而且還可能使油氣層的潤濕性發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致油氣層滲透率下降。種類：石蠟、瀝青質(zhì)及膠質(zhì)等。影響因素與特點：高pH值的液體可使瀝青絮凝、沉積；溫度的降低可使原油中有機(jī)質(zhì)析出；氣體和低表面張力的流體侵入可促使有機(jī)垢的生成。主要作業(yè)：注水、開采、增產(chǎn)等。

儲層損害機(jī)理影響形成有機(jī)垢的因素1）外來液體引起原油pH值改變而導(dǎo)致沉淀，高pH值的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)、樹脂、蠟的膠狀污泥；2）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）注入流體的冷卻效應(yīng)，如冬季注水、壓裂酸化排量過高可能引起石蠟、瀝青沉積等。儲層損害機(jī)理乳化堵塞機(jī)理：外來流體中常含有許多化學(xué)添加劑，其進(jìn)入油氣層后，可能改變油氣水界面性能，使外來流體與地層流體混合，在滲流剪切力的作用下形成油或水作分散相的乳化液。乳狀液造成的油氣層損害有兩方面：一方面是比孔喉尺寸大的乳狀液滴堵塞孔喉；一方面是提高流體的粘度，增加流動阻力。儲層損害機(jī)理乳化堵塞：影響因素與特點：表面活性劑的性能與濃度；滲流剪切力的大小；微粒的存在；油氣層的潤濕性；乳化現(xiàn)象常與潤濕反轉(zhuǎn)相伴發(fā)生，對油氣層危害較大。主要作業(yè)：油井轉(zhuǎn)注、注水、開采、增產(chǎn)等。儲層損害機(jī)理細(xì)菌堵塞（生物作用）*種類

油田中常見的細(xì)菌有：硫酸鹽還原菌（SRB)、腐生菌（TGB）和鐵細(xì)菌（IB）等多種微生物。*對儲層的損害1）它們繁殖很快，常以體積較大的菌落存在，這些菌落可堵塞孔道；2）腐生菌和鐵細(xì)菌都能產(chǎn)生聚合物粘液，這些生物聚合物粘液易于吸附并堵塞油氣層；3）細(xì)菌代謝產(chǎn)生CO2、H2S、S2-、OH-等，與井下和地面金屬設(shè)備表面作用，可引起FeS2、CaCO3、Fe（OH）2等無機(jī)沉淀和設(shè)備腐蝕。儲層損害機(jī)理細(xì)菌堵塞影響因素與特點：環(huán)境條件（溫度、壓力、礦化度、pH值等）；營養(yǎng)物。油氣層原有的細(xì)菌或者隨著外來流體一起進(jìn)入的細(xì)菌，在作業(yè)過程中，當(dāng)油氣層的環(huán)境變成適宜它們生長時，它們會很快繁殖。油氣井處于關(guān)井狀態(tài)或注水作業(yè)中細(xì)菌繁殖最快，對油氣層的損害以物理堵塞為主。主要作業(yè)：注水、開采、增產(chǎn)等。儲層損害機(jī)理機(jī)理：外來流體侵入油氣層后，會增加油氣層含水飽和度，降低原油飽和度，增加油流阻力，導(dǎo)致油相滲透率下降類型：水鎖損害和賈敏損害影響因素：外來流體侵入量；油氣層物性和孔喉特征；油氣層巖石表面性質(zhì)。4）外來流體影響油水分布造成的損害儲層損害機(jī)理水鎖損害和賈敏損害根據(jù)產(chǎn)生毛管阻力的方式，可分為水鎖損害和賈敏損害水鎖損害是由于非潤濕相驅(qū)替潤濕相而造成的毛管阻力，從而導(dǎo)致油相滲透率降低。賈敏損害是由于非潤濕液滴對潤濕相流體流動產(chǎn)生附加阻力，而導(dǎo)致油相滲透率降低。對低滲油層和致密氣層來說，由于初始含水飽和度經(jīng)常低于束縛水飽和度，且儲層毛管壓力大，水鎖損害應(yīng)引起高度重視。儲層損害機(jī)理液鎖損害液鎖與不利的毛管壓力和相對滲透率效應(yīng)有密切關(guān)系液鎖的基本表現(xiàn)是，由于某一相流體（氣、油、水）飽和度暫時或永久性地增加而造成我們所希望產(chǎn)出或注入流體相對滲透率的下降。液鎖發(fā)生條件：當(dāng)油基工作液進(jìn)入氣層、或者含油污水注入到地層中可形成油鎖；凝析氣藏開發(fā)一段時間后，當(dāng)井底壓力低于氣藏露點壓力時，凝析液在井眼附近聚集形成油鎖；黑油油藏若在低于泡點壓力下開采，溶解氣的溢出使氣相飽和度增加，可出現(xiàn)氣鎖；水基工作液濾液進(jìn)入油氣層后，會增加水相的飽和度，降低油或氣的飽和度，增加油氣流阻力，導(dǎo)致油氣相滲透率降低。儲層損害機(jī)理工程因素和油氣層環(huán)境條件發(fā)生變化造成的地層損害

作業(yè)或生產(chǎn)壓差引起的油氣層損害微粒運移產(chǎn)生的速敏損害無機(jī)和有機(jī)垢造成損害應(yīng)力敏感性損害壓漏油氣層造成損害地層出砂和地層坍塌造成損害高作業(yè)壓差增大濾液與固相顆粒侵入量，加深油氣層損害溫度變化引起的油氣層損害增加損害程度引起結(jié)垢損害生產(chǎn)或作業(yè)時間對油氣層損害的影響儲層損害機(jī)理

微粒運移產(chǎn)生的速敏損害微粒及微粒的產(chǎn)生：粘土、非晶質(zhì)硅、石英、長石、云母和碳酸鹽巖石等臨界流速：使地層微粒開始運移的流體速度臨界流速的影響因素：油氣層的成巖性、膠結(jié)情況和微粒大??；孔隙的幾何形狀和流道表面粗糙度；巖石和微粒的潤濕性；液體的離子強(qiáng)度和pH值；界面張力和流體粘滯力；溫度影響等作業(yè)或生產(chǎn)壓差引起的油氣層損害儲層損害機(jī)理地層流體的平衡狀態(tài)破壞油氣層流體在采出過程中，必須具有一定的生產(chǎn)壓差，這就會引起近井地帶的地層壓力低于油氣層的原始地層壓力，從而形成無機(jī)和有機(jī)沉淀物而堵塞油氣層，產(chǎn)生結(jié)垢損害成垢類型可能與流體不配伍時相同，但成垢機(jī)理卻不相同作業(yè)或生產(chǎn)壓差引起的油氣層損害無機(jī)和有機(jī)垢造成損害儲層損害機(jī)理地層壓力降低造成的地層損害無機(jī)垢的形成：當(dāng)?shù)貙訅毫档蜁r，地層流體中的CO2氣體不斷脫出，使得水相中的CO2量大大減少，下列平衡向右移動，產(chǎn)生CaCO3沉淀。

Ca2++2HCO3-CaCO3+CO2+H2O有機(jī)垢的形成：油氣層壓力降低，使原油中的輕質(zhì)組分和溶解氣揮發(fā)，蠟在原油中的溶解度降低，促使蠟沉積，造成堵塞。儲層損害機(jī)理應(yīng)力敏感性損害

作業(yè)或生產(chǎn)壓差引起的油氣層損害油氣層巖石在地下受到垂向應(yīng)力（SV）、側(cè)應(yīng)力（SH

，Sh）和孔隙流體壓力（即地層壓力pR）的共同作用。上覆巖石產(chǎn)生的垂向應(yīng)力僅與埋藏深度和巖石的密度有關(guān)，對于某點巖石而言，上覆巖石壓力可以認(rèn)為是恒定的。井眼形成后，由于巖石變形和應(yīng)力的重新分布，井壁巖石的壓縮和剪切膨脹可以產(chǎn)生應(yīng)力損害。損害程度決定于井眼軌跡取向、巖石力學(xué)性質(zhì)和原地應(yīng)力場參數(shù)。儲層損害機(jī)理應(yīng)力敏感控制因素油氣層壓力則與油氣井的開采壓差和時間有關(guān)。隨著開采的進(jìn)行，油氣層壓力逐漸下降，這樣巖石的有效應(yīng)力（σ=SV-pR）就增加，使流道被壓縮，尤其是裂縫—孔隙型流道更為明顯，導(dǎo)致油氣層滲透率下降而造成應(yīng)力敏感性損害影響應(yīng)力敏感損害的因素包括壓差、油氣層自身的能量和油氣藏類型儲層損害機(jī)理井漏引起嚴(yán)重的固相損害當(dāng)作業(yè)的液柱壓力太大時，有可能使油氣層破裂，或使已有的裂縫開啟，導(dǎo)致大量的工作液漏入油氣層而產(chǎn)生損害。影響這種損害的主要因素是作業(yè)壓差和地層的巖石力學(xué)性質(zhì)。當(dāng)油氣層較疏松時，若生產(chǎn)壓差太大，可能引起油氣層大量出砂，進(jìn)而造成油氣層坍塌，產(chǎn)生嚴(yán)重的損害。一定要采取防砂措施，并控制壓力開采。

作業(yè)或生產(chǎn)壓差引起的油氣層損害儲層損害機(jī)理溫度變化引起的油氣層損害增加損害程度一般而言，油氣層溫度越高，各種敏感性損害程度越強(qiáng)，并且溫度越高，工作液粘度降低，進(jìn)入地層深度越深，濾失量越大，造成的損害越嚴(yán)重。引起結(jié)垢損害溫度變化引起無機(jī)垢和有機(jī)垢的產(chǎn)生。當(dāng)溫度降低時，使放熱沉淀反應(yīng)生成的沉淀物（如BaSO4）的溶解度降低，析出無機(jī)沉淀，同時有可能使原油中的石蠟析出形成有機(jī)垢；當(dāng)溫度升高時，使吸熱沉淀反應(yīng)（如生成CaCO3、CaSO4的沉淀反應(yīng)）更容易發(fā)生，從而有可能引起無機(jī)垢損害。儲層損害機(jī)理生產(chǎn)或作業(yè)時間對油氣層的損害增加損害程度：作業(yè)或生產(chǎn)時間延長，油氣層損害程度增大；增加濾液或固相顆粒侵入深度：增加濾液或固相顆粒侵入深度，這對油氣層危害最嚴(yán)重，因為損害深度若超過了射孔等完井方法消除地層損害的深度，則會嚴(yán)重影響油氣井的生產(chǎn)。儲層損害機(jī)理5、氣層特殊損害機(jī)理前面介紹了油氣層的共性損害機(jī)理，為了突出氣層保護(hù)的重要性，現(xiàn)將近年來研究得出的氣層特殊機(jī)理加以介紹。對于天然氣藏、特別是凝析氣藏，除了前面前面分析的油、水流動及侵入等引起的常規(guī)敏感性潛在損害外，可能還存在氣體流動及氣體參與的四種特殊損害：氣層壓力敏感性氣層流速敏感性氣層水侵損害氣層油侵損害5、氣層特殊損害機(jī)理氣層壓力敏感性（又稱為氣層應(yīng)力敏感性）在開采過程中，由于上覆地層巖石壓力固定，隨著天然氣的采出，儲層的孔隙壓力必然下降，上覆巖石壓力與儲層孔隙壓力之間就產(chǎn)生一個更大的正壓差，這一壓差破壞了儲層巖石的原有壓力平衡，使儲層巖石受到壓縮，而使其空隙度減小和滲透率降低，這一現(xiàn)象就稱之為氣層壓力敏感性。儲層巖石的滲透率隨上述壓差的增加而降低得越嚴(yán)重，則認(rèn)為儲層的壓力敏感性就越強(qiáng)，引起氣層滲透率大幅度降低的壓差稱為臨界壓差。

儲層損害機(jī)理5、氣層特殊損害機(jī)理氣層流速敏感性在氣田的開采過程中，氣體流動與液體流動一樣，在流速過大的情況下，由于氣體流動對儲層巖石的沖蝕，也會使儲層中的微粒發(fā)生運移，微粒運移到孔喉處也可能產(chǎn)生堵塞，造成儲層滲透率降低，而引起氣層的流速敏感性。對于比較疏松、出砂可能性較大的氣層，尤其要注意控制天然氣的產(chǎn)量，盡量避免發(fā)生流速敏感性損害。否則，損害發(fā)生后，要解除損害是非常困難的。

儲層損害機(jī)理5、氣層特殊損害機(jī)理氣層水侵損害氣層水侵損害就是與巖石配伍的水侵入氣層后引起的儲層滲透率損害。對于礦化度較低的水侵入氣層造成的損害可能主要由毛管壓力產(chǎn)生的水鎖所引起；而對于礦化度很高的水侵入氣層后，一部分小孔道中的侵入水可能因不能被排出來，而引起儲層水鎖損害，對于多數(shù)大孔道中的侵入水而言，當(dāng)天然氣將侵入大孔道中的水吹出時，能排出一部分鹽水和水分，大部分鹽水因水分被蒸發(fā)排出，剩下的鹽分就在儲層的孔喉處以結(jié)晶形式析出，而析出的鹽結(jié)晶還帶有一部分的結(jié)晶水和吸附水，氣體很難將其帶走，因此可能大大降低儲層的滲透率，造成嚴(yán)重的水侵損害，而且，這種損害也很難解除。所以，對于干氣層來說，應(yīng)嚴(yán)格防止高礦化度的地層水及工作液進(jìn)入氣層，以免造成難以補(bǔ)救的損害。

儲層損害機(jī)理5、氣層特殊損害機(jī)理氣層油侵損害對于凝析氣藏，在開采過程中，凝析氣在流入井眼時，由于溫度和壓力的改變，可能會有凝析油析出；凝析油從井底上升到井口過程中，隨溫度和壓力的降低可能還會有凝析油析出，而沿井壁下沉、倒流入氣層，引起氣層滲透率降低；此外，對于注氣開采的氣層，壓縮機(jī)中的機(jī)油隨注入氣進(jìn)入儲層，并在氣層中積累，也可能嚴(yán)重降低氣層的滲透率。這種因油進(jìn)入氣層而引起的氣層損害現(xiàn)象就是氣層的油侵損害。

儲層損害機(jī)理

儲層損害機(jī)理的特點油氣層損害原因的多樣性儲層損害機(jī)理往往是幾種損害機(jī)理的集合，其損害原因也是多種多樣的。油氣層損害機(jī)理的相互聯(lián)系性如儲層產(chǎn)生嚴(yán)重的速敏損害，由此產(chǎn)生的大量微?？赡苁箖赢a(chǎn)生較強(qiáng)的水敏損害。油氣層損害的動態(tài)性隨著生產(chǎn)開發(fā)的進(jìn)程，油氣層損害機(jī)理也是在不斷變化的，如早期強(qiáng)水敏性地層，隨著注水量的增大和儲層水洗程度的增大，可能不再表現(xiàn)為水敏。儲層損害機(jī)理6、作業(yè)過程中的氣層保護(hù)技術(shù)鉆井過程中的儲層保護(hù)技術(shù)鉆井過程中的儲層損害保護(hù)儲層的鉆井完井液技術(shù)保護(hù)儲層的鉆井工藝技術(shù)保護(hù)儲層的固井技術(shù)完井過程中的儲層保護(hù)技術(shù)射孔完井儲層保護(hù)技術(shù)試油過程中的儲層保護(hù)技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)中的儲層保護(hù)技術(shù)增產(chǎn)作業(yè)中的儲層保護(hù)技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)的油氣層保護(hù)技術(shù)儲層保護(hù)技術(shù)鉆井過程中的儲層保護(hù)技術(shù)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，還會對今后各項作業(yè)損害儲層的程度以及作業(yè)效果帶來影響。因此，在鉆井過程中搞好儲層保護(hù)，對提高勘探、開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。下面介紹：鉆井過程中的儲層損害保護(hù)儲層的鉆井完井液技術(shù)保護(hù)儲層的鉆井工藝技術(shù)儲層保護(hù)技術(shù)鉆井過程中的儲層損害氣體欠平衡作業(yè)的機(jī)械損害在井眼中鉆具偏心轉(zhuǎn)動、滑動使一些微粒和鉆屑被擠入地層的現(xiàn)象稱巖粉擠入，這在定向井、水平井鉆井作業(yè)中表現(xiàn)明顯。這種機(jī)械損害在室內(nèi)模擬實驗研究比較困難，但通過井壁取心和全尺寸巖心分析可以說明現(xiàn)象的存在。天然氣鉆井和空氣鉆井易出現(xiàn)巖面釉化損害（鉆頭破巖、與巖石摩擦產(chǎn)生熱力，在高溫作用下使巖石表面熔結(jié)、光化的現(xiàn)象稱巖面釉化），因為與水基工作液相比，氣體的傳熱能力大大降低。增加工作液的潤滑性、提高流體的攜屑和清洗井眼的能力可減小巖粉擠入損害。鉆井過程中的儲層損害鉆井液對儲層的影響在鉆井過程中，不同類型的鉆井液對不同儲層的損害程度各異。一般來說，水基鉆井液的損害比油基鉆井液要大，氣體類型的鉆井流體對儲層損害最小。鉆井液濾液的影響：普遍發(fā)生、損害嚴(yán)重，特別是與地層組成及地層流體不配伍時。濾液侵入儲層引起粘土水化膨脹，粘土顆粒、礦物顆粒分散運移及微粒運移。

鉆井液固相顆粒的影響：在泥餅形成以前侵入儲層的能夠堵塞空隙甚至自然裂縫，使儲層滲透率大幅下降。鉆井過程中的儲層損害鉆井液中分散相顆粒堵塞儲層固相顆粒、乳化液滴鉆井液濾液與儲層巖石不配伍水敏、鹽敏、堿敏、潤濕反轉(zhuǎn)、表面吸附鉆井液濾液與儲層流體不配伍結(jié)垢、水鎖、乳化堵塞、細(xì)菌堵塞界面現(xiàn)象和相滲透率損害對于氣層，喉道液鎖負(fù)壓劇烈變化造成的損害速敏、出砂、微粒運移、應(yīng)力敏感鉆井工程因素：壓差、浸泡時間、環(huán)空返速高、鉆井液性能鉆井過程中的儲層損害鉆井液浸泡儲層時間的影響

根據(jù)濾失原理，在恒壓過濾過程中，如液體組成、性質(zhì)及過濾介質(zhì)不變，在恒溫恒壓條件下，濾失量與時間的平方根成正比。在實際鉆井作業(yè)中，由于起下鉆抽汲及捶擊作用、以及鉆具對井壁的刮削、泥抹作用，鉆井液的濾失不會是嚴(yán)格的恒壓過濾過程。但總的規(guī)律依然是，鉆井液濾失到地層中的數(shù)量總是隨鉆井液浸泡時間的延長而增加。減少鉆井液浸泡儲層時間，可減輕鉆井液濾液和固相對儲層的損害。鉆井過程中的儲層損害井壁沖蝕和刮削對儲層的影響鉆井液對井壁的沖蝕和刮削都會破壞井壁的泥餅及橋堵物，易使鉆井液大量侵入地層。若鉆井液流速過大，不僅會破壞井壁的泥餅，而且會沖蝕井壁造成井眼擴(kuò)大，影響固井質(zhì)量和射孔質(zhì)量。此外若井身質(zhì)量差或鉆具彎曲，鉆具對井壁產(chǎn)生刮削作用也會破壞井壁的泥餅及橋堵物，使鉆井液易于侵入地層，而鉆具對井壁的泥抹作用，則會使固相嚴(yán)實地嵌入地層空隙，造成滲透率降低。鉆井過程中的儲層損害壓差對儲層的損害影響考慮到井筒內(nèi)鉆井液柱壓力與地層空隙壓力（地層壓力）的關(guān)系，一般在設(shè)計鉆井液時，力求液柱壓力與地層壓力相平衡，這樣既可減輕儲層損害又可快速鉆進(jìn)。若從有利于提高鉆速、防止鉆井液侵入地層，則希望液柱壓力低于地層壓力。但從安全鉆井這想，一般不采用負(fù)壓鉆進(jìn)，通常要使鉆井液柱壓力高于地層壓力1.0~2.0MPa。鉆穿儲層時起下鉆對儲層的影響在鉆井過程中，起鉆時的抽汲效應(yīng)及下鉆時的錘擊效應(yīng)所引起的壓力波動也會損害儲層?？焖倨疸@時的抽汲效應(yīng)會降低鉆井液壓力，破壞泥餅或已形成的橋堵；而下鉆時錘擊效應(yīng)則使鉆井液壓力增大，促使鉆井液侵入地層。因此起下鉆力求平穩(wěn)，不要猛剎猛放。保護(hù)儲層的鉆井完井液技術(shù)

鉆井完井液技術(shù)圍繞“安全、快速、優(yōu)質(zhì)、高效”，從單一技術(shù)向綜合技術(shù)方向發(fā)展，體現(xiàn)低成本、增儲上產(chǎn)，適合環(huán)保、深井、深水、高溫、井壁穩(wěn)定等需求。鉆井完井液概念從鉆開油氣層到正式投產(chǎn)前用于井眼流體。一般把井上作業(yè)期間任何接觸生產(chǎn)層的流體都叫完井液。

種類：鉆井液、水泥漿、射孔液、隔離液、封隔液、套管封隔液，礫石充填液、修井液、壓裂液、酸液等。保護(hù)儲層的鉆井完井液技術(shù)保護(hù)儲層對鉆井完井液的要求：1、鉆井完井液密度可調(diào)，滿足不同壓力儲層近平衡壓力鉆井的需求；2、鉆井完井液中固相顆粒與油氣滲流通道匹配；3、鉆井完井液必須與油氣層巖石相配伍；4、鉆井完井液濾液必須與油氣層中流體相配伍；5、鉆井完井液的組分與性能都能滿足工程要求，保護(hù)油氣層的需要。鉆井液類型（我國已形成四大類）1、水基鉆井液按組分與使用范圍又分為9種：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；4）低膨潤土聚合物鉆井液；5）改性鉆井液；6)正電膠鉆井液；7）甲酸鹽鉆井液；8）聚合醇（多聚醇）鉆井液；9）屏蔽暫堵鉆井液。2、油基鉆井完井液3、氣體類鉆井液：空氣、霧、泡沫流體、充氣鉆井液4、合成基鉆井液保護(hù)儲層的鉆井完井液技術(shù)氣體型鉆井完井液技術(shù)低密度入井流體五種低密度流體泡沫和微泡沫屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)此項技術(shù)主要用來解決裸眼井段多壓力層系地層保護(hù)油氣層技術(shù)難題。此項技術(shù)是利用鉆進(jìn)油氣層過程中對油氣層發(fā)生損害的兩個不利因素（壓差和鉆井液中固相顆粒），將其轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｗo(hù)油氣層的有利目的，達(dá)到減少鉆井液、水泥漿、壓差和浸泡時間對儲層損害的目的。鉆井完井液技術(shù)發(fā)展新方向低密度入井流體類型氣體型鉆井完井液技術(shù)五種低密度流體氣體型鉆井完井液技術(shù)

泡沫和微泡沫密度可調(diào)（0.5—1g/cm3

）分散相為微泡沫（10—100μm）無需特殊設(shè)備，不影響泵上水，不影響MWD測試反復(fù)使用，固控裝置及鉆頭水眼沖刺不破壞微泡結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)為多層膜包裹的氣核，液膜是維持氣泡強(qiáng)度的關(guān)鍵，需加適合的表面活性劑需要高屈服應(yīng)力與剪切稀化特性的穩(wěn)泡劑，XC為有效化學(xué)劑之一產(chǎn)生均勻氣核是形成微泡的重要因素，要考慮水動力學(xué)及噴嘴氣蝕狀況性能氣體型鉆井完井液技術(shù)泡沫密度低(0.032~0.064g/cm3)，井底壓力低；攜屑能量強(qiáng)(10倍于水、4～5倍于泥漿)－泡沫強(qiáng)度高、粘度大液量低－含水量低于25％，水被束縛液膜中流體中無固相具有較好的封堵能力：微氣泡堵塞濾餅造成濾失量降低，亦可堵塞裂縫、溶洞，可作為防漏堵漏的化學(xué)劑已在美國進(jìn)行幾口井現(xiàn)場試驗

泡沫和微泡沫泡沫鉆井的特點：氣體型鉆井完井液技術(shù)屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)此項技術(shù)主要用來解決裸眼井段多壓力層系地層保護(hù)油氣層技術(shù)難題。此項技術(shù)是利用鉆進(jìn)油氣層過程中對油氣層發(fā)生損害的兩個不利因素（壓差和鉆井液中固相顆粒），使之形成屏蔽暫堵帶，將其轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｗo(hù)油氣層的有利目的，達(dá)到減少鉆井液、水泥漿、壓差和浸泡時間對儲層損害的目的。這種保護(hù)油氣層的技術(shù)稱屏蔽暫堵鉆井液技術(shù)。易塌層高壓層低壓層屏蔽層屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)

屏蔽暫堵技術(shù)的技術(shù)構(gòu)思前提條件:把井打成的基本要求*泥漿中固相粒子不可消除*對地層正壓差不可避免*對地層的損害堵塞客觀存在必須接受前提條件，必須從現(xiàn)實出發(fā)，保護(hù)技術(shù)才能與鉆井、泥漿工藝相容，才可能有推廣價值和應(yīng)用前景。如何變害為利呢？

屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)

屏蔽暫堵技術(shù)的技術(shù)構(gòu)思

通過研究固相微粒對儲層孔喉的堵塞規(guī)律，在鉆井完井液中添加適當(dāng)數(shù)量與大小的固相顆粒，利用油氣層被鉆開時，鉆井液液柱壓力與油氣層壓力之間形成的壓差，在極短時間內(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)入油氣層孔喉，在井壁附近形成致密、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)進(jìn)入油氣層，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，通過射孔解堵?？焖伲涸?分鐘~10分鐘以內(nèi)有效：穩(wěn)定耐壓耐沖洗近井壁帶：在井壁3cm~5cm以內(nèi)致密：滲透率接近0

屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)

屏蔽暫堵技術(shù)思路論證屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)

固相顆粒堵塞孔喉的物理模型

—單粒架橋后，逐級填充

固相顆粒堵塞孔喉的計算機(jī)模擬

巖心流動實驗

礦場取心檢驗

屏蔽暫堵技術(shù)的必要性不可能用調(diào)整鉆井液濾液的礦化度的辦法來要避免水敏或鹽敏損害；鉆井液處理劑無法去掉，要滿足井壁穩(wěn)定的要求，保證泥漿的攜屑等要求，就不可避免地要使用多種處理劑，它們對地層的損害也難以避免只要使用般土泥漿就存在固相損害，特別是對儲層中物性較好的儲層更為嚴(yán)重；泥漿和水泥漿的濾液不可避免地會引起水鎖損害。屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)１、利用原對油氣層有害的因素---鉆井液中的固相顆粒、壓差。在一定的正壓差作用下，在很短的時間內(nèi)（＜１０分鐘），在距井壁很近的距離內(nèi)（＜5cm）形成有效堵塞（滲透率為零）的屏蔽環(huán)。它能阻止鉆井液中大量固相和液相進(jìn)一步侵入儲層，同時由于它有一定的承壓能力，也能在高壓差下阻止水泥漿的固相和液相進(jìn)入儲層。最后利用射孔方式解除屏蔽環(huán)，使儲層的滲透率恢復(fù)到原始水平。２、根據(jù)鉆井液中各種粒子的粒徑及分布情況，只需加入一定量的架橋粒子，即可將一般鉆井液改造成具有優(yōu)良保護(hù)效果的鉆井完井液，施工簡單，維護(hù)方便，成本低。３、屏蔽暫堵技術(shù)只與鉆井液中固相顆粒的粒徑及分布和儲層孔喉大小及分布有關(guān)，而與鉆井液體系和儲層的礦物及各類敏感性無關(guān)。因此，可以在較復(fù)雜的儲層條件下保護(hù)油層，易于大面積推廣。

屏蔽暫堵技術(shù)的特點

屏蔽暫堵實現(xiàn)的條件屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)*正壓差：壓差越大屏蔽效果越好*一般油藏：壓差應(yīng)大于3.5MPa*時間：10分鐘內(nèi)形成屏蔽環(huán)，延長時間無影響*溫度：溫度的影響取決于變形粒子的軟化點*屏蔽環(huán)可防止水泥漿對產(chǎn)層的損害*屏蔽環(huán)的反排解堵可達(dá)到70％以上

形成滲透率接近零的屏蔽暫堵帶的技術(shù)要點屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)（1）測定油氣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%（可用粒度計檢測鉆井液中固相的顆粒分布和含量）；（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，如璜化瀝青、氧化瀝青、石蠟、樹脂等，加量一般為1%~2%，粒徑與充填粒子相當(dāng)。變形粒子的軟化點應(yīng)與油氣層溫度相適應(yīng)。屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)1/2~2/3橋架離子>3%1/4充填離子>1.5%可變形離子=1~2%

屏蔽暫堵技術(shù)要點（1）準(zhǔn)確掌握油氣層孔喉和固相顆粒的尺寸及其分布屏蔽暫堵保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)（2）確定架橋、填充和變形粒子的種類、尺寸和加量（3）專用暫堵劑調(diào)整鉆井液中固相顆粒尺寸及含量（4）評價屏蔽環(huán)的有效性、強(qiáng)度、深度和反排效果（5）選擇合理的正壓差和上返速度（6）必須采用優(yōu)化射孔技術(shù)與之配套●適用于各類孔隙性油氣藏和各種鉆井液●工藝簡單，使用方便，成本低廉●正壓差和鉆井液固相是技術(shù)實施的必要條件●將不利因素轉(zhuǎn)化為有利因素，解決了鉆井工程和油氣層保護(hù)要求難以調(diào)和的矛盾●可消除浸泡時間和水泥漿對油氣層損害的影響屏蔽暫堵技術(shù)的適用性及特點多套壓力系統(tǒng)地層保護(hù)技術(shù)調(diào)整井保護(hù)油氣井鉆井技術(shù)深井高溫井保護(hù)技術(shù)水平井保護(hù)技術(shù)欠平衡鉆井保護(hù)技術(shù)氣體鉆井技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)儲層保護(hù)技術(shù)（1）建立四個壓力剖面，為井身結(jié)構(gòu)和鉆井液密度設(shè)計提供科學(xué)根據(jù)孔隙壓力、破裂壓力、地應(yīng)力和坍塌壓力，它們是鉆井工程設(shè)計和施工的基礎(chǔ)參數(shù)。（2）確定合理的井身結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)近平衡壓力鉆井的基本保證保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)（3）實現(xiàn)近平衡鉆井，控制油氣層的壓差處于安全的最低值。為了盡可能將壓差降至安全的最低值，對一般井來說，鉆進(jìn)時努力改善鉆井液流變性和優(yōu)選環(huán)空返速，降低環(huán)空流動阻力與鉆屑濃度；起下鉆時，調(diào)整鉆井液觸變性，控制起鉆速度，降低抽吸壓力。對于地層空隙壓力系數(shù)小于0.8的低壓油氣層，可依據(jù)實際的地層空隙壓力，分別選用充氣鉆井、泡沫流體鉆井、霧流體或空氣鉆井，降低壓差，甚至可采用負(fù)壓差鉆井，以減少對油氣層的損害。保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)平衡壓力鉆井：P=Pd-Pp=0（此時鉆井液損害最?。?/p>

Pd=Pm+Pa+Pw=PpPp——地層空隙壓力，MPa；Pd——鉆井液柱有效壓力，MPa；

Pm——鉆井液靜液柱壓力，MPa

；

Pa——鉆井液環(huán)空流動阻力，MPa

；

Pw——鉆井液所含固相增加的壓力值，MPa保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)起鉆時，若不調(diào)整鉆井液密度，則：

Pd=Pm-Ps<0（當(dāng)鉆井液柱有效壓力大大小于地層空隙壓力時，就可能發(fā)生井噴和井塌等惡性事故。)

Pd——井內(nèi)鉆井液柱有效壓力，MPa；

Pm——鉆井液靜液柱壓力，MPa

；

Ps——抽吸壓力，MPa

。近平衡壓力鉆井，井內(nèi)鉆井液靜液柱壓力略高于孔隙壓力Pm=S·Pp=H/100S——附加壓力系數(shù)；

H——井深，m；

——鉆井液密度，g/cm3

鉆油氣層時S=0.05~0.10

鉆氣層時S=0.07~0.15（4）降低浸泡時間采用優(yōu)選參數(shù)鉆井，選用合適的鉆頭及噴嘴，提高機(jī)械鉆速采用配伍性工作液，加強(qiáng)鉆井工藝及井控，防噴、漏、卡、塌發(fā)生提高測井一次成功率，縮短完井時間加強(qiáng)管理，降低機(jī)修、組停、輔助工作和其它非生產(chǎn)時間（5）搞好中途測試選用優(yōu)質(zhì)鉆井液確定合理的負(fù)壓差防止微粒運移防止地層坍塌（6）搞好井控，防止井噴井漏

多套壓力系統(tǒng)地層保護(hù)技術(shù)（1）油氣層為低壓層，其上部存在大段易坍塌高壓泥巖層依據(jù)上部地層坍塌壓力確定鉆井液密度，保持井壁穩(wěn)定下套管封隔上部地層進(jìn)入油氣層前，轉(zhuǎn)用屏蔽暫堵鉆井液（2）裸眼井段上部為低壓漏失層或破裂壓力低的地層，下部為高壓油氣層，其孔隙壓力超過上部地層的破裂壓力。封堵上部地層，提高承壓能力堵漏結(jié)束后進(jìn)行試壓，證明上部地層承壓能力與下部地層相當(dāng)時，再鉆開油氣層進(jìn)入油氣層前，轉(zhuǎn)用屏蔽暫堵鉆井液（3）多組高坍塌壓力泥巖層與多組低壓易漏油氣層相間提高抑制性，降低地層坍塌壓力，確定合理鉆井液密度，保持井壁穩(wěn)定提高鉆井液與地層的配伍性使用屏蔽暫堵鉆井液保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)調(diào)整井保護(hù)油氣井鉆井技術(shù)鉆調(diào)整井地層特點同一井筒中形成多套壓力層系，高壓低壓并存油氣層孔隙結(jié)構(gòu)、物性、礦物成分發(fā)生變化壓裂、注水使裂縫增加地應(yīng)力場發(fā)生變化油氣水分布變化調(diào)整井油氣層損害因素噴漏卡塌經(jīng)常發(fā)生鉆井液濾失、沿裂縫漏失高壓差保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)調(diào)整井鉆井保護(hù)技術(shù)搞清楚調(diào)整井區(qū)地層壓力，建立孔隙壓力和破裂壓力曲線剖面使用低密度鉆井液，實現(xiàn)近平衡壓力鉆井，加入單封和暫堵劑，防止井漏停注泄壓，或控制注水量，或停注停采，或打泄壓井完善井身結(jié)構(gòu)，防漏治漏調(diào)整井保護(hù)油氣井鉆井技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)深井高溫井保護(hù)技術(shù)深井高溫井油氣層的損害溫度敏感引起的損害—礦物轉(zhuǎn)化，礦物溶解與沉淀—潤濕性轉(zhuǎn)變，乳化堵塞溫度敏感與其他損害協(xié)同作用—強(qiáng)化粘土膨脹，微粒運移—無機(jī)垢沉積，有機(jī)垢沉積深井高溫井保護(hù)技術(shù)要點合理的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計抗高溫、性能穩(wěn)定的鉆井液抑制性好，并與儲層配伍的鉆井液提高機(jī)械鉆速，減少事故率采取冷卻措施，降低鉆井液的溫度保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)水平井鉆井損害機(jī)理在清除濾餅后，所有鉆井液、完井液都遺留一層極細(xì)的剩余固相層，這是損害儲集層的主要因素固相層一般厚50~200μm，覆蓋在井壁表面鉆井模擬器試驗證明，污斑進(jìn)入巖心深約1~4cm，使井壁表面厚約3mm地層的滲透率受到嚴(yán)重影響固相層的影響程度取決于儲集層原始滲透率和所含流體組成、相態(tài)特征能否用壓降法來消除鉆井引起的儲集層損害，取決于其原始滲透率，用壓降法消除損害是可能的—含天然氣巖心的原始滲透率不小于1×10-3μm2—含油巖心的原始滲透率不小于500×10-3μm2微粒運移、固相顆粒堵塞是主要損害方式井下工具堵塞亦不容忽視，鉆具—泥餅—巖面作用相圈閉損害，對裂縫性致密氣層尤為顯著損害帶分布形態(tài)：理想均質(zhì)地層，非均質(zhì)儲層

水平井保護(hù)技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)水平井完井液技術(shù)

通過對水平井油氣層損害機(jī)理及完井液進(jìn)行深入研究后，認(rèn)為在水平井水平段使用無損害或損害較輕的完井液，并使濾餅溶蝕極為重要。完井液設(shè)計思路完井液必須與儲集層流體及各種入井液體配伍耐井溫、剪切、各種鹽類污染的影響，具有一定的膠體穩(wěn)定性完井液濾餅形成速度快，能穩(wěn)定井壁、防漏防卡，并減輕濾液及固相侵入損害完井后內(nèi)外濾餅要易除、易溶、易剝落新的完井液配方研究思路預(yù)防與解堵緊密結(jié)合，研制有效的溶蝕濾餅溶劑和研究清理井眼剩余固相的化學(xué)方法開展濾餅溶蝕、鉆井液損害、清除濾餅試驗

水平井保護(hù)技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)欠平衡鉆井：

是在設(shè)計條件下，鉆井液液柱壓頭對井底所施加的壓力低于要鉆地層的壓力時所進(jìn)行的鉆井。分為流鉆（邊噴邊鉆）和人工誘導(dǎo)的欠平衡兩種。優(yōu)點：不但能提高油氣井產(chǎn)能，還能大幅度提高機(jī)械鉆速。欠平衡鉆井的核心：適當(dāng)?shù)呢?fù)壓差、壓力變化幅度小、持續(xù)負(fù)壓狀態(tài)欠平衡鉆井工藝主要有：

（1）泡沫鉆井；（2）空氣鉆井；（3)霧化鉆井；（4）充氣鉆井液鉆井；（5）井下注氣鉆井。

欠平衡鉆井保護(hù)技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)

工作液密度與鉆速和儲層損害的關(guān)系大小高低鉆速損害充氣過平衡泥漿過平衡泥漿欠平衡霧化氣體不穩(wěn)定泡沫泡沫欠平衡泡沫近平衡充氣欠平衡欠平衡鉆井保護(hù)油氣層的原理（1）可避免因鉆井液濾失速度高造成的細(xì)顆粒運移；（2）可避免鉆井液中加入的固相和地層產(chǎn)生的固相侵入地層；（3）在高滲層中可避免鉆井液侵入；（4）可避免對水相或油相敏感的地層在與鉆井液接觸時產(chǎn)生影響地層滲透率的反應(yīng)；（5）可避免粘土膨脹、化學(xué)吸附、潤濕反轉(zhuǎn)等一系列物理、化學(xué)反應(yīng)；（6）不會產(chǎn)生沉淀、結(jié)垢等不利物理、化學(xué)反應(yīng)；

欠平衡鉆井保護(hù)技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)適合欠平衡鉆井的地層：（1）高滲（1×10-3μm2）、固結(jié)良好的砂巖和碳酸鹽巖；（2）高滲、膠結(jié)差的地層；（3）微裂縫地層；（4）負(fù)壓和枯竭地層；（5）對鉆井液敏感、以及地層流體與鉆井液不相容和脫水地層。

欠平衡鉆井保護(hù)技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)欠平衡鉆井的安全和防腐：除考慮設(shè)備的安全問題外，對注入氣體的氧氣含量也要嚴(yán)格控制。一般情況下，注入氣的含量不能超過5%，否則就認(rèn)為是不安全的。欠平衡鉆井的腐蝕問題要比近平衡鉆井嚴(yán)重得多，腐蝕可使鉆井成本上升30%左右。目前國外已研究出非化學(xué)和化學(xué)兩種方法。

欠平衡鉆井保護(hù)技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)氣體鉆井技術(shù)氣體鉆井是指用空氣、氮氣、天然氣等非凝析氣體作為鉆井循環(huán)流體的鉆井。氣體鉆井是欠平衡鉆井技術(shù)方式之一，在欠平衡鉆井裝備的發(fā)展和成熟后，氣體鉆井技術(shù)才得到廣泛應(yīng)用。國外應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，氣體鉆井技術(shù)較之常規(guī)鉆井技術(shù)，在相同地層條件下，鉆頭壽命和機(jī)械鉆速大幅提高；在同一地區(qū)，原先使用常規(guī)鉆井液鉆井見不到油氣的地層，應(yīng)用氣體鉆井發(fā)現(xiàn)了工業(yè)性油氣流。

氣體鉆井保護(hù)技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)氣體鉆井技術(shù)氣體鉆井主要有以下幾種用途：1）提高鉆井速度；2）發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層；3）治理井漏。據(jù)不完全統(tǒng)計，氣體鉆井可以提高鉆速3至10倍，并且可以避免嚴(yán)重的井漏和卡鉆事故，延長鉆頭壽命，同時有利于保護(hù)油氣層。

氣體鉆井保護(hù)技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)氣體鉆井技術(shù)

我國對氣體鉆井技術(shù)的研究與應(yīng)用開始于20世紀(jì)80年代末，新疆油田是最早用專用氣體鉆井裝備開展氣體鉆井技術(shù)研究與應(yīng)用的單位，主要是為了提高低壓儲層產(chǎn)能。四川油氣田的特殊地質(zhì)構(gòu)造造成的鉆井漏失、開采風(fēng)險大、低壓油氣藏不易發(fā)現(xiàn)、常規(guī)鉆井嚴(yán)重影響碎屑巖地層產(chǎn)能等問題早就引起鉆井技術(shù)人員的關(guān)注。四川油氣田的氣體鉆井技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用是隨著集團(tuán)公司把四川油氣田列為加快勘探區(qū)塊而出現(xiàn)的。

四川油氣田應(yīng)用氣體鉆井技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)四川氣體鉆井形成了一套適合川渝地區(qū)不同地層、不同情況下的霧化、泡沫、充氣、空氣、氮氣、天然氣等不同介質(zhì)的氣體鉆井配套技術(shù)，成功解決了鉆遇地層出水、淺層天然氣、漏失、垮塌、井斜等技術(shù)難題，取得5個方面的技術(shù)創(chuàng)新：在國內(nèi)率先系統(tǒng)開展了氣體鉆井的必要性、可行性的評價與分析，建立了一整套氣體鉆井選區(qū)、選層、選井的技術(shù)方法；形成了對井身結(jié)構(gòu)、氣體鉆井方式及參數(shù)、地面裝備配置、鉆井安全、環(huán)境保護(hù)等的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，并開發(fā)了工程設(shè)計及分析軟件；在國內(nèi)首先通過對空氣、氮氣、天然氣和柴油機(jī)尾氣鉆井攻關(guān)與試驗，研究并形成了不同氣體介質(zhì)下進(jìn)行干氣、霧化、泡沫和充氣鉆井及其相互轉(zhuǎn)化的成套工藝技術(shù)；自主研制的氣體鉆井用旋轉(zhuǎn)控制頭、不壓井起下鉆裝置、空氣鉆井增壓機(jī)、柴油機(jī)尾氣等地面裝置與氣動錘、氣動螺桿鉆具、氣體鉆井用減震器等系列井下工具，形成11項國家專利；形成一套獨具特色的氣體鉆水平井技術(shù)、氣體鉆井取心技術(shù)、泡沫基液循環(huán)使用技術(shù)和井下燃爆監(jiān)測和控制技術(shù)。

四川油氣田應(yīng)用氣體鉆井技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)氣體鉆井技術(shù)應(yīng)用展望氣體鉆井技術(shù)的成功應(yīng)用，為國內(nèi)大面積低孔、低滲、低壓、低豐度油氣藏勘探開發(fā)和解決鉆井工程技術(shù)難題及大幅度提高鉆井速度提供了技術(shù)手段。在地質(zhì)條件允許的情況下，合理利用氣體鉆井優(yōu)點，對我國約500億噸油當(dāng)量低滲透儲層石油天然氣資源、煤層甲烷資源、深層油氣資源、復(fù)雜油氣資源勘探開發(fā)提供強(qiáng)有力的技術(shù)手段。

氣體鉆井保護(hù)技術(shù)保護(hù)儲層鉆井工藝技術(shù)保護(hù)儲層的固井技術(shù)●固井質(zhì)量與保護(hù)油氣層的關(guān)系●水泥漿對油氣層損害●保護(hù)油氣層固井技術(shù)保護(hù)儲層的固井技術(shù)固井質(zhì)量與保護(hù)油氣層的關(guān)系環(huán)空封固質(zhì)量不佳會導(dǎo)致：不同壓力系統(tǒng)的油氣水層相互干擾和竄流，誘發(fā)損害增產(chǎn)、注水、熱采等作業(yè)時，工作液發(fā)生竄流油氣上竄至非產(chǎn)層，引起油氣產(chǎn)量和資源損失易發(fā)生套管損壞和腐蝕，造成油氣水互竄水泥漿對油氣層損害水泥漿固相顆粒堵塞油氣層粒徑5~30微米的顆粒占15%左右鉆井液內(nèi)泥餅可以阻止水泥漿固相的侵入井漏會造成嚴(yán)重?fù)p害水泥漿濾液與儲層不配伍水泥漿失水量往往高于鉆井液濾失量無機(jī)垢沉積在有泥餅時，可使油氣層滲透率下降10~20%保護(hù)儲層的固井技術(shù)保護(hù)儲層的固井技術(shù)提高固井質(zhì)量降低水泥漿失水量采用屏蔽暫堵技術(shù)固井注水泥設(shè)計提高固井質(zhì)量改善水泥漿性能，推廣使用API標(biāo)準(zhǔn)水泥和優(yōu)質(zhì)外加劑，包括減阻、降失水、調(diào)凝、增強(qiáng)、抗腐蝕、防止強(qiáng)度衰退等外加劑合理壓差固井，防止漏失采用優(yōu)質(zhì)沖洗液和隔離液、合理安放旋流扶正器位置，主封固段紊流接觸時間不低于7~10分鐘，將“死鉆井液”盡量頂替干凈防止水泥漿失重引起的環(huán)空竄流保護(hù)儲層的固井技術(shù)降低水泥漿失水量加入降失水劑油套固井控制失水量小于250ml尾管固井控制失水量小于50ml采用屏蔽暫堵技術(shù)保護(hù)儲層的固井技術(shù)固井注水泥設(shè)計在不超過破裂壓力前提下合理確定水泥漿密度防漏而采取酸溶性水泥MgO水泥對水敏性儲層應(yīng)加粘土穩(wěn)定劑濾失量保持在150～300ml/30min.7MPa（油層套管）50～150ml/30min.7MPa（尾管）水泥漿自由水析出，一般保持2.5ml，水平井析出水為零，對水敏性地層0～2.5ml稠化時間，一般井稠化時間應(yīng)滿足水泥漿頂替到位，再附加一時，水平井采用低屈附值直角凝固品種流態(tài)選擇，多數(shù)人主張紊流頂替按井溫設(shè)計水泥漿體系—井底溫度低于50℃，加催凝劑—50～100℃，加低溫緩凝劑—100～150℃，加中溫緩凝劑，并加硅粉35%左右—135～260℃加高溫緩凝劑，并加細(xì)度100目硅粉35%保護(hù)儲層的固井技術(shù)射孔完井儲層保護(hù)技術(shù)射孔過程對儲層的損害保護(hù)儲層的射孔完井技術(shù)射孔液類型射孔完井液、修井液(壓井液)性能射孔完井儲層保護(hù)技術(shù)射孔技術(shù)射孔技術(shù)由于完井方法不同要求也不同。對自然完井（不需人工措施就可得到產(chǎn)能的井，在負(fù)壓差下射孔比較好，射孔密度約為每米6~13孔，射孔深度至少要射穿鉆井液污染層；對措施增產(chǎn)井要求射孔孔眼分布有利于裂縫形成，以多位相（90°）較好，射孔密度以能滿足注液要求即可，一般采用每米13孔。完井過程中的氣層保護(hù)技術(shù)射孔完井儲層保護(hù)技術(shù)射孔條件影響正壓差下射孔比在負(fù)壓差情況下射孔堵塞嚴(yán)重，應(yīng)盡可能采用負(fù)壓差條件射孔，以減輕堵塞程度。但負(fù)壓差并不是愈大愈好，負(fù)壓差太大可能使疏松地層出砂，使井控也發(fā)生困難，據(jù)經(jīng)驗氣井中以7~14MPa為好。射孔液的影響不同的射孔液影響各異。射孔液固相含量高，射孔堵塞嚴(yán)重；射孔液進(jìn)入儲層也會引起射孔附近發(fā)生水鎖、乳化及微粒運移等問題。完井過程中的氣層保護(hù)技術(shù)射孔過程對儲層的損害射孔損害主要來自射孔槍彈爆炸的碎片、巖石破碎帶和壓實帶地層震動后，粘土礦物等微粒更易于失穩(wěn)進(jìn)入射孔孔眼射孔的表皮效應(yīng)影響

1、地層流體進(jìn)入射孔孔道時，由于流動方向的改變形成回流影響的表皮效應(yīng)；

2、井筒附近地層因受損害使?jié)B透率下降造成的表皮效應(yīng)；

3、射孔道周圍地層因受子彈沖擊發(fā)生破碎