《儲集層保護技術(shù)》課件

儲集層保護技術(shù)1ppt課件儲集層保護技術(shù)1ppt課件

第一節(jié).油氣層損害的定義及保護儲集層的意義

在鉆井、完井、井下作業(yè)及油氣田開采全過程中，造成油氣層滲透率下降的現(xiàn)象通稱為油氣層損害。石油天然氣勘探開發(fā)工作者，首先要懂得保護儲集層技術(shù)的重要性和必要性，認識儲集層被損壞的原因危害，明確保護儲集層防止污染技術(shù)的基本概念。2ppt課件第一節(jié).油氣層損害的定義及保護儲集層的意義

國內(nèi)外大量的生產(chǎn)實踐證明地層損害導致以下惡果：①降低產(chǎn)能及產(chǎn)量，影響試井與測井資料解釋的正確性，嚴重時可導致誤診、漏掉油氣層甚至“槍斃”油氣層，這還會造成儲量和產(chǎn)能估算不準、影響合理制定開發(fā)方案等。②增加試油、算化、壓裂、解堵、修井等井下作業(yè)的工作量因而提高油氣生產(chǎn)成本；特別是在低油價時，如果井下作業(yè)費用過高就從經(jīng)濟上導致不能進行井下作業(yè)甚至被迫停止油井生產(chǎn)。

3ppt課件國內(nèi)外大量的生產(chǎn)實踐證明地層損害3ppt課③影響最終采收率，即損傷油氣資源。任何一個國家，任何一個油氣田，資源（即儲量）總是有限的。特別是任何一個油氣田隨著油氣藏剩余儲量的減少和勘探開發(fā)成本的增加，遲早要達到或接近臨界盈利狀態(tài)，地層損害往往增加井下作業(yè)從而導致經(jīng)濟損失。

從理論上來說，儲集層的損害有可能是無限的，而增產(chǎn)措施的效果只是有限的，且很難達到一口井原始的潛在產(chǎn)能。

4ppt課件③影響最終采收率，即損傷油氣資源。任何一個國家，任何一個油氣第二節(jié).油氣層損害的機理

油氣層損害的內(nèi)因孔隙和喉道結(jié)構(gòu)；孔隙內(nèi)表面性質(zhì)；孔隙流體性質(zhì)；5ppt課件第二節(jié).油氣層損害的機理

油氣層損害的內(nèi)因5ppt課件油氣損害的外因變溫；作業(yè)時間；工作液液相性質(zhì)；工作液中固相性質(zhì)。6ppt課件油氣損害的外因6ppt課件油氣損害的內(nèi)外作用形式外來流體與巖石礦物相互作用；外來流體與孔隙流體相互作用；巖石所存在的環(huán)境變化（溫度壓力變化）；外來固相顆粒與巖石作用。7ppt課件油氣損害的內(nèi)外作用形式外來流體與巖石礦物相互作用；7ppt課一.

油氣層潛在損害因素1.敏感性礦物對損害的影響敏感性礦物－在與外來流體接觸過程中，容易發(fā)生化學作用而降低滲透率的礦物。分析方法礦物類型；礦物產(chǎn)狀；礦物含量。8ppt課件一.油氣層潛在損害因素1.敏感性礦物對損害的影響分

礦物類型對油氣層的損害水敏（鹽敏）礦物－粘土礦物粘土礦物（按水化膨脹性大小排列）：蒙脫石伊/蒙混層伊利石綠/蒙混層粘土礦物損害機理粘土礦物水化膨脹，使孔喉縮??；分散、微粒運移堵塞喉道，從而導致滲透率下降。粘土礦物含量越高，損害的可能性越大9ppt課件礦物類型對油氣層的損害粘土礦物含量越高，10ppt課件10ppt課件11ppt課件11ppt課件12ppt課件12ppt課件堿敏礦物與高PH值外來液接觸而導致?lián)p害的礦物堿敏礦物類型長石、微晶石英、蛋白石、粘土堿敏礦物損害機理堿敏礦物與高PH值外來液作用而溶解礦物而分散脫落形成微粒或生成硅酸鹽沉淀和硅凝膠體,堵塞喉道，導致滲透下降。13ppt課件堿敏礦物13ppt課件酸敏礦物與外來酸液接觸而導致地層損害的礦物酸敏礦物類型含鐵礦物－對HCl和高離子濃度液體敏感；含鈣礦物、含鎂礦物－HF敏感。酸敏礦物損害機理酸敏礦物與外來酸液作用生成化學沉淀或釋放微粒，堵塞喉道，從而導致油氣層損害。14ppt課件酸敏礦物14ppt課件15ppt課件15ppt課件

礦物產(chǎn)狀對油氣層的損害礦物產(chǎn)狀－礦物在巖石空間的分布位置和存在狀態(tài)；薄殼型伊利石和蒙脫石平行排列于骨架顆粒表面，呈包覆狀。粘土分布骨架顆粒損害影響流道表面光滑，阻力小，不易速敏；表面帶負電，親水性強，易水化膨脹而減小流道，甚至導致嚴重水鎖。16ppt課件礦物產(chǎn)狀對油氣層的損害礦物產(chǎn)狀－礦物在巖石空櫛殼型綠泥石呈葉片狀垂直分布于骨架顆粒表面骨架顆粒粘土分布損害影響流道表面粗糙，阻力大，綠泥石易被折斷形成微粒，產(chǎn)生速敏；酸蝕形成Fe(OH)3膠體，和SiO2凝膠體，堵塞喉道。17ppt課件櫛殼型骨架顆粒粘土分布損害影響17ppt課件橋接型伊利石呈毛發(fā)狀和纖維狀搭接于骨架顆粒之間。骨架顆粒粘土分布損害影響表面積大，流動阻力大，易被沖斷形成微粒堵塞，產(chǎn)生速敏；易水化膨脹產(chǎn)生水敏。18ppt課件橋接型骨架顆粒粘土分布損害影響18ppt課件填充型高嶺石和綠泥石呈松散狀填充于骨架顆粒之間。骨架顆粒粘土分布損害影響微粒易沖掉，發(fā)生速敏；與液相接觸面積大，易酸敏。19ppt課件填充型骨架顆粒粘土分布損害影響19ppt課件

礦物含量對油氣層的損害礦物含量－粘土礦物總含量（泥質(zhì)總含量）－粘土礦物重量百分數(shù)粘土礦物總含量<5%不易損害；粘土礦物總含量>10%容易損害。粘土礦物總含量越高、與液相接觸面積越大，損害的可能性就越大。20ppt課件礦物含量對油氣層的損害礦物含量－粘土礦物總含2.孔隙和喉道結(jié)構(gòu)對損害的影響孔隙、喉道結(jié)構(gòu)－孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布、連通性。21ppt課件2.孔隙和喉道結(jié)構(gòu)對損害的影響孔隙、喉道結(jié)構(gòu)－孔隙和喉

喉道結(jié)構(gòu)與損害的關(guān)系縮徑喉道：孔隙和喉道尺寸相差不大，不易堵塞，外來固相易侵入；粒間膠結(jié)物少，固結(jié)松散，易出砂和井壁坍塌，22ppt課件喉道結(jié)構(gòu)與損害的關(guān)系22ppt課件點狀喉道：孔隙與喉道差異大，喉道小，易出現(xiàn)微粒堵塞、水鎖和賈敏損害23ppt課件點狀喉道：23ppt課件片狀喉道：喉道長而細小、彎曲、粗糙，滲透率低，易出現(xiàn)微粒堵塞、水鎖和賈敏損害。24ppt課件片狀喉道：24ppt課件管束狀喉道：喉道細小、彎曲交叉，易導致紊流；微粒在喉道交叉處易沉積堵塞；易水鎖、賈敏和乳化堵塞損害。25ppt課件管束狀喉道：25ppt課件

孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與損害的關(guān)系孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)：孔喉大小分布孔喉彎曲程度孔隙連通性26ppt課件孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與損害的關(guān)系26ppt課件孔喉大小分布孔喉大小主要參數(shù)：主流喉道半徑，Rz最大連通喉道半徑，Rd喉道平均半徑,Rm孔喉中值半徑，R5027ppt課件孔喉大小分布27ppt課件孔喉參數(shù)對損害的影響參數(shù)越大，孔喉就越大，外來固相顆粒侵入的可能性就越大，侵入深度越深，損害程度就越大。但水鎖和賈敏的可能性就小。28ppt課件孔喉參數(shù)對損害的影響28ppt課件孔喉彎曲程度對損害的影響彎曲程度越大，喉道越易被堵塞，損害的可能性就越大。29ppt課件孔喉彎曲程度對損害的影響29ppt課件孔喉連通性對損害的影響孔隙連通程度用以下參數(shù)描述：最小未飽和孔隙體積百分數(shù)（Smin）；Smin越小，連通性越好；退汞率；退汞率越高，連通性越好。孔隙配位數(shù)，即一個孔隙與喉道的連通數(shù)，配位數(shù)越小，喉道的連通性越差?？紫哆B通性越差，越易受到損害。30ppt課件孔喉連通性對損害的影響30ppt課件

孔隙結(jié)構(gòu)、滲透率、損害程度之間的關(guān)系孔隙度與滲透率間的關(guān)系孔隙度與滲透率一般成正相關(guān)關(guān)系，滲透率高的巖石，其孔隙度也高。滲透率主要取決于喉道尺寸、連通性和孔隙度。31ppt課件孔隙結(jié)構(gòu)、滲透率、損害程度之間的關(guān)系孔隙度與滲透率間的關(guān)系孔喉與滲透率間的關(guān)系滲透率大小直接受孔喉大小、孔隙的均勻性和連通性控制。孔喉大、均勻、連通性好，滲透率就高。膠結(jié)物與滲透率間的關(guān)系膠結(jié)物（泥質(zhì)膠結(jié)、碳酸鹽巖膠結(jié)）含量越高，滲透率就越低。32ppt課件孔喉與滲透率間的關(guān)系32ppt課件孔隙結(jié)構(gòu)、滲透率、損害程度的關(guān)系孔喉大、均勻性和連通性好，交結(jié)物含量低，滲透率就高，易出現(xiàn)外來固相堵塞損害?？缀硇?、連通性差，膠結(jié)物含量高，滲透率低，易發(fā)生粘土礦物水化膨脹、分散、脫落、微粒運移堵塞，以及水鎖和賈敏損害。33ppt課件孔隙結(jié)構(gòu)、滲透率、損害程度的關(guān)系33ppt課件3.巖石表面性質(zhì)對損害的影響巖石表面性質(zhì)－孔隙和喉道內(nèi)表面的性質(zhì)巖石比表面巖石表面潤濕性表面粗糙度34ppt課件3.巖石表面性質(zhì)對損害的影響巖石表面性質(zhì)－孔隙和喉道內(nèi)巖石比表面積與損害的關(guān)系比表面積越大，流體接觸面越大，接觸越充分，損害的可能性就越大35ppt課件巖石比表面積與損害的關(guān)系35ppt課件巖石表面潤濕性與損害的關(guān)系潤濕性與以下因素有關(guān)：巖石礦物組成，流體化學性質(zhì)，表面粗糙度，環(huán)境溫度、壓力。潤濕性決定著油氣水的空間分布、毛管力大小和方向、微粒的運移；親水巖石會降低油相滲透率，有利于微粒運移堵塞喉道，造成損害。36ppt課件巖石表面潤濕性與損害的關(guān)系36ppt課件

巖石表面粗糙度與損害的關(guān)系表面粗糙度取決于粘土礦物的產(chǎn)狀。表面越粗糙，流動阻力越大，表面顆粒越易脫落堵塞喉道，損害油氣層。37ppt課件巖石表面粗糙度與損害的關(guān)系37ppt課件4.孔隙流體對損害的影響孔隙流體－孔隙中的油氣水。其中對損害關(guān)系密切的是地層水性質(zhì)、原油性質(zhì)、天然氣性質(zhì)。38ppt課件4.孔隙流體對損害的影響孔隙流體－孔隙中的油氣水。其中對

地層水性質(zhì)與損害的關(guān)系地層水性質(zhì)：礦化度－含鹽量的多少類型－CaCl2型、MgCl2型、NaHCO3型、Na2SO4型離子成分:Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋、Sr2＋－－－陽離子；Cl－、SO42－、HCO3－、F－－－－－陰離子。39ppt課件地層水性質(zhì)與損害的關(guān)系39ppt課當外來液與地層水不配伍時或環(huán)境溫度和壓力降低時，生成CaCO3、CaSO4、Ca(OH)2無機沉淀，堵塞孔喉損害油氣層；當含有高分子處理劑的外來液進入高礦化度鹽水層時，會產(chǎn)生鹽析，生成有機沉淀，堵塞孔喉，損害油氣層。40ppt課件當外來液與地層水不配伍時或環(huán)境溫度和壓力降低時，生成CaCO原油性質(zhì)與損害的關(guān)系原油性質(zhì)：含蠟量、膠質(zhì)、瀝青、含硫量、凝固點、粘度。

與油層損害的關(guān)系石蠟、膠質(zhì)、瀝青、可能形成有機沉淀堵塞；原油與不配伍的外來液作用，形成高粘度乳狀液，阻礙滲流；原油還可與酸液反應生成酸渣，損害油氣層。41ppt課件原油性質(zhì)與損害的關(guān)系41ppt課件天然氣性質(zhì)與損害的關(guān)系與油氣損害有關(guān)的性質(zhì)：H2S和CO2含量與油層損害的關(guān)系腐蝕設(shè)備造成微粒（FeS沉淀）堵塞。42ppt課件天然氣性質(zhì)與損害的關(guān)系42ppt課件

二.外因作用下引起的油氣層損害43ppt課件二.外因作用下引起的油氣層損害43ppt課件主要內(nèi)容外來液固引起的損害外來固相顆粒堵塞；外來液與巖石不配伍；外來液與孔隙流體不配伍；外來液引起的毛細管阻力。44ppt課件主要內(nèi)容外來液固引起的損害44ppt課件工程因素和環(huán)境條件改變導致的損害作業(yè)壓差；溫度變化；作業(yè)時間。45ppt課件工程因素和環(huán)境條件改變導致的損害45ppt課件1.外來液固導致的損害46ppt課件1.外來液固導致的損害46ppt課件

外來固相顆粒導致的損害固相顆粒損害機理當工作液壓力大于地層壓力時，固相顆粒就會隨液相一起進入地層，并在孔喉處被阻而沉積下來，形成堵塞，造成損害。影響固相侵入深度和損害程度的因素固相顆粒與孔喉的尺寸匹配關(guān)系固相含量和大小級配壓差作業(yè)時間47ppt課件外來固相顆粒導致的損害47ppt課件

外來液相與巖石不匹配導致的損害損害機理歸結(jié)為水（鹽）敏、堿敏、酸敏損害。水（鹽）敏損害損害機理外來液與地層粘土礦物不配伍時，導致粘土礦物水化膨脹、分散脫落，損害油氣層。48ppt課件外來液相與巖石不匹配導致的損害48ppt課件損害規(guī)律

粘土含量越高，水敏損害越嚴重；粘土礦物種類不同，損害程度也不同;孔喉尺寸越小，越易損害；外來液與地層的礦化度差別越大，水化膨脹越快，水敏損害越嚴重。外來液的高價和水化半徑小的陽離子越多，引起水敏損害越弱。49ppt課件損害規(guī)律49ppt課件堿敏損害損害機理高PH值外來液與地層堿敏礦物反應，導致分散脫落，以及形成新的硅酸鹽沉淀和硅凝膠體，堵塞喉道。損害規(guī)律堿敏礦物含量越高，外來液PH值越高，侵入量越大，損害程度就越嚴重。50ppt課件堿敏損害50ppt課件酸敏損害損害機理地層中的某些酸敏礦物（碳酸鹽礦物、粘土礦物、含鐵礦物、硅酸鹽礦物）與酸液接觸后，會釋放大量微粒和生成沉淀，堵塞喉道，導致?lián)p害。51ppt課件酸敏損害51ppt課件巖石與酸的溶解反應與HCl反應：HCl+碳酸鹽礦物＝金屬陽離子＋二氧化碳和水HCl＋硅酸鹽礦物(部分)＝金屬陽離子＋硅酸；HCl＋含鐵礦物＝氫氧化鐵沉淀與HF反應：溶解不與CHl反應的硅質(zhì)礦物(石英、長石、粘土)52ppt課件巖石與酸的溶解反應52ppt課件沉淀形式Fe(OH)2：Fe3++3OH－=Fe(OH)3(沉淀)Fe2++2OH－=Fe(OH)2(沉淀)Fe(OH)3(沉淀)膠體在流動過程中由小變大。Al(OH)3：粘土及一些含硅酸鹽的礦物與酸反應釋放出Al3+

離子，當殘酸PH＝3～4時，形成Al(OH)3

沉淀。53ppt課件沉淀形式53ppt課件氟化物沉淀：Ca2++2F－=CaF2(沉淀),Mg2++2F－=MgF2(沉淀)氟硅酸鹽、氟硅酸鋁鹽：粘土、石英、長石＋HF=H2SiF6(或H3AlF6)

H2SiF6+2Na+=Na2SiF6(沉淀)+2H+H2SiF6+2K+=K2SiF6(沉淀)+2H+H2SiF6+Ba2+=BaSiF6(沉淀)+2H+H3AlF6+3Na+=Na3AlF6(沉淀)+3H+H3AlF6+2K+=K3AlF6(沉淀)+3H+以上沉淀吸附在孔隙表面上，堵塞喉道。54ppt課件氟化物沉淀：54ppt課件硅酸凝膠：硅酸鹽礦物、氧化硅礦物＋HF=H2SiF6

H2SiF6SiF4＋2HF3SiF4+4H2OH4SiO4+4H++2SiF62－

開始形成的正硅酸可溶于水，當單分子逐漸聚集成多聚硅酸時,形成含水量和體積較大的硅酸凝膠.分解水解酸化微粒：酸化釋放微粒及剩余殘渣，堵塞孔喉。55ppt課件硅酸凝膠：分解水解酸化微粒：55ppt課件潤濕反轉(zhuǎn)損害損害機理由于某些礦物（石英、長石）表面帶負電，容易吸收陽離子表面活性劑，破壞巖石表面水化膜，使親水端吸附在礦物表面，親油端朝向孔隙流體端，在巖石表面形成單分子層，將親水變?yōu)橛H油，從而改變油相滲透率，損害油氣層。滲透率越低，潤濕反轉(zhuǎn)導致的損害越嚴重。56ppt課件潤濕反轉(zhuǎn)損害56ppt課件影響潤濕反轉(zhuǎn)性的因素有PH值－改變表面電荷性質(zhì)；陽離子－增強親油性（活性劑溶解性降低、活性增強、絡(luò)合反應）；溫度－溫度升高，水潤濕增強，油潤濕減弱。57ppt課件影響潤濕反轉(zhuǎn)性的因素有57ppt課件

外來液相與孔隙流體不配伍導致的損害損害機理發(fā)生化學反應，生成化學沉淀（無機沉淀，有機沉淀，乳化物，細菌），沉淀吸附在孔喉表面，使流道縮小，或堵塞喉道、以及增大液流粘度，降低滲透率。無機沉淀主要有：CaCO3、SrCO3、FeCO3、BaSO4、CaSO4、SrSO4沉淀；58ppt課件外來液相與孔隙流體不配伍導致的損害58ppt課件無機沉淀的生成：HCO3－*H＋＋CO32－

Ca2＋＋CO32－CaCO3(沉淀)Sr2＋＋CO32－=SrCO3(沉淀)?SFe2＋＋CO32－=FeCO3(沉淀)Ca2＋＋SO42－CaSO4(沉淀)Sr2＋＋SO42－=SrSO4(沉淀)Ba2＋＋SO42－BaSO4(沉淀)吸熱吸熱放熱59ppt課件無機沉淀的生成：吸熱吸熱放熱59ppt課件影響無機沉淀生成的因素：PH值－高PH值促使HCO3－*H＋＋CO32－，使CO32－離子濃度增加，有利于碳酸鹽和氫氧化鈣沉淀生成溫度－溫度升高有利于吸熱沉淀反應,溫度降低,有利于放熱沉淀反應，沉淀增加。壓力－壓力降低,使地層中CO2脫出，PH值升,CO32－濃度增加，有利于CaCO3沉淀的形成。接觸時間－接觸時間越長生成的沉淀顆粒越大,數(shù)目越多，損害越嚴重?？偟V化度－總礦化度升高有利于沉淀溶解60ppt課件影響無機沉淀生成的因素：60ppt課件有機沉淀主要有：石蠟、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)沉淀；導致有機沉淀因素：PH值升高－導致瀝青絮凝；與酸反應－形成膠狀污泥；氣體進入－不容性烴類衍生物增多(O2所致)，瀝青質(zhì)沉淀（CO2所致）;表面張力降低－瀝青質(zhì)沉淀形成；溫度降低－溫度于石蠟初凝點時，石蠟析出；輕質(zhì)組分和溶解氣－使石蠟溶解能力和初凝點降低，出現(xiàn)析蠟；晶核量的增多－微粒形成和外來固相顆粒侵入，為蠟析出提供了結(jié)晶中心。61ppt課件有機沉淀61ppt課件乳化損害主要機理：外來液與油層流體混合形成乳狀液。當乳狀液液滴尺寸大于孔喉尺寸時，形成液滴堵塞和增加附近毛管阻力；乳狀液的粘度高，流動阻力大，導致液體堵塞。62ppt課件乳化損害62ppt課件細菌損害

主要機理：地層中細菌生長繁殖，產(chǎn)生體積較大的菌絡(luò)、高粘液、以及代謝導致無機沉淀，造成堵塞和流動困難。細菌繁殖和損害隨礦化度、溫度、含油飽和度的降低而增加。63ppt課件細菌損害63ppt課件細菌類型：硫酸鹽還原菌：厭氧菌，體積小，繁殖快；通過氧化有機物和氣態(tài)氫將硫酸鹽還原成二價硫獲取繁殖能量。腐生菌：好氧菌，通過氧化有機質(zhì)獲取新陳代謝能量。鐵細菌：好氧菌，將Fe2＋氧化成Fe3＋，生成Fe(OH)3沉淀。細菌新陳代謝產(chǎn)生CO2、H2S、S2－、OH－與Ca2+、Fe3+離子反應生成FeS、CaCO3、Fe(OH)3無機沉淀。64ppt課件細菌類型：64ppt課件

外來液影響油水分布導致?lián)p害損害機理:外來液相進入，降低含油飽和度，增加油流阻力，導致油相滲透率降低。產(chǎn)生水鎖和賈敏損害。65ppt課件外來液影響油水分布導致?lián)p害65ppt課件2.工程因素和環(huán)境改變導致的損害66ppt課件2.工程因素和環(huán)境改變導致的損害66ppt課件作業(yè)壓差導致的損害導致微粒運移堵塞作業(yè)壓差是液相和固相顆粒進入油層的驅(qū)動力。正壓差驅(qū)使井內(nèi)液固進入地層，負壓差驅(qū)使地層流體和微粒向井內(nèi)流動。壓差越大，流速越快，容易速敏。正壓差越大，外來固相顆粒進入越深，進入的液相越大，外來液固損害越嚴重。67ppt課件作業(yè)壓差導致的損害67ppt課件導致無機和有機沉淀堵塞正壓差：液相進入油層，與孔隙流體作用生成無機和有機沉淀。負壓差：地層壓力降低，使CO2析出，PH值升高，HCO3－分解，CO32－濃度增加，導致CaCO3無機沉淀形成；使石蠟溶解度降低，形成石蠟有機沉淀。68ppt課件導致無機和有機沉淀堵塞68ppt課件導致應力敏感損害除原地應力外，井眼周圍應力取決于井內(nèi)壓力。近井壁的切向壓應力隨井內(nèi)壓力增大而減小，徑向應力隨井內(nèi)壓力增大而增大。因此，井內(nèi)壓力增大使徑向孔喉直徑增大，切向孔喉縮小，有利于井內(nèi)流體和固相進入地層；s3s1s1s3PmPosrsqsrsrsqsq69ppt課件導致應力敏感損害s3s1s1s3PmPosrsqsrsrsq壓漏地層導致?lián)p害井內(nèi)壓力增大使徑向應力增大，切向壓應力減??；當井內(nèi)壓力增大到某一值時，切向應力變?yōu)槔瓚ΑＨ绻瓚Τ^巖石的抗拉強度，井壁巖石被拉裂，形成裂縫，導致井內(nèi)液體漏失。井內(nèi)液相和固相漏入地層會導致嚴重的損害。srsqsqsr70ppt課件壓漏地層導致?lián)p害srsqsqsr70ppt課件地層出砂和井壁坍塌導致?lián)p害負壓差不當，使松散地層出砂和井壁坍塌。出砂使近井壁喉道被堵，降低滲透率；同時容易導致井壁坍塌。Po-Pm71ppt課件地層出砂和井壁坍塌導致?lián)p害Po-Pm71ppt課件溫度變化導致的損害增加損害程度溫度升高，各種敏感性損害程度增加；流體粘度降低，工作液容易進入地層，使損害深度加深。導致沉淀生成

溫度降低：放熱沉淀反應生成無機沉淀(BaSO4)；使石蠟析出，生成有機沉淀。溫度升高：吸熱沉淀反應生成無機沉淀(CaCO3、CaSO4)；72ppt課件溫度變化導致的損害72ppt課件導致變溫應力敏感溫度升高：產(chǎn)生切向變溫壓應力，使徑向喉道縮小；溫度降低：產(chǎn)生切向變溫拉應力，使徑向喉道增大或形成微裂紋，有利于液相進入，導致?lián)p害。73ppt課件導致變溫應力敏感73ppt課件工作液接觸時間越長損害越嚴重細菌損害隨時間增加；進入液隨時間增加。作業(yè)時間對損害的影響74ppt課件作業(yè)時間對損害的影響74ppt課件第三節(jié).增產(chǎn)作業(yè)中的油層損害及保護措施75ppt課件第三節(jié).增產(chǎn)作業(yè)中的油層損害及保護措施75ppt課件一.酸化作業(yè)中的油層損害及保護措施

酸化作用：洗井、解堵、基質(zhì)酸化－擴大滲流通道1.酸化作業(yè)中的油層損害因素酸液與油層流體不配伍與地層水不配伍地層中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+離子與HF作用，生成氟硅酸鹽沉淀。76ppt課件一.酸化作業(yè)中的油層損害及保護措施酸化作用：洗井、解與原油不配伍形成泥青烯淤泥（酸渣）顆粒－永久性損害影響酸渣形成的主要因素：泥青質(zhì)原油與鹽酸作用原油與含鐵酸作用－鐵離子起催化劑作用使用土酸－比鹽酸嚴重使用低表面張力液體－（柴油）軟泥青膠質(zhì)分解不配伍酸液添加劑－防乳化劑、潤濕劑77ppt課件與原油不配伍77ppt課件酸液與巖石礦物不配伍鐵質(zhì)沉淀－含鐵礦物或含鐵污染物與酸作用Fe(OH)3FeS鈣鹽沉淀CaF2、MgF2鈉鹽和鉀鹽沉淀氟硅酸鹽(Na2SiF6、K2SiF6)氟鋁酸鹽(Na3AlF6、K3AlF6)水化硅沉淀Al2Si2O5(OH)4+18HF=2H2SiF6+2AlF3+9H2O2H2SiF6+4H2O=Si(OH)4(沉淀)+6HF78ppt課件78ppt課件酸化產(chǎn)生水鎖和潤濕性改變酸液沖刷及溶解作用造成微粒運移添加劑選擇不當酸化設(shè)計和施工不當施工參數(shù)選擇不當酸濃度、酸液用量－腐蝕管道，引入鐵離子；破壞骨架強度，導致出砂和油層坍塌施工泵壓－形成裂縫，酸液沿裂縫流動，不能有效清洗井壁附近損害帶；酸化后不能排除堵塞物排量－導致速敏關(guān)井時間酸液中固相顆粒和溶解氧進入地層79ppt課件酸化產(chǎn)生水鎖和潤濕性改變79ppt課件

2.酸化作業(yè)中的油層保護技術(shù)選擇與油層巖石和地層流體相配伍的酸液和添加劑酸液有效解除損害，提高滲透率，附加損害小添加劑：粘土穩(wěn)定劑：抑制粘土水化膨脹助排劑：降低表面張力，調(diào)整潤濕性，幫助返排絡(luò)合劑：抑制Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+離子濃度，減少無機鹽沉淀還原劑：將Fe3+離子還原為Fe2+離子，防止Fe(OH)3沉淀生成緩蝕劑：防止鐵離子進入地層抗淤渣劑：防止泥青質(zhì)原油與酸作用形成酸渣80ppt課件2.酸化作業(yè)中的油層保護技術(shù)80ppt課件使用合適的酸液濃度不破壞巖石結(jié)構(gòu)強度，又能有效擴大孔隙優(yōu)選施工參數(shù)注入壓力：不壓漏地層注入量：3倍于孔隙體積前置液防止地層水與酸作用生成無機沉淀溶解含鐵和鈣膠結(jié)物，防止氟化鈣沉淀形成改變孔隙表面為水潤濕，減少乳化和流動阻力保持酸度，防止Fe(OH)3、Si(OH)4沉淀后置液（鹽酸或柴油）：將殘酸與頂替液隔開排液技術(shù)：及時排除殘酸，防止有害反應產(chǎn)物（氫氧化物和氟化物）沉淀堵塞81ppt課件使用合適的酸液濃度81ppt課件二.修井作業(yè)中的油層損害及保護措施

在修井過程中，隨著修井液也進入井內(nèi)，必然會造成一定得儲集層損害。有時因為修井作業(yè)引起的儲集層損害，將導致修井作業(yè)的失敗，甚至是油井生產(chǎn)狀況更加惡化。因此，必須重視修井給儲集層造成損害的問題，采取適當?shù)姆雷o措施。一

1.修井作業(yè)中儲集層損害的分析一一般來說，鉆井、完井、注水壓裂及酸化過程中造成的儲集層損害，在修井過程中也會發(fā)生。82ppt課件二.修井作業(yè)中的油層損害及保護措施在修井過程中，隨著修1.

修井液對儲集層的損害①使用鉆井液或未過濾的油或水壓井或循環(huán)時，會堵塞射孔孔眼、地層空隙、空洞及裂縫。②使用的修井液與地層巖石及地層流體不配伍?，F(xiàn)場有時使用的修井液是當?shù)氐乃?、油田產(chǎn)出的油、加油化學劑的水、混合油或精制油等。這類液體的質(zhì)量極易改變，從而大大影響作業(yè)效果。微粒、乳化油、化學添加劑、沉淀的有機物和無機物均會損害儲集層的滲透率。濾液侵入底層，可能引起水堵和乳化液堵，使底層變?yōu)橛蜐?；水敏性地層由于濾液的侵入造成粘土膨脹，微粒運移等。濾液可能與地層流體發(fā)生反應，引起沉淀、結(jié)垢。83ppt課件1.

③在需要起出封隔器時，封隔器上面的鉆井液或其它能引起儲集層損害的液體可能進入地層。④若在修井液中不加殺菌劑，則可在注入管線及井筒附近儲集層帶造成復雜的微生物發(fā)育環(huán)境。這是因為：（Ⅰ）某些修井液的鹽度較低，使儲集層水稀釋，有利于硫酸鹽還原菌的發(fā)育；（Ⅱ）修井液中的氧氣為腐生菌創(chuàng)造了良好的繁殖條件；（Ⅲ）修井液中含的一些有機和無機添加劑為細菌提供了良好的營養(yǎng)；（Ⅳ）各種微生物之間的協(xié)調(diào)作用。如腐生菌產(chǎn)生的粘液為硫酸鹽還原菌提供了良好的隔氧覆蓋層，硫酸鹽還原菌產(chǎn)生的H2S又是硫細菌的能源物質(zhì)等。在溫度適宜時，井底環(huán)境中的微生物大量繁殖。因而帶來腐蝕、堵塞等許多問題。細菌活動不僅產(chǎn)生硫化氫（硫酸鹽還原菌），而且也產(chǎn)生CO2（腐生菌），氫氧化鐵（鐵細菌）元素硫（硫細菌）等。這些產(chǎn)物之間又可能互相反應而產(chǎn)生出多種堵塞物質(zhì)，如硫化鐵、元素硫、各種水垢、粘液沉積等。它們混在一起形成難以處理的堵塞物。例如FeS是可溶于HCl的，但若FeS表面被元素硫覆蓋，則使HCl不能將FeS溶解。

84ppt課件③在需要起出封隔器時，封隔器上面的鉆井液或其它能引起儲集層損1.

修井作業(yè)時的微粒損害如果井預先進行了水力壓裂形成了支撐裂縫，則進入裂縫的任何固體顆粒都可能在砂粒或其他支撐劑間形成橋拱，并造成裂縫導流能力的永久性降低。粘土、重晶石或其它碎塊進入裂縫也會堵塞碳酸鹽巖中先前被酸蝕的裂縫。

修井作業(yè)時的其他損害當處理射孔完成的井時，修井造成的深穿透損害將類似于射孔不能穿透前已形成的損害帶一樣，可使油井產(chǎn)能很容易下降到未受損害產(chǎn)能的幾分之一。85ppt課件1.

.2.修井時對儲集層的保護對修井液應進行認真選擇，而不是湊合了事。依據(jù)處理目的的和所用修井液的不同類型，在修井過程中，借助于下列措施可使產(chǎn)層損害減至最?。孩龠m用于儲集層巖石及儲集層流體都配伍的液體；②經(jīng)地面過濾得到的清潔液體；③使用能橋堵在儲集層表面，而當油井投產(chǎn)時易于除去或溶解的降濾失劑控制失水；④在井筒和儲層之間建立小壓差，減少失水。86ppt課件.2.修井時對儲集層的保護86ppt課件第四節(jié)油氣層損害的礦場評價技術(shù)87ppt課件第四節(jié)油氣層損害的礦場評價技術(shù)87ppt課件油井復合油藏模型

表皮系數(shù)

一.油層、油井損害模型rdrw88ppt課件油井復合油藏模型

表皮系數(shù)

一.油層、油井損害模型rdrw8pdprdrwpops有效損害區(qū)壓力分布89ppt課件pdprdrwpops有效損害區(qū)壓力分布89ppt課件油井有效半徑模型引入井眼有效半徑rc來等效由于損害導致的滲透率改變,即假設(shè)井徑為rc的井眼產(chǎn)生的壓降等于滲透率有改變的實際井的壓降。pdprcrwporc=rwe-ss-表皮系數(shù)無損害：rc=rw有損害：rc<rw改善滲透率：rc>rw90ppt課件油井有效半徑模型pdprcrwporc=rwe-ss-二.油層損害的礦場評價參數(shù)1.折算半徑rc理想平面徑向流qt=2pkh(pe－pwf)/[mln(re/rw)]pe、pwf－分別為油層壓力和井底壓力re、rw－分別為井徑和供油半徑損害井平面徑向流qa=2pkh(pe－pwf)/[mln(re/rc)]評價判斷式：無損害：qt=qa，rc=rw；有損害：qt>qa，rc<rw；改善滲透率：qt<qa，

rc>rw91ppt課件二.油層損害的礦場評價參數(shù)1.折算半徑rc91ppt課件2.產(chǎn)能比(PR)油層損害后與損害前的產(chǎn)量比PR=qa/qt=ln(re/rW)/ln(re/rc)評價判斷式：無損害：qt=qa，rc=rw，PR=1有損害：qt>qa，rc<rw，PR<1改善滲透率：qt<qa，

rc>rw，PR>192ppt課件2.產(chǎn)能比(PR)92ppt課件3.產(chǎn)率比(PRJ)油層損害后與損害前的產(chǎn)率（采油指數(shù)）比。采油指數(shù)：單位生成壓差下的產(chǎn)量PRJ=Ja/Jt=qa/qt=ln(re/rW)/ln(re/rc)評價判斷式：無損害：qt=qa，rc=rw，PRJ=1有損害：qt>qa，rc<rw，PRJ<1改善滲透率：qt<qa，

rc>rw，PRJ>193ppt課件3.產(chǎn)率比(PRJ)93ppt課件4.完善系數(shù)(PF)當井的產(chǎn)量恒定時，理想井的生產(chǎn)壓差與實際井地生產(chǎn)壓差之比。PF=DPt/DPa=[ln(re/rW)qt

]/[ln(re/rc)qa]

=ln(re/rW)/ln(re/rc)=PR=PRJ評價判斷式：無損害：rc=rw，PF=1有損害：rc<rw，PF<1改善滲透率：rc>rw，PF>194ppt課件4.完善系數(shù)(PF)94ppt課件5.流動效率(FE)1968年，Matthews定義為：FE=[DPa－DPd]/DPa=DPt/DPa=PF=PRDPd－附加壓降評價判斷式：無損害：rc=rw，F(xiàn)E=1有損害：rc<rw，F(xiàn)E<1改善滲透率：rc>rw，F(xiàn)E>195ppt課件5.流動效率(FE)95ppt課件6.條件比(CR)同一生產(chǎn)井由穩(wěn)定試井和不穩(wěn)定試井求出的滲透率之比CR=KJ/Km=DPt/DPa=FE=PF=PR評價判斷式：無損害：rc=rw，CR=1有損害：rc<rw，CR<1改善滲透率：rc>rw，CR>196ppt課件6.條件比(CR)96ppt課件7.堵塞比(DR)理想采油指數(shù)Jt與實際采油指數(shù)Ja之比DR=Jt/Ja=1/PR

=1/FE=1/PF=1/CR評價判斷式：無損害：CR=1有損害：CR>1改善滲透率：CR<197ppt課件7.堵塞比(DR)97ppt課件8.完善指數(shù)(CI)同一井的生產(chǎn)壓差DP與其壓力恢復曲線徑向流直線段斜率的絕對值m之比CI=DP/m=[pe－pwf]/m代入條件比式中可得出：CR=2ln(re/rW)/CI將理想井與實際井比較：（CI）t/（CI）a=（DP/m）t/（DP/m）a=DPt/DPa=FE=PF=PR

=1/DR

評價判斷式：無損害：CI=7有損害：

CI>8改善滲透率：CI<698ppt課件8.完善指數(shù)(CI)98ppt課件9.污染系數(shù)(DF)DF=1-PR=1-PF=1-FE=1-CR評價判斷式：

無損害：PR=1，DF=0有損害：PR<1，DF>0改善滲透率：PR>1，DF<099ppt課件9.污染系數(shù)(DF)99ppt課件10.附加阻力系數(shù)C通過附加一個阻力系數(shù)C，油層損害后的滲流仍然可用理想平面徑向滲流模型，即：qa=2pkh(pe－pwf)/[mln(re/rc)+C]阻力系數(shù)與折算半徑的關(guān)系：C=ln(rw/rc)評價判斷式：

無損害：

rc=rw，C=0；有損害：

rc<rw，C>0；改善滲透率：rc>rw，C<0；100ppt課件10.附加阻力系數(shù)C100ppt課件11.表皮系數(shù)S評價判斷式：無損害：Kd=K，S=0；有損害：

Kd<K，S>0;改善滲透率：Kd>K，S<0；101ppt課件11.表皮系數(shù)S101ppt課件12.附加壓降(DPd)附加壓降又稱表皮壓降，即為同產(chǎn)量下，實際井與理想井生產(chǎn)壓差之差：DPd=DPa－DPt用壓降恢復資料可的DPd=0.87mSm－壓力恢復曲線中期徑向流直線段斜率的絕對值評價判斷式：無損害：

DPd=0；有損害：

DPd>0;改善滲透率：

DPd<0；102ppt課件12.附加壓降(DPd)102ppt課件三.均質(zhì)、非均質(zhì)油層損害評價指標及標準通式S=C=ln(rw/rc)=1.15DPd/m=1.15DF.CI=1.15(1－PR)CI=1.15(1－PF)DPd/m=1.15(1－1/DR)CI=1.15(1－FE)CI=1.15(1－CR)CI裂縫性地層的表皮系數(shù)評價標準：無損害：S=－3有損害S>－3改善滲透率：S<－3103ppt課件三.均質(zhì)、非均質(zhì)油層損害評價指標及標準通式103ppt課件均質(zhì)地層各種評價指標及標準

評定指標表示符號損害未損害改善表皮系數(shù)S>0=0<0滲流阻力系數(shù)C>0=0<0附加壓降DPd>0=0<0污染系數(shù)DF>0=0<0堵塞比DR>1=1<1流動效率FE<1=1>1產(chǎn)能(率)比PR(PRJ)<1=1>1完善程度PF