第八章油气层损害的矿场评价技术

1、第八章第八章 油气层损害的矿场评价技术油气层损害的矿场评价技术( (2课课时时) )判断和评价钻井、完井、油气田开发生产等判断和评价钻井、完井、油气田开发生产等各项作业过程中油气层的损害程度；各项作业过程中油气层的损害程度；评价保护油气层技术在现场实施后的实际效评价保护油气层技术在现场实施后的实际效果，分析存在的问题；果，分析存在的问题；正确使用矿场评价技术，可以及时发现油气正确使用矿场评价技术，可以及时发现油气层、正确评价油气层、减少决策失误；层、正确评价油气层、减少决策失误；由油气层损害程度信息，进一步研究修改各由油气层损害程度信息，进一步研究修改各项作业中保护油气层技术措施及增产措施。项

2、作业中保护油气层技术措施及增产措施。矿场评价的目的矿场评价的目的: 矿场评价的特点：矿场评价的特点：矿场实际情况矿场实际情况评价范围大：评价范围大：可反映井筒附近可反映井筒附近几十米到几百米范围内的油气几十米到几百米范围内的油气层有效渗透率和受损害程度。层有效渗透率和受损害程度。动态分析动态分析矿场矿场评价评价的特的特点点模拟模拟范围小范围小静态静态室内岩室内岩心评价心评价的特点的特点第一节第一节 油气层损害的评价参数油气层损害的评价参数一、几种常用的评价参数一、几种常用的评价参数表皮效应与表皮系数表皮效应与表皮系数有效半径有效半径流动效率和堵塞比流动效率和堵塞比 1.表皮效应与表皮系数表皮效

3、应与表皮系数 设想在井筒周围有一个很小的环状区域。设想在井筒周围有一个很小的环状区域。由于种种原因，使这个小环状区域的渗透率与油层由于种种原因，使这个小环状区域的渗透率与油层不同。当原油从油层流入井筒时，在这里会产生一不同。当原油从油层流入井筒时，在这里会产生一个个附加压降附加压降PS ，这种现象叫做表皮效应。，这种现象叫做表皮效应。 把井筒周围很小的环状区域内产生把井筒周围很小的环状区域内产生的附加压降无因次化，得到的附加压降无因次化，得到无因次附加压降无因次附加压降 ，称为称为表皮系数，表皮系数，它表征一口井表皮效应的性质和油气层它表征一口井表皮效应的性质和油气层损害的程度。损害的程度。表

4、皮效应：表皮效应：表皮系数表皮系数（S）：）：Sd 纯表皮系数，无因次；纯表皮系数，无因次；K、Kd原始渗透率、污染区渗透率，原始渗透率、污染区渗透率，um2；rd、rw污染区半径、井眼半径，污染区半径、井眼半径，m。dS总表皮系数总表皮系数总表皮系数总表皮系数S S为纯损害表皮系数为纯损害表皮系数S Sd d与拟表皮系数与拟表皮系数 之和之和2.有效半径有效半径 在已知在已知K、 rw 、Sd条件下，并不能同时求得条件下，并不能同时求得rs及及Kd 。为了解决这个问题，引入井筒有。为了解决这个问题，引入井筒有效半径效半径rc的的概念概念。设此半径能使理想（。设此半径能使理想（未改变渗透率未改

5、变渗透率）井的）井的压降等于实际井压降等于实际井(具有表皮效应具有表皮效应)的压降。即：的压降。即：ddrc油井有效油井有效(排液排液)半径半径油层未受污染油层未受污染rc=rw油层受到污染油层受到污染rcrw油层改善时油层改善时rcrw 当表皮系数值转换成有效半径时，对油井污当表皮系数值转换成有效半径时，对油井污染、保护或是增产效果的分析特别直观。染、保护或是增产效果的分析特别直观。例如，设例如，设rw0.1m时，当时，当S10、5、1、0、-l、-5时，算出时，算出rc分别为分别为4.510-10m，6.7l0-4m，0.037m，0.1m，0.27m，14.84m。计算表明，。计算表明，

6、表皮系数的微小差别，将导致有效半径相差一表皮系数的微小差别，将导致有效半径相差一个、几个甚至十几个数量级。这组数据足以说个、几个甚至十几个数量级。这组数据足以说明保护储集层和矿场评价的重要性了。明保护储集层和矿场评价的重要性了。3.流动效率和堵塞比流动效率和堵塞比 二、油气层损害的评价标准二、油气层损害的评价标准 损害程度的评价指标损害程度的评价指标: :第二节第二节 油气层损害的矿场评价方法油气层损害的矿场评价方法检验保护油气层技术现场实施效果检验保护油气层技术现场实施效果横向图版法横向图版法时间推移测井法时间推移测井法根据评价标准判断油气层损害程度根据评价标准判断油气层损害程度一、油气层损

7、害的试井评价一、油气层损害的试井评价1.地层测试压力曲线定性诊断油气层损害情况地层测试压力曲线定性诊断油气层损害情况A 为低压低渗透为低压低渗透(干干层层)曲线；曲线；B 为低渗透曲线为低渗透曲线C为能量衰竭曲线为能量衰竭曲线D1和和D2为地层损害为地层损害堵塞曲线堵塞曲线E为高压低渗曲线为高压低渗曲线2.利用测试资料定量分析油气层损害程利用测试资料定量分析油气层损害程度度 表征油气层损害程度的表皮系数表征油气层损害程度的表皮系数 (S)、堵塞比、堵塞比 (DR)、附加压、附加压降降 (Ps)等重要参数及表征油气层特征的其它参数，见等重要参数及表征油气层特征的其它参数，见表表8一一18-1续表

8、续表二、油气井产量递减曲线分析二、油气井产量递减曲线分析1.产量递减动态分析是正确识别油气层损害的重要手段产量递减动态分析是正确识别油气层损害的重要手段2.产量递减分析方法产量递减分析方法： (1)产量产量一时间关系曲线时间关系曲线(2)产量产量一时间半对数关系曲线时间半对数关系曲线 (3)产量产量一累积产出量关系曲线累积产出量关系曲线 (4)产量产量一累积产出量半对数关系曲线累积产出量半对数关系曲线图图8-4 (a)是一口井产量与时间的半对数关系曲线是一口井产量与时间的半对数关系曲线图图8一一4 (b)是某井产量与时间的关系曲线是某井产量与时间的关系曲线第三节油气层损害的测井评价第三节油气层

9、损害的测井评价一、指示油气层受到钻井液滤液侵入的方法一、指示油气层受到钻井液滤液侵入的方法 1.推移测井资料能反映钻井液滤液侵入推移测井资料能反映钻井液滤液侵入图图8-8是是塔里木塔里木油田轮油田轮南南 57井井钻开油钻开油层后层后 2d和和 20d两次测两次测量的感量的感应测井应测井曲线曲线 华北油华北油田岔河田岔河集岔集岔31-26井随井随时间推时间推移测井移测井综合综合图图8-92. 深、浅双深、浅双侧向测井和侧向测井和微球形聚焦微球形聚焦测井求侵入测井求侵入带直径带直径测井实例测井实例见图见图8-10校正图校正图版见版见8-11二、评价油气层损害深度的方法二、评价油气层损害深度的方法

10、利用测井资料可准确地判断储集层是否受到钻井利用测井资料可准确地判断储集层是否受到钻井液滤液的侵入，并计算侵入的深度和评价损害深度液滤液的侵入，并计算侵入的深度和评价损害深度1.钻井液滤液侵入地层的物理过程钻井液滤液侵入地层的物理过程 钻井液或滤液侵入地层的过程，就是钻井液或滤液在钻井液或滤液侵入地层的过程，就是钻井液或滤液在正压差下驱替地层原始流体的过程，在这个过程中还将正压差下驱替地层原始流体的过程，在这个过程中还将 同时产生水基钻井液或滤液与地层水的混合，以及不同同时产生水基钻井液或滤液与地层水的混合，以及不同矿化度流体间的离子扩散过程矿化度流体间的离子扩散过程 滤液侵入地层，在径向上将形

11、成驱替程度不滤液侵入地层，在径向上将形成驱替程度不同的三个带同的三个带: (1)井壁附近受到强驱替的冲洗带井壁附近受到强驱替的冲洗带(2)冲洗带外驱替较弱的过渡带冲洗带外驱替较弱的过渡带(3)未驱替的原状地层未驱替的原状地层 2.钻井液侵入对测井响应的影响钻井液侵入对测井响应的影响 由于钻井液液柱压力与地层孔隙压力不平衡所造成的由于钻井液液柱压力与地层孔隙压力不平衡所造成的流体流入流出地层，使得井眼附近地层中所含流体性质与流体流入流出地层，使得井眼附近地层中所含流体性质与原状地层性质不同原状地层性质不同 当钻井液柱压力高于地层孔隙压力，钻井液侵入深度当钻井液柱压力高于地层孔隙压力，钻井液侵入深

12、度取决于岩石的孔隙度和渗透率、钻井液的取决于岩石的孔隙度和渗透率、钻井液的 “失水失水 ”因素，因素，以及井眼和地层之间的压差以及井眼和地层之间的压差3.滤液侵入直径的常规评价方法滤液侵入直径的常规评价方法 评价方法深、浅双侧向和微球形聚焦测井曲线组合不评价方法深、浅双侧向和微球形聚焦测井曲线组合不但能指示储集层受到了钻井液的侵入，而且能定量地求出但能指示储集层受到了钻井液的侵入，而且能定量地求出侵入带直径。深、浅双侧向和微球形聚焦测井曲线组合确侵入带直径。深、浅双侧向和微球形聚焦测井曲线组合确定滤液侵入直径是目前普遍采用的常规评价方法定滤液侵入直径是目前普遍采用的常规评价方法 该方法的实施依赖于一系列的图版完成，仅能提供侵该方法的实施依赖于一系列的图版完成，仅能提供侵入直径的近似值，得不到井周围地层流体性质的变化规律，入直径的近似值，得不到井周围地层流体性质的变化规律，从而阻碍了测井评价储层损害深度工作的顺利实施从而阻碍了测井评价储层损害深度工作的顺利实施4.钻井液滤液侵入地层的数学模型钻井液滤液侵入地层的数学模型 通过下述数学模型进行定量分析通过下述数学模型进行定量分析: (1)流体在多孔隙介质中的渗流流体在多孔隙介质中的渗流(2)不同矿化度溶液的对流传质不同矿化度溶液的对流传质 (3)不同矿化度溶液间的离子扩散不同矿化度