护储层技术(井下作业2007.6)

1、油气层损害及保护技术油气层损害及保护技术勘探与生产工程监督中心勘探与生产工程监督中心二二0000七年六月七年六月一、油气层损害概念、油气层保护重要性及原则一、油气层损害概念、油气层保护重要性及原则二、油气层损害机理二、油气层损害机理三、三、一、油气层损害概念、保护油气层重要性及原则一、油气层损害概念、保护油气层重要性及原则（一）油气层损害概念（一）油气层损害概念 油气层损害是指油井完井及生产阶段，在油气层损害是指油井完井及生产阶段，在储层中造成的减少油气藏产能或降低注气、注储层中造成的减少油气藏产能或降低注气、注液效果的各种阻碍。液效果的各种阻碍。（二）保护油气层的重要性 各个作业过程都可能损

2、害储层: 钻井、完井、试油等油井作业过程中，固相/滤液进入储层发生作用，不适当工艺，引起有效渗透率降低,损害储层 储层损害的危害性: 降低产出或注入能力及采收率，损失宝贵的油气资源，增加勘探开发成本 保护储层的作用与意义： 是加快勘探速度、提高油气采收率和增储上产的重要技术组成部份，是保护油气资源的重要战略措施，对促进石油工业、少投入、多产出、和贯彻股份公司以效益为中心的方针都具有十分重要的作用 （三）保护油气层技术的原则（三）保护油气层技术的原则1 1、保护为主，解除为辅原则、保护为主，解除为辅原则2 2、针对性原则、针对性原则3 3、配伍性原则、配伍性原则4 4、效果与效益结合原则、效果与

3、效益结合原则二、损害机理( (一一) )油气层损害实质及类型油气层损害实质及类型( (二二) )油气层损害内因油气层损害内因( (三三) )油气层损害外因油气层损害外因( (四四) )气藏特殊损害气藏特殊损害( (五五) )油气层损害特点油气层损害特点(一)油气层损害实质及类型 油气层损害实质 内因+ +外因 有效渗透率下降内因内因：油气层潜在损害因素 油气藏类型油气藏类型 油气层敏感性矿物油气层敏感性矿物 油气层储渗空间特性油气层储渗空间特性 油气层岩石表面性质油气层岩石表面性质 油气层流体性质油气层流体性质(一)油气层损害实质及类型外因：外因：引起油气层损害的条件 工作液的性质 生产或作业

4、压差 温度 生产或作业时间 环空返速有效渗透率下降：有效渗透率下降： 渗流空间缩小 绝对渗透率降低 流动阻力增加 相对渗透率降低(一)油气层损害实质及类型油气层损害类型油气层损害类型1.1.缩小或堵塞渗流空间的损害缩小或堵塞渗流空间的损害 外界固相颗粒侵入堵塞外界固相颗粒侵入堵塞( (固相损害固相损害) ) 储层微粒水化膨胀储层微粒水化膨胀/ /分散分散( (水敏损害水敏损害) ) 微粒运移微粒运移( (速敏损害速敏损害) ) 出砂出砂 无机沉淀无机沉淀( (包括二次沉淀包括二次沉淀) ) 有机沉淀有机沉淀 应力敏感压缩岩石应力敏感压缩岩石 细菌堵塞细菌堵塞 射孔压实射孔压实 (一)油气层损害

5、实质及类型2.2.增加流动阻力的损害增加流动阻力的损害毛细管力引起毛细管力引起（二）油气层损害内因1 1、油气藏类型、油气藏类型2 2、油气层渗流空间、油气层渗流空间3 3、油气层敏感性矿物、油气层敏感性矿物4 4、油气层岩石表面性质、油气层岩石表面性质5 5、油气层流体性质、油气层流体性质1、油气藏类型-损害关系储藏类型储藏类型损害类型损害类型原因原因高渗透和裂缝性高渗透和裂缝性油气藏油气藏较严重的固相堵塞损害，较严重的固相堵塞损害，不易发生水锁损害不易发生水锁损害流动通道较大，固相颗粒可侵流动通道较大，固相颗粒可侵入很深，液相侵入易于返排入很深，液相侵入易于返排稠油油藏和高渗稠油油藏和高渗

6、透油藏透油藏出砂损害出砂损害胶结不好，受流体流动冲击易胶结不好，受流体流动冲击易散架散架低渗和特低渗油低渗和特低渗油气藏气藏较严重的水锁和水敏损害，较严重的水锁和水敏损害，不会发生严重的固相堵塞不会发生严重的固相堵塞损害损害一般孔喉小，泥质含量高，固一般孔喉小，泥质含量高，固相不易进入，液相进入难以返相不易进入，液相进入难以返排和易引起粘土膨胀排和易引起粘土膨胀低渗透的气藏低渗透的气藏比低渗透的油藏水锁损害比低渗透的油藏水锁损害更严重更严重水取代气比水取代油更容易水取代气比水取代油更容易高粘油藏高粘油藏易发生有机沉淀堵塞损害易发生有机沉淀堵塞损害含较高的蜡质、胶质和沥青质含较高的蜡质、胶质和沥

7、青质2、油气层渗流空间-概念概念 储层岩石中未被矿物颗粒、胶结物或其它固体物质占储层岩石中未被矿物颗粒、胶结物或其它固体物质占据的空间称为渗流空间或孔隙空间，渗流空间由据的空间称为渗流空间或孔隙空间，渗流空间由孔隙孔隙和和喉喉道道构成构成。孔隙：孔隙：骨架颗粒包围着的较大空间骨架颗粒包围着的较大空间 孔隙大小反映储集能力孔隙大小反映储集能力喉道：喉道：两个较大空间的收缩部分两个较大空间的收缩部分 喉道大小和形状控制渗透能力喉道大小和形状控制渗透能力渗流空间渗流空间反映了储层的储集性和渗透性反映了储层的储集性和渗透性孔隙喉道胶结物骨架颗粒2、油气层渗流空间1) 1) 孔喉大小与油气层损害的关系孔

8、喉大小与油气层损害的关系 孔喉越大，越易受到固相侵入损害孔喉越大，越易受到固相侵入损害 孔喉越小，越易受到液相的损害孔喉越小，越易受到液相的损害2) 2) 孔喉弯曲度和孔隙连通性与油气损害的关系孔喉弯曲度和孔隙连通性与油气损害的关系 孔喉弯曲度越大，孔隙连通性越差孔喉弯曲度越大，孔隙连通性越差, ,储层孔喉越易受到损害储层孔喉越易受到损害3)3)渗透性与油气层损害的关系渗透性与油气层损害的关系 渗透性好的储层，易受到固相侵入损害；渗透性好的储层，易受到固相侵入损害； 渗透性差的储层，易受到水敏、水锁和微粒堵塞损害渗透性差的储层，易受到水敏、水锁和微粒堵塞损害3、油气层敏感性矿物-定义与特点定义

9、与特点定义：定义：油气层中易与流体发生物理、化学和物理油气层中易与流体发生物理、化学和物理/ /化学作用，而导致油气层渗透率下降的矿物，化学作用，而导致油气层渗透率下降的矿物，称之为敏感性矿物。称之为敏感性矿物。特点：特点：(1)(1)粒径很小，一般小于粒径很小，一般小于3737m m (2) (2)比表面积大比表面积大 (3)(3)多数位于易与流体作用的部位多数位于易与流体作用的部位3、油气层敏感性矿物- -类型类型按引起油气层损害类型分为：按引起油气层损害类型分为：水敏性矿物：水敏性矿物：蒙脱石、混层矿物、降解伊利石和降解绿泥石、蒙脱石、混层矿物、降解伊利石和降解绿泥石、水化白云母晶格水化

10、膨胀水化白云母晶格水化膨胀/ /分散引起损害分散引起损害盐酸酸敏性矿物：盐酸酸敏性矿物：富含铁绿泥石、含铁碳酸岩富含铁绿泥石、含铁碳酸岩 、赤铁矿等、赤铁矿等二次沉淀和释放微粒引起损害二次沉淀和释放微粒引起损害土酸酸敏性矿物：土酸酸敏性矿物：方解石、白云石、钙长石、沸石、粘土等方解石、白云石、钙长石、沸石、粘土等生成生成CaFCaF2 2、非晶质、非晶质SiOSiO2 2和其它化学沉淀和其它化学沉淀碱敏性矿物：碱敏性矿物：长石、微晶石英、蛋白石、粘土矿物等生成凝长石、微晶石英、蛋白石、粘土矿物等生成凝胶沉淀和增加粘土负电荷胶沉淀和增加粘土负电荷速敏矿物：速敏矿物：各类固结不紧的粒径各类固结不紧

11、的粒径37m37m的敏感性矿物微粒运的敏感性矿物微粒运移堵塞移堵塞3、油气层敏感性矿物- -与储层损害关系与储层损害关系敏感性矿物类型决定损害的类型敏感性矿物类型决定损害的类型蒙脱石：水敏；绿泥石：酸敏；蒙脱石：水敏；绿泥石：酸敏；高岭石和伊利石：速敏高岭石和伊利石：速敏敏感性矿物含量影响油气层损害程度敏感性矿物含量影响油气层损害程度敏感性矿物含量越高，损害越严重敏感性矿物含量越高，损害越严重敏感性矿物产状影响油气层损害程度敏感性矿物产状影响油气层损害程度敏感性矿物越接近孔隙中心，聚集颗粒越小或越细，敏感性矿物越接近孔隙中心，聚集颗粒越小或越细，受流体的冲击力越大和与流体接触的面积越大，则受流

12、体的冲击力越大和与流体接触的面积越大，则引起的速敏和其它敏感性损害的程度越大。引起的速敏和其它敏感性损害的程度越大。4、岩石表面性质- -比表面积比表面积1)1)定义及单位定义及单位 定义：单位体积岩石内颗粒的总表面积定义：单位体积岩石内颗粒的总表面积 单位：平方厘米单位：平方厘米/ /立方厘米立方厘米2)2)岩石的比表面与颗粒大小的关系岩石的比表面与颗粒大小的关系 岩石的颗粒越细，比表面越大岩石的颗粒越细，比表面越大 砂岩：砂岩： 比表面比表面950 cm2300 cm2300 cm2 2/cm/cm3 33)3)岩石的比表面与油气层损害的关系岩石的比表面与油气层损害的关系比表面越大，岩石孔

13、道越小，岩石与流体接触比表面越大，岩石孔道越小，岩石与流体接触面积越大，作用越充分，引起的油气层损害越大面积越大，作用越充分，引起的油气层损害越大4、岩石表面性质- -润湿性润湿性1)1)定义及表示定义及表示定义：液体在岩石表面的铺展情况定义：液体在岩石表面的铺展情况, ,能铺展润湿，能铺展润湿， 否则，不润湿否则，不润湿润湿示意图润湿示意图非润湿示意图非润湿示意图润湿程度的表示：接触角润湿程度的表示：接触角完全润湿：完全润湿： 0 0o o润润 湿：湿： 90 90 90o o全不润湿：全不润湿：180180o o4、岩石表面性质- -润湿性润湿性2)2)油层岩石的润湿性油层岩石的润湿性 油

14、层岩石的润湿变化很大油层岩石的润湿变化很大: : 有水润湿有水润湿( (亲水亲水) )油层：亲水为主，也亲油油层：亲水为主，也亲油 有油润湿有油润湿( (亲油亲油) )油层：亲油为主，也亲水油层：亲油为主，也亲水 有中间润湿有中间润湿( (中性中性) )油层：亲油亲水程度相近油层：亲油亲水程度相近3)3)润湿性与油气层损害的关系润湿性与油气层损害的关系 影响油水的微观分布影响油水的微观分布 影响相对渗透率大小影响相对渗透率大小 影响油层的采收率影响油层的采收率 影响毛细管力的大小和方向影响毛细管力的大小和方向 影响微粒的运移情况影响微粒的运移情况两性润湿油润湿水润湿5、油气层流体性质- -地层

15、水地层水1)1)与油气层损害有关的地层水性质与油气层损害有关的地层水性质 矿化度：矿化度：地层水中的含盐量地层水中的含盐量 范围：几千范围：几千- -几十万几十万mg/Lmg/L 离子成分：离子成分： 阳离子：阳离子：NaNa+ +、K K+ +、CaCa2+2+、MgMg2+2+、 BaBa 2+2+、SrSr2+2+等等 阴离子：阴离子：ClCl- -、SOSO4 42-2-、HCOHCO3 3- -、COCO3 32-2-、F F- -等等 水型：水型： CaClCaCl2 2、 NaHCONaHCO3 3、 MgClMgCl2 2、NaNa2 2SOSO4 4 pH pH值值: :2)

16、2)地层水性质与油气层损害的关系地层水性质与油气层损害的关系 影响无机沉淀损害情况影响无机沉淀损害情况 影响有机沉淀损害情况影响有机沉淀损害情况 影响水敏损害程度影响水敏损害程度5、油气层流体性质- -原油与天然气原油与天然气原油原油天然气性质天然气性质（三）油气层损害外因（三）油气层损害外因1 1、进入储层流体的性质、进入储层流体的性质2 2、作业或生产压差、作业或生产压差3 3、作业流体与地层流体的温差、作业流体与地层流体的温差4 4、作业或生产时间、作业或生产时间5 5、作业流体的环空返速作业流体的环空返速1、进入储层流体的性质(1)(1)流体中固相颗粒流体中固相颗粒1)1)固相颗粒固相

17、颗粒: :有用固相、无用固相有用固相、无用固相; ;2)2)损害类型损害类型: :堵塞孔喉堵塞孔喉; ;3)3)损害机理损害机理: :压力作用下压力作用下, ,流体中固相进入储层流体中固相进入储层, ,缩小油气层孔道半径缩小油气层孔道半径, ,甚至堵死孔喉甚至堵死孔喉, ,对油气层产生损害对油气层产生损害; ;4)4)影响固相损害程度因素影响固相损害程度因素: :固相颗粒与孔喉直径匹配关系固相颗粒与孔喉直径匹配关系, ,固相颗粒浓度固相颗粒浓度; ;施工作业参数施工作业参数: :压差、剪切速率和作业时间压差、剪切速率和作业时间; ;5)5)外来固相损害特点外来固相损害特点近井地带造成较严重的损

18、害近井地带造成较严重的损害; ;颗粒粒径小于孔径的十分之一颗粒粒径小于孔径的十分之一, ,且浓度较低时且浓度较低时, ,侵入深度大侵入深度大, ,损害程度可能较低损害程度可能较低, ,随时间会加大损害随时间会加大损害; ;对于中、高渗透率储层对于中、高渗透率储层, ,尤其是裂缝性储层尤其是裂缝性储层, ,外来固相造成外来固相造成的损害相对较大的损害相对较大. .(2)(2)流体中滤液性质流体中滤液性质1) 1) 流体的流体的pHpH值值 影响下列损害情况：影响下列损害情况： 无机沉淀无机沉淀 碱敏损害碱敏损害 乳化损害乳化损害2 2）流体的矿化度和抑制性）流体的矿化度和抑制性 影响水敏损害的程

19、度影响水敏损害的程度 引起聚合物析出损害引起聚合物析出损害1 1、进入储层流体的性质进入储层流体的性质3 3）流体中离子成分）流体中离子成分 影响无机沉淀损害情况影响无机沉淀损害情况4 4）流体的粘度）流体的粘度 增加流动阻力增加流动阻力5 5）表面活性剂类型和含量）表面活性剂类型和含量 影响油层岩石的润湿性影响油层岩石的润湿性 影响油水界面张力影响油水界面张力2、其它外因2 2、作业或生产压差、作业或生产压差 微粒运移损害微粒运移损害 压力敏感损害压力敏感损害 无机沉淀损害无机沉淀损害 有机沉淀损害有机沉淀损害 储层出砂和坍塌储层出砂和坍塌 压漏地层压漏地层 增加损害的程度增加损害的程度3

20、3、作业流体与地层流体温差、作业流体与地层流体温差 影响有些敏感性损害的程度影响有些敏感性损害的程度 影响无机沉淀的生成影响无机沉淀的生成 影响有机沉淀的生成影响有机沉淀的生成 影响细菌损害情况影响细菌损害情况4 4、作业或生产时间、作业或生产时间 影响损害的程度影响损害的程度5 5、作业流体的环空返速、作业流体的环空返速 影响损害的程度影响损害的程度(四)气藏特殊损害气藏特殊损害 (1) (1)气层压力敏感性气层压力敏感性 (2)(2)气层流速敏感性气层流速敏感性 (3)(3)水侵损害水侵损害 (4)(4)油侵损害油侵损害 气藏特殊损害气藏特殊损害- -压力敏感性损害压力敏感性损害定义定义:

21、 :随着天然气的采出随着天然气的采出, ,储层的孔隙压力必然下降储层的孔隙压力必然下降, ,上覆岩石上覆岩石压力与储层孔隙压力之间会产生更大的压差压力与储层孔隙压力之间会产生更大的压差, ,该压差破坏了储层该压差破坏了储层岩石原有的压力平衡岩石原有的压力平衡, ,使储层岩石受到压缩使储层岩石受到压缩, ,导致孔隙度和渗透导致孔隙度和渗透率降低率降低. .影响因素影响因素: :(1)(1)生产或作业负压差大小生产或作业负压差大小; ;(2)(2)储层自身能量储层自身能量; ;(3)(3)储层类型储层类型, ,裂缝性储层的压力敏感性比孔隙性压力敏裂缝性储层的压力敏感性比孔隙性压力敏 感性强感性强;

22、 ;(4)(4)储层性质储层性质, ,储层渗透率越低储层渗透率越低, ,孔隙越小孔隙越小, ,泥质含量越高泥质含量越高, , 压力敏感性越强压力敏感性越强; ;损害特点损害特点: :压力敏感性一旦发生压力敏感性一旦发生, ,会带来永久性损害会带来永久性损害; ;气藏特殊损害气藏特殊损害- -气层流速敏感性损害敏感性损害定义定义: :由于气体流动对储层岩石的冲蚀由于气体流动对储层岩石的冲蚀, ,会使储层中微粒发生运会使储层中微粒发生运移移, ,微粒运移到孔喉处就可能产生堵塞微粒运移到孔喉处就可能产生堵塞, ,导致储层渗透率降低导致储层渗透率降低. .影响因素影响因素: :内因内因: : 储层内微

23、粒含量及胶结程度储层内微粒含量及胶结程度; ;外因外因: : 注采速度注采速度; ; 作业压差作业压差; ; 压力激动及漏失压力激动及漏失; ;损害特点损害特点: :相对油层来说相对油层来说, ,流速敏感性损害不是气层的主要损害流速敏感性损害不是气层的主要损害, ,但一但一旦发生旦发生, ,也会对储层造成永久性损害也会对储层造成永久性损害; ;气藏特殊损害气藏特殊损害- -水侵损害损害定义定义: : 与气层岩石配伍的水进入气层后引起的渗透率降低与气层岩石配伍的水进入气层后引起的渗透率降低. .损害类型损害类型: :低矿化度水低矿化度水: : 水锁损害水锁损害; ; 高矿化度水高矿化度水: :

24、水锁损害水锁损害( (小孔隙小孔隙););盐结晶损害盐结晶损害( (大孔道大孔道););影响因素影响因素: : 储层喉道大小储层喉道大小; ; 侵入水的矿化度侵入水的矿化度; ;损害特点损害特点: : 一旦发生一旦发生, ,会对储层产生永久损害会对储层产生永久损害; ;气藏特殊损害气藏特殊损害- -油侵损害损害定义定义:由于油进入气层而引起的气层渗透率降低现象称之为气层的油侵损害;损害原因损害原因:(1) 凝析气受温度、压力变化影响,析出凝析油;(2)压缩机里机油随注入气进入储层;主要损害压力损害压力损害水侵损害水侵损害（五）油气层损害特点普遍存在性普遍存在性 存在于各个生产和作业环节存在于各

25、个生产和作业环节 存在于油井的整个寿命周期存在于油井的整个寿命周期原因多样性原因多样性 同一生产或作业过程同一生产或作业过程, ,存在多种损害存在多种损害相互联系性相互联系性 一种损害可加重或引起另一种损害一种损害可加重或引起另一种损害具有动态性具有动态性 一种损害发生后会引起内因变化一种损害发生后会引起内因变化 随生产的进行随生产的进行, ,内因不断变化，内因不断变化， 内因变化内因变化, ,损害机理变化损害机理变化不可逆性不可逆性 油气层发生损害后油气层发生损害后, ,要完全解除损害很难要完全解除损害很难三、保护油气层技术( (一一) )保护油气层固井技术保护油气层固井技术( (二二) )

26、射孔完井保护油气层技术射孔完井保护油气层技术( (三三) )防砂完井保护油气层技术防砂完井保护油气层技术( (四四) )保护油气层试油技术保护油气层试油技术( (五五) )注水过程中的保护油气层技术注水过程中的保护油气层技术( (六六) )增产作业过程中保护油气层技术增产作业过程中保护油气层技术( (七七) )修井过程中保护油气层技术修井过程中保护油气层技术1 1、固井作业中地层损害的问题固井作业中地层损害的问题(1(1）固井质量不好对储层带来的损害）固井质量不好对储层带来的损害 1)1)固井质量不合格，引起油气水层相互干扰及窜流固井质量不合格，引起油气水层相互干扰及窜流, ,从而诱发油气层中

27、潜从而诱发油气层中潜在损害因素在损害因素( (有机垢、无机垢、水锁、乳化堵塞、相渗透率变化等有机垢、无机垢、水锁、乳化堵塞、相渗透率变化等),),导致导致储层渗透率下降储层渗透率下降; ;2)2)固井质量不合格固井质量不合格, ,在进行增产、注水及热采等作业时在进行增产、注水及热采等作业时, ,各种工作液就会在井各种工作液就会在井下各层间窜流，从而引起油气层渗透率下降。下各层间窜流，从而引起油气层渗透率下降。3)3)固井质量不合格固井质量不合格, ,油气窜入非产层油气窜入非产层, ,导致油气资源损失导致油气资源损失; ; 4)4)固井质量不合格固井质量不合格, ,容易引起套管损坏和腐蚀容易引起

28、套管损坏和腐蚀, ,引起油气水互窜引起油气水互窜, ,造成油气层造成油气层损害损害; ;(一)保护储层的固井工艺技术(2(2）水泥浆对储层的损害）水泥浆对储层的损害1)1)水泥浆损害的特点水泥浆损害的特点损害压差大、固相含量高、滤失速度大、滤液离子浓度高，损害时间短，损害压差大、固相含量高、滤失速度大、滤液离子浓度高，损害时间短，可造成比较严重的损害；可造成比较严重的损害；钻井过程形成了优质内、外泥饼，对水泥浆再次损害储层有明显的阻挡作钻井过程形成了优质内、外泥饼，对水泥浆再次损害储层有明显的阻挡作用，从而降低了水泥浆滤液和颗粒对储层的污染污染程度。用，从而降低了水泥浆滤液和颗粒对储层的污染污

29、染程度。2)2)水泥浆损害储层原因水泥浆损害储层原因水泥浆中固相颗粒引起的地层损害水泥浆中固相颗粒引起的地层损害 水泥浆中水泥浆中5-30m5-30m颗粒约占固相总量颗粒约占固相总量15%15%，多数砂岩油藏孔径大于此值，多数砂岩油藏孔径大于此值，固相颗粒有可能进入地层，在孔隙中水化固结、堵塞孔隙或喉道，造成油气固相颗粒有可能进入地层，在孔隙中水化固结、堵塞孔隙或喉道，造成油气层永久堵塞层永久堵塞。水泥浆滤液对地层的损害水泥浆滤液对地层的损害水泥浆中滤液与储层中岩石和流体作用引起损害水泥浆中滤液与储层中岩石和流体作用引起损害滤液中含有大量的高价的阳离子和阴离子及滤液中含有大量的高价的阳离子和阴

30、离子及OHOH- -离子离子, ,容易与储层内流体反容易与储层内流体反应生成无机盐沉淀或诱发碱敏损害应生成无机盐沉淀或诱发碱敏损害, ,导致储层渗透率下降导致储层渗透率下降; ; 水泥浆中无机盐结晶对储层的损害水泥浆中无机盐结晶对储层的损害水泥浆滤液中的水泥浆滤液中的CaCa2+2+、MgMg2+2+、OHOH- -、等无机离子处于过饱和状态时，可析出等无机离子处于过饱和状态时，可析出CaCa（OHOH）2 2、MgMg（OHOH）2 2、CaSOCaSO4 4等无机物结晶沉淀对地层造成损害。等无机物结晶沉淀对地层造成损害。 水泥浆滤液对地层的污染明显地比水泥浆颗粒严重水泥浆滤液对地层的污染明

31、显地比水泥浆颗粒严重3)3)水泥浆损害程度影响因素水泥浆损害程度影响因素水泥浆成分、失水量、钻井液泥饼质量及外泥饼的清除情况水泥浆成分、失水量、钻井液泥饼质量及外泥饼的清除情况; ;作业压差及作业过程中是否发生漏失作业压差及作业过程中是否发生漏失; ;2 2、保护储层的固井技术、保护储层的固井技术 保护储层的固井技术措施可以归纳为：保护储层的固井技术措施可以归纳为： (1)(1)提高固井质量提高固井质量1)1)改善水泥浆性能改善水泥浆性能; ;2)2)合理压差固井合理压差固井; ;3)3)提高顶替效率提高顶替效率; ;4)4)防止水泥浆失重引起的环空窜流防止水泥浆失重引起的环空窜流; ; (2

32、) (2)降低水泥浆失水量降低水泥浆失水量 (3)(3)采用屏蔽暂堵钻井液技术采用屏蔽暂堵钻井液技术为减轻固井作业引起的地层损害，还应注意以下问题：为减轻固井作业引起的地层损害，还应注意以下问题： 严格控制下套管速度，减小压力激动引起的压差损害严格控制下套管速度，减小压力激动引起的压差损害 合理设计水泥浆流变性合理设计水泥浆流变性; ; 发展用于水泥浆中的各种添加剂发展用于水泥浆中的各种添加剂; ; 合理设计套管柱及其下入程序。合理设计套管柱及其下入程序。1.1.射孔对油气层的损害射孔对油气层的损害 成孔过程对油气层的损害成孔过程对油气层的损害 射孔碎片射孔碎片( (射孔弹碎片、套管碎片、水泥

33、环及岩石碎射孔弹碎片、套管碎片、水泥环及岩石碎 屑屑) )和压实带（损害渗透率和压实带（损害渗透率90%90%） 射孔参数不合理或打开程度不完善射孔参数不合理或打开程度不完善 增加附加压力降增加附加压力降 射孔压差不当对油气层的损害射孔压差不当对油气层的损害 正压差加剧射孔液进入储层和射孔碎片堵塞炮眼正压差加剧射孔液进入储层和射孔碎片堵塞炮眼 负压差过大引起出砂和压力敏感性损害。负压差过大引起出砂和压力敏感性损害。 射孔液对油气层的损害射孔液对油气层的损害 固相损害和液相损害固相损害和液相损害射孔完井的油气层保护技术2.2.射孔保护储层技术射孔保护储层技术 正压差射孔的油气层保护正压差射孔的油

34、气层保护 优选无固相射孔液和正压差小于优选无固相射孔液和正压差小于2MPa2MPa 负压差射孔的油气层保护负压差射孔的油气层保护 使用合理的负压差使用合理的负压差 采用与储层相配伍的无固相射孔液采用与储层相配伍的无固相射孔液 优选射孔参数优选射孔参数 优选射孔液体系优选射孔液体系无固相清洁盐水射孔液无固相清洁盐水射孔液阳离子聚合物粘土稳定剂射孔液阳离子聚合物粘土稳定剂射孔液无固相聚合无盐水射孔液无固相聚合无盐水射孔液暂堵性聚合物射孔液暂堵性聚合物射孔液油基射孔液油基射孔液酸基射孔液酸基射孔液射孔完井的油气层保护技术(三)防砂完井保护油气层技术1.1.出砂对储层产生的损害出砂对储层产生的损害(1

35、)(1)砂粒沉积砂粒沉积, ,掩盖射孔层段掩盖射孔层段, ,阻碍油气流流入井筒阻碍油气流流入井筒, , 导致停产导致停产; ;(2)(2)出砂导致孔隙压力降低出砂导致孔隙压力降低, ,上覆地层下沉上覆地层下沉, ,套管变形套管变形 毁坏毁坏; ;(3)(3)增加井下工具与地面设备磨损增加井下工具与地面设备磨损, ,增加生产成本增加生产成本; ;(三)防砂完井保护油气层技术2.2.防砂完井保护油气层技术防砂完井保护油气层技术(1)(1)割缝衬管防砂技术割缝衬管防砂技术 1)1)原理原理: : 2) 2)技术要点技术要点: :缝眼形状、逢口宽度及缝眼数量缝眼形状、逢口宽度及缝眼数量 缝口宽度不大于

36、砂粒直径缝口宽度不大于砂粒直径2 2倍倍; ;缝眼数量缝眼数量: :缝眼总面积占衬管总面积缝眼总面积占衬管总面积2%;2%;(2)(2)砾石充填防砂技术砾石充填防砂技术 1)1)原理原理: : 2) 2)防砂关键防砂关键: :选择与油层岩石颗粒组成相匹配的砾石尺寸选择与油层岩石颗粒组成相匹配的砾石尺寸; ; 3) 3)选择原则选择原则: :阻挡油层出砂阻挡油层出砂, ,填充层具有高渗透性填充层具有高渗透性; ; 4)4)技术关键技术关键: :砾石尺寸、砾石质量及充填液的性质砾石尺寸、砾石质量及充填液的性质; ; ( (携砂性、悬浮性、自动降解、无固相颗粒、与储层流体配伍、来源广携砂性、悬浮性、

37、自动降解、无固相颗粒、与储层流体配伍、来源广泛配制方便泛配制方便) )(三)防砂完井保护油气层技术(3)(3)压裂砾石充填防砂保护油气层技术压裂砾石充填防砂保护油气层技术 1)1)原理原理: :水力压裂造缝水力压裂造缝, ,充填砾石充填砾石; ; 2) 2)现有压裂砾石充填防砂技术现有压裂砾石充填防砂技术压裂砾石压裂砾石充填类型充填类型处理目的处理目的充填材料充填材料 前置液前置液携砂液携砂液产生裂缝产生裂缝长度长度(m)处理层段处理层段厚度厚度(m)清水压裂清水压裂充填充填消除或绕过消除或绕过近井损害带近井损害带石英砂或石英砂或陶粒陶粒盐水盐水(清水清水)盐水盐水(清水清水)1.5-3.0L

38、max:152端部脱砂端部脱砂压裂充填压裂充填消除或绕过消除或绕过近井损害带近井损害带石英砂或石英砂或陶粒陶粒低粘低滤低粘低滤失薄滤饼失薄滤饼胶联液胶联液低粘低滤低粘低滤失薄滤饼失薄滤饼胶联液胶联液3.0-6.0Lmax:30胶液压裂胶液压裂充填充填消除或绕过消除或绕过近井损害带近井损害带石英砂或石英砂或陶粒陶粒高粘度胶高粘度胶联液联液(胶胶液液)高粘度胶高粘度胶联液联液(胶液胶液)7.5-15.0任意任意( (四四) )保护储层的试油工艺技术保护储层的试油工艺技术1.1.试油过程对油气层的损害试油过程对油气层的损害 是指射孔前工序、射孔测试、解堵、压裂、酸是指射孔前工序、射孔测试、解堵、压裂

39、、酸化、系统试井等过程对油气层的损害化、系统试井等过程对油气层的损害主要表现在主要表现在: : 压井液性能不良对油气层造成损害压井液性能不良对油气层造成损害 频繁起下管柱，重复压井多次压井对油气层损害频繁起下管柱，重复压井多次压井对油气层损害 各工序配合不紧凑，延长压井时间对油气层损害各工序配合不紧凑，延长压井时间对油气层损害 (四)保护储层的试油工艺技术2.2.试油过程的保护油气层技术试油过程的保护油气层技术 (1)(1)采用优质射孔压井液采用优质射孔压井液优质射孔压井液的性能要求为：优质射孔压井液的性能要求为： 1)1)与油气层岩石及流体配伍；与油气层岩石及流体配伍； 2)2)密度易于调节

40、和控制，以便平衡地层压力；密度易于调节和控制，以便平衡地层压力； 3)3)在井下温度和压力条件下性能稳定；在井下温度和压力条件下性能稳定； 4)4)滤失量低，腐蚀性小；滤失量低，腐蚀性小； 5)5)有一定携带固相颗粒的能力，洗井效果好。有一定携带固相颗粒的能力，洗井效果好。(2)(2)采用多功能管柱采用多功能管柱射孔与地层测试联作管柱、射孔和解堵酸化联作管柱及射孔射孔与地层测试联作管柱、射孔和解堵酸化联作管柱及射孔和有杆泵生产联作管柱等和有杆泵生产联作管柱等. .(3)(3)各工序配合紧凑各工序配合紧凑, ,缩短压井等候时间缩短压井等候时间(五)注水过程中的保护油气层技术1. 注水作业对储层的

41、损害注水作业对储层的损害(1)(1)注入水与地层岩石不配伍注入水与地层岩石不配伍; ;(1)(1) 注入水与地层流体不配伍注入水与地层流体不配伍; ;(3)(3)注入水机械杂质粒径、浓度超标注入水机械杂质粒径、浓度超标, ,堵塞孔道堵塞孔道; ;(4)(4)不合理的作业不合理的作业( (注入速度过快注入速度过快, ,导致速敏损害导致速敏损害););(五)注水过程中的保护油气层技术2.2.注入水引起的地层的损害类型注入水引起的地层的损害类型损害类型损害类型原因原因后果后果水敏水敏注入水引起粘土膨胀注入水引起粘土膨胀缩小渗流通道、堵塞孔喉缩小渗流通道、堵塞孔喉速敏速敏注水强度过大或操作不平衡注水强

42、度过大或操作不平衡内部微粒运移、堵塞渗流通道内部微粒运移、堵塞渗流通道悬浮物堵塞悬浮物堵塞注入水含有机械杂质、油污、注入水含有机械杂质、油污、细菌及系统的腐蚀产物细菌及系统的腐蚀产物运移、沉积、堵塞孔喉运移、沉积、堵塞孔喉结垢结垢注入水与地层流体不配伍产生注入水与地层流体不配伍产生无机沉淀和有机垢无机沉淀和有机垢加剧腐蚀、为细菌提供生产场加剧腐蚀、为细菌提供生产场所、堵塞渗流通道所、堵塞渗流通道腐蚀腐蚀水质控制不当水质控制不当( (溶解气、细菌溶解气、细菌) )引起、其方式有化学腐蚀和细引起、其方式有化学腐蚀和细菌腐蚀菌腐蚀损坏设备损坏设备, ,产物堵塞渗流通道产物堵塞渗流通道(五)注水过程中

43、的保护油气层技术3. 3. 注水过程中保护油气层技术注水过程中保护油气层技术(1)(1)建立合理的工作制度建立合理的工作制度; ; 在临界流速下注水在临界流速下注水; ;控制注采平衡控制注采平衡; ;(2)(2)控制注水水质控制注水水质; ; 要求要求: :1)1)含机械杂质要求含机械杂质要求;2);2)注入气要求注入气要求;3);3)与油气层流体及岩石与油气层流体及岩石. .(3)(3)正确选择各类处理剂正确选择各类处理剂; ; 选择原则选择原则: :1)1)处理剂与地层处理剂与地层;2);2)处理剂间处理剂间. .(4)(4)损害解除方法损害解除方法: : 1) 1)乳状液或润施返转损害乳

44、状液或润施返转损害: :表面活性剂浸泡和注破乳剂破乳表面活性剂浸泡和注破乳剂破乳; ; 2) 2) 垢类损害垢类损害: :化学除垢和机械除垢化学除垢和机械除垢. .(六)增产措施过程中保护油气层技术- -酸化作业酸化作业1.1. 酸化作业对油气层损害酸化作业对油气层损害( (1)1)酸液与油气层岩石和流体不配伍造成的损害酸液与油气层岩石和流体不配伍造成的损害1) 1) 酸液与油气层岩石不配伍引起损害酸液与油气层岩石不配伍引起损害 微粒运移微粒运移( (酸液的冲刷及溶解酸液的冲刷及溶解) ) 生成二次沉淀生成二次沉淀( (酸液与岩石矿物酸液与岩石矿物, ,铁质沉淀及氢氟酸反应物沉淀铁质沉淀及氢氟

45、酸反应物沉淀) )2) 2) 酸液与油气层流体不配伍引起损害酸液与油气层流体不配伍引起损害酸液与储层原油不配伍引起酸渣损害酸液与储层原油不配伍引起酸渣损害( (永久性损害永久性损害););酸液与油气层水不配伍生成有害的沉淀酸液与油气层水不配伍生成有害的沉淀; ;(2) (2) 不合理施工引起的损害不合理施工引起的损害1)1)施工管线锈蚀物带入油气层生成铁盐沉淀施工管线锈蚀物带入油气层生成铁盐沉淀2) 2) 排液不及时排液不及时, ,残酸在储层中停留过长残酸在储层中停留过长, ,产生沉淀结垢产生沉淀结垢, ,堵塞孔喉堵塞孔喉; ;(六)增产措施过程中保护油气层技术-酸化作业2.2.酸化作业中保护

46、储层技术酸化作业中保护储层技术(1)(1)选择与储层配伍的酸液和添加剂选择与储层配伍的酸液和添加剂; ;油气层岩性特点油气层岩性特点与之配伍的酸液或添加剂与之配伍的酸液或添加剂目的目的碳酸盐岩碳酸盐岩不宜用土酸不宜用土酸避免生成氟化钙沉淀避免生成氟化钙沉淀伊伊- -蒙间层矿物含量高蒙间层矿物含量高必须加防膨剂必须加防膨剂抑制粘土膨胀、运移抑制粘土膨胀、运移绿泥石含量高绿泥石含量高适当加入铁离子稳定剂适当加入铁离子稳定剂防止产生氢氧化铁沉淀防止产生氢氧化铁沉淀原油含胶质、沥青质较高原油含胶质、沥青质较高采用互溶土酸采用互溶土酸( (砂岩砂岩) )消除或减少酸渣形成消除或减少酸渣形成砂岩地层砂岩地

47、层不宜用阳离子表面活性剂不宜用阳离子表面活性剂破乳破乳避免地层转为油润湿避免地层转为油润湿, ,降低油的相对渗透率降低油的相对渗透率高温地层高温地层耐高温缓蚀剂耐高温缓蚀剂避免缓蚀剂在高温下失避免缓蚀剂在高温下失效效( (六六) )增产措施过程中保护油气层技术增产措施过程中保护油气层技术- -酸化作业酸化作业(2)(2)使用前置液使用前置液(15%HCl);(15%HCl);1)1)隔离地层水隔离地层水; ;2)2)溶解含钙、含铁胶结物降低氟化钙形成溶解含钙、含铁胶结物降低氟化钙形成; ;3)3)水润湿粘土和砂子表面水润湿粘土和砂子表面, ,减少氢氟酸乳化的可能减少氢氟酸乳化的可能; ;4)4

48、)保持酸度保持酸度, ,防止氢氧化铁、氢氧化硅防止氢氧化铁、氢氧化硅; ;(3)(3)使用合适的酸液浓度使用合适的酸液浓度; ;酸度过高酸度过高, ,破坏岩石结构破坏岩石结构; ;酸度过低酸度过低, ,达不到酸化目的达不到酸化目的; ;(4)(4)及时排液及时排液; ;残酸停留时间过长残酸停留时间过长, ,产生二次沉淀产生二次沉淀; ;(六)增产措施过程中保护油气层技术- -压裂作业压裂作业1.1.压裂对储层产生的损害压裂对储层产生的损害(1) (1) 粘土矿物膨胀和颗粒运移引起的损害粘土矿物膨胀和颗粒运移引起的损害; ;(2) (2) 机械杂质引起的损害机械杂质引起的损害; ;压裂液基液携带

49、不溶物压裂液基液携带不溶物; ;成胶物质携带固相颗粒成胶物质携带固相颗粒; ;降滤失降滤失剂或支撑剂携带的固相颗粒剂或支撑剂携带的固相颗粒; ;储层岩石因压裂液浸泡储层岩石因压裂液浸泡, ,冲冲刷而脱落的微粒刷而脱落的微粒; ;(3) (3) 原油引起的乳化损害原油引起的乳化损害; ;(4) (4) 支撑裂缝导流能力引起的损害支撑裂缝导流能力引起的损害; ;(5) (5) 压裂作业引起温度变化导致有机垢形成压裂作业引起温度变化导致有机垢形成; ;( (六六) )增产措施过程中保护油气层技术增产措施过程中保护油气层技术- -压裂作业压裂作业2. 2. 压裂作业中保护油气层技术压裂作业中保护油气层

50、技术(1)(1) 选择与储层岩石和流体配伍的压裂液选择与储层岩石和流体配伍的压裂液; ;储层类型储层类型选用压裂液选用压裂液添加剂及其它添加剂及其它水敏性油气层水敏性油气层油基压裂液油基压裂液泡沫压裂液泡沫压裂液防膨剂防膨剂低渗、低孔、低低渗、低孔、低压油气层压油气层无残渣或低残渣压裂液无残渣或低残渣压裂液滤失量低的压裂液滤失量低的压裂液反排能力强的压裂液反排能力强的压裂液表面活性剂表面活性剂高温油层高温油层耐高温抗剪切压裂液耐高温抗剪切压裂液密度大、摩阻低压裂液密度大、摩阻低压裂液满足经济成本要求满足经济成本要求(六)增产措施过程中保护油气层技术- -压裂作业压裂作业(2) (2) 选择合理

51、的添加剂选择合理的添加剂; ; 1) 1) 添加剂之间不发生反应添加剂之间不发生反应; ; 2) 2) 成本合理成本合理; ;(3) (3) 合理选择支撑剂合理选择支撑剂; ; 1) 1) 粒度均匀粒度均匀 2) 2) 强度高强度高 3) 3) 杂质含量少杂质含量少 4) 4) 圆球度好圆球度好( (七七) )修井过程中保护油气层技术修井过程中保护油气层技术1.1. 修井作业中的油气层损害修井作业中的油气层损害(1)(1)不适当的修井液引起的地层损害不适当的修井液引起的地层损害; ; 1) 1) 修井液与储层岩石不配伍引起的损害修井液与储层岩石不配伍引起的损害( (水敏、水锁水敏、水锁);); 2) 2) 修井液