油氣層保護(hù)第一章

1、講課教師講課教師: :王王 均均聯(lián)系電話聯(lián)系電話13594024018電子郵箱電子郵箱:The Technique of the Formation Protection一、教材及參考書(shū)一、教材及參考書(shū)1 1、保護(hù)油氣層技術(shù)保護(hù)油氣層技術(shù)，徐同臺(tái)、趙敏等編，徐同臺(tái)、趙敏等編著，石油工業(yè)出版社，著，石油工業(yè)出版社，20032003年年3 3月月2 2、保護(hù)儲(chǔ)集層技術(shù)保護(hù)儲(chǔ)集層技術(shù)，張紹槐、羅平亞編，張紹槐、羅平亞編著，石油工業(yè)出版社出版，著，石油工業(yè)出版社出版，19931993年年5 5月月3 3、二、教學(xué)目的和目標(biāo)二、教學(xué)目的和目標(biāo) 1 1 、了解油氣層保護(hù)技術(shù)在石油

2、天然氣勘、了解油氣層保護(hù)技術(shù)在石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)中的重要性、必要性和緊迫性；探開(kāi)發(fā)中的重要性、必要性和緊迫性； 2 2、掌握油氣層保護(hù)技術(shù)的主要技術(shù)思路、掌握油氣層保護(hù)技術(shù)的主要技術(shù)思路、分析研究及應(yīng)用方法；、分析研究及應(yīng)用方法； 3 3、掌握油氣層保護(hù)技術(shù)的基本原理、主、掌握油氣層保護(hù)技術(shù)的基本原理、主要技術(shù)內(nèi)容、主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；要技術(shù)內(nèi)容、主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容； 4 4、將油氣層保護(hù)技術(shù)和結(jié)合所學(xué)的專業(yè)、將油氣層保護(hù)技術(shù)和結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有機(jī)融合，并在實(shí)踐中應(yīng)用。知識(shí)有機(jī)融合，并在實(shí)踐中應(yīng)用。 1 1、積極記錄筆記、保持課堂紀(jì)律、積極記錄筆記、保持課堂紀(jì)律2 2、成績(jī)、成績(jī) =考試（考試（80%8

3、0%）+ +實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)（20%20%）3 3、考試資格：、考試資格：無(wú)故曠課無(wú)故曠課4 4次，取消考試資格次，取消考試資格 請(qǐng)請(qǐng) 假：假： 給任課教師請(qǐng)假給任課教師請(qǐng)假 三、課程基本要求三、課程基本要求鉆井完井過(guò)程鉆井完井過(guò)程注水開(kāi)采過(guò)程注水開(kāi)采過(guò)程 第一章第一章 緒緒 論論油氣層損害油氣層損害(Formation Damage): 在鉆井、完井、井下作業(yè)及油氣田開(kāi)采全過(guò)程在鉆井、完井、井下作業(yè)及油氣田開(kāi)采全過(guò)程中，造成油氣層中，造成油氣層滲透率下降滲透率下降的現(xiàn)象通稱為油氣層的現(xiàn)象通稱為油氣層損害，又叫損害，又叫儲(chǔ)層損害、地層污染、油氣層污染等儲(chǔ)層損害、地層污染、油氣層污染等。 一、保護(hù)油氣

4、層的重要性 遼河榮興油田遼河榮興油田,1989,1989年之前先后鉆了年之前先后鉆了9 9口探口探井井, ,均因油氣層受到損害而誤判為沒(méi)有工業(yè)價(jià)均因油氣層受到損害而誤判為沒(méi)有工業(yè)價(jià)值，延誤了新的油氣田或油氣層的發(fā)現(xiàn)。值，延誤了新的油氣田或油氣層的發(fā)現(xiàn)。 油氣層損害實(shí)例 塔里木寶浪油田塔里木寶浪油田, ,在注水開(kāi)發(fā)初期，由于在在注水開(kāi)發(fā)初期，由于在注水過(guò)程中造成了嚴(yán)重的地層損害，第一批注水過(guò)程中造成了嚴(yán)重的地層損害，第一批6 6口注水井在注水不到口注水井在注水不到1 1個(gè)月后幾乎全部無(wú)法正個(gè)月后幾乎全部無(wú)法正常注水，注水量由原來(lái)的每口每天常注水，注水量由原來(lái)的每口每天2020多方下降多方下降到不

5、足到不足2 2方，致使寶浪油田油井無(wú)法正常生產(chǎn)方，致使寶浪油田油井無(wú)法正常生產(chǎn)，后果十分嚴(yán)重，后果十分嚴(yán)重。 儲(chǔ)層損害導(dǎo)致的危害 一、保護(hù)油氣層的重要性降低產(chǎn)能與產(chǎn)量降低產(chǎn)能與產(chǎn)量影響試油與測(cè)井資料解釋的正確性影響試油與測(cè)井資料解釋的正確性, ,造成儲(chǔ)層造成儲(chǔ)層儲(chǔ)量與產(chǎn)能估算不準(zhǔn)、嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致誤診、漏掉儲(chǔ)量與產(chǎn)能估算不準(zhǔn)、嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致誤診、漏掉油氣層，影響合理制定開(kāi)發(fā)方案。油氣層，影響合理制定開(kāi)發(fā)方案。增加試油、酸化、壓裂、解堵、修井等井下作增加試油、酸化、壓裂、解堵、修井等井下作業(yè)的工作量，提高油氣生產(chǎn)成本。業(yè)的工作量，提高油氣生產(chǎn)成本。消除地層損害的技術(shù)措施成本高、作用效果有消除地層損害的技術(shù)

6、措施成本高、作用效果有限。限。影響最終采收率。影響最終采收率。3. 1974年美國(guó)石油工程協(xié)會(huì)（年美國(guó)石油工程協(xié)會(huì)（SPE）召開(kāi)了第一屆防止）召開(kāi)了第一屆防止油氣層損害國(guó)際會(huì)議，以后每?jī)赡暾匍_(kāi)一次；油氣層損害國(guó)際會(huì)議，以后每?jī)赡暾匍_(kāi)一次；4. 二十世紀(jì)二十世紀(jì)70年代以來(lái)澄清了年代以來(lái)澄清了“好油井是傷害不了的，好油井是傷害不了的，保護(hù)不保護(hù)沒(méi)什么關(guān)系保護(hù)不保護(hù)沒(méi)什么關(guān)系”等錯(cuò)誤觀念；等錯(cuò)誤觀念； 70年代石油工年代石油工業(yè)最重要的成就之一就是在油氣層保護(hù)技術(shù)；業(yè)最重要的成就之一就是在油氣層保護(hù)技術(shù)；5. 近年來(lái)保護(hù)油氣層技術(shù)已發(fā)展成為油氣勘探、開(kāi)發(fā)各近年來(lái)保護(hù)油氣層技術(shù)已發(fā)展成為油氣勘探、開(kāi)

7、發(fā)各個(gè)生產(chǎn)作業(yè)全過(guò)程的一項(xiàng)重要技術(shù)。個(gè)生產(chǎn)作業(yè)全過(guò)程的一項(xiàng)重要技術(shù)。一、國(guó)外油氣層保護(hù)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程：一、國(guó)外油氣層保護(hù)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程： 1. 二十世紀(jì)二十世紀(jì)30年代出了油氣層損（傷）害這一概念；年代出了油氣層損（傷）害這一概念； 2. 二十世紀(jì)二十世紀(jì)70年代國(guó)外在保護(hù)油氣層鉆井完井技術(shù)有了年代國(guó)外在保護(hù)油氣層鉆井完井技術(shù)有了飛速發(fā)展；飛速發(fā)展；油氣層保護(hù)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程 一、保護(hù)油氣層的重要性 一、保護(hù)油氣層的重要性二、國(guó)內(nèi)油氣層保護(hù)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程：二、國(guó)內(nèi)油氣層保護(hù)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程： 1. 二十世紀(jì)二十世紀(jì)50年代開(kāi)始注意到保護(hù)油氣層損的重要性；年代開(kāi)始注意到保護(hù)油氣層損的重要性； 2.

8、二十世紀(jì)二十世紀(jì)60年代大慶會(huì)戰(zhàn)時(shí)對(duì)鉆開(kāi)油氣層的鉆井液密年代大慶會(huì)戰(zhàn)時(shí)對(duì)鉆開(kāi)油氣層的鉆井液密度和濾失量提出了嚴(yán)格的要求；度和濾失量提出了嚴(yán)格的要求； 3. 二十世紀(jì)二十世紀(jì)80年代從理論和實(shí)踐上認(rèn)識(shí)到保護(hù)油氣層的年代從理論和實(shí)踐上認(rèn)識(shí)到保護(hù)油氣層的必要性和重要性；并開(kāi)展了保護(hù)油氣層的鉆井、完井必要性和重要性；并開(kāi)展了保護(hù)油氣層的鉆井、完井技術(shù)研究；技術(shù)研究； 4. “七五七五”期間將保護(hù)油氣層的鉆井、完井技術(shù)研究列期間將保護(hù)油氣層的鉆井、完井技術(shù)研究列為國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目；為國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目； 5. “八五八五”期間保護(hù)油氣層技術(shù)得到進(jìn)一步研究和推廣期間保護(hù)油氣層技術(shù)得到進(jìn)一步研究和推廣應(yīng)用研究

9、；應(yīng)用研究； 6. “九五九五”期間進(jìn)行了油氣層保護(hù)技術(shù)培訓(xùn)。期間進(jìn)行了油氣層保護(hù)技術(shù)培訓(xùn)。 一、保護(hù)油氣層的重要性 油氣層保護(hù)技術(shù)油氣層保護(hù)技術(shù) (Formation Damage Control)：能有效能有效控制控制和盡可能和盡可能減輕減輕油氣層損害的技術(shù)措施。油氣層損害的技術(shù)措施?？碧竭^(guò)程中，保護(hù)油氣層工作的好壞直勘探過(guò)程中，保護(hù)油氣層工作的好壞直接關(guān)系到能否及時(shí)發(fā)現(xiàn)新的油氣層，油接關(guān)系到能否及時(shí)發(fā)現(xiàn)新的油氣層，油氣田和對(duì)儲(chǔ)量的正確評(píng)價(jià)。氣田和對(duì)儲(chǔ)量的正確評(píng)價(jià)。保護(hù)油氣層有利于油氣井產(chǎn)量及油氣田保護(hù)油氣層有利于油氣井產(chǎn)量及油氣田開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的提高。開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的提高。油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)各項(xiàng)作

10、業(yè)中，搞好保護(hù)油油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)各項(xiàng)作業(yè)中，搞好保護(hù)油氣層有利于油氣井的穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)。氣層有利于油氣井的穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)。保護(hù)油層重要性 一、保護(hù)油氣層的重要性 遼河榮興油田遼河榮興油田,1989,1989年重新鉆探此構(gòu)造年重新鉆探此構(gòu)造, ,采采用保護(hù)油氣層配套技術(shù)用保護(hù)油氣層配套技術(shù), ,所鉆所鉆1717口井均獲得工口井均獲得工業(yè)油流業(yè)油流, ,鉆探結(jié)果新增含油面積鉆探結(jié)果新增含油面積18.5km18.5km2 2，探明，探明原油儲(chǔ)量上千萬(wàn)噸。原油儲(chǔ)量上千萬(wàn)噸。 吐哈溫米油田是一個(gè)低滲油田，依據(jù)開(kāi)發(fā)吐哈溫米油田是一個(gè)低滲油田，依據(jù)開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)，完井后需采用壓裂投產(chǎn)。但該油田方案設(shè)計(jì)，完井后需采用壓裂投

11、產(chǎn)。但該油田所鉆的所鉆的167167口開(kāi)發(fā)井，從鉆井到完井投產(chǎn)，全口開(kāi)發(fā)井，從鉆井到完井投產(chǎn)，全面推廣應(yīng)用與該油田油層特性相配伍的保護(hù)油面推廣應(yīng)用與該油田油層特性相配伍的保護(hù)油層技術(shù)，射孔后全部井自噴投產(chǎn)，單井產(chǎn)量比層技術(shù)，射孔后全部井自噴投產(chǎn)，單井產(chǎn)量比原開(kāi)發(fā)方案中設(shè)計(jì)產(chǎn)量提高原開(kāi)發(fā)方案中設(shè)計(jì)產(chǎn)量提高202030%30% 保護(hù)油層重要性實(shí)例二、保護(hù)油氣層技術(shù)的特點(diǎn)二、保護(hù)油氣層技術(shù)的特點(diǎn)1 1、系統(tǒng)性、系統(tǒng)性 保護(hù)油氣層技術(shù)是一項(xiàng)涉及保護(hù)油氣層技術(shù)是一項(xiàng)涉及多部門多部門、多學(xué)科多學(xué)科、多專業(yè)多專業(yè)的系統(tǒng)工程技術(shù)。的系統(tǒng)工程技術(shù)。 各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)都存在地層損害，因此保護(hù)油氣各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)都存在地層

12、損害，因此保護(hù)油氣層技術(shù)要互相配合，按系統(tǒng)工程進(jìn)行整體優(yōu)化層技術(shù)要互相配合，按系統(tǒng)工程進(jìn)行整體優(yōu)化鉆井完井試油采油增產(chǎn)注水2、針對(duì)性、針對(duì)性 保護(hù)油氣層技術(shù)研究對(duì)象保護(hù)油氣層技術(shù)研究對(duì)象油氣層油氣層二、保護(hù)油氣層技術(shù)的特點(diǎn)二、保護(hù)油氣層技術(shù)的特點(diǎn)不同不同類型類型油藏和油氣層的特性有許多不同之處；油藏和油氣層的特性有許多不同之處；即使同一個(gè)油氣層，在不同即使同一個(gè)油氣層，在不同開(kāi)發(fā)階段開(kāi)發(fā)階段，其特性參，其特性參數(shù)亦會(huì)發(fā)生變化；數(shù)亦會(huì)發(fā)生變化；相同作業(yè)在不同相同作業(yè)在不同工況工況下所誘發(fā)的油氣層損害也不下所誘發(fā)的油氣層損害也不完全相同完全相同3、研究方法上采用三個(gè)結(jié)合、研究方法上采用三個(gè)結(jié)合二、

13、保護(hù)油氣層技術(shù)的特點(diǎn)二、保護(hù)油氣層技術(shù)的特點(diǎn)微觀研究與宏觀研究相結(jié)合微觀研究與宏觀研究相結(jié)合機(jī)理研究與應(yīng)用規(guī)律研究相結(jié)合機(jī)理研究與應(yīng)用規(guī)律研究相結(jié)合室內(nèi)研究與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐相結(jié)合室內(nèi)研究與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐相結(jié)合三、三、保護(hù)油氣層技術(shù)的研究方法（技術(shù)思路）保護(hù)油氣層技術(shù)的研究方法（技術(shù)思路）1 1、分析所研究油氣層的巖石和流體特性，、分析所研究油氣層的巖石和流體特性，以此為依據(jù)來(lái)研究該油氣層的潛在損害因以此為依據(jù)來(lái)研究該油氣層的潛在損害因素與機(jī)理。（素與機(jī)理。（潛在損害因素分析潛在損害因素分析）2 2、收集現(xiàn)場(chǎng)資料，開(kāi)展室內(nèi)試驗(yàn)，分析研、收集現(xiàn)場(chǎng)資料，開(kāi)展室內(nèi)試驗(yàn)，分析研究每組油氣層在各項(xiàng)作業(yè)過(guò)程中潛在損害究

14、每組油氣層在各項(xiàng)作業(yè)過(guò)程中潛在損害因素被誘發(fā)的原因、過(guò)程及防治措施因素被誘發(fā)的原因、過(guò)程及防治措施。 （損害機(jī)理分析、防護(hù)措施研究損害機(jī)理分析、防護(hù)措施研究）3 3、按照系統(tǒng)工程研究各項(xiàng)作業(yè)中所選擇的保護(hù)油、按照系統(tǒng)工程研究各項(xiàng)作業(yè)中所選擇的保護(hù)油氣層技術(shù)措施的可行性與經(jīng)濟(jì)上的合理性，通氣層技術(shù)措施的可行性與經(jīng)濟(jì)上的合理性，通過(guò)綜合研究配套形成系列，納入鉆井、完井與過(guò)綜合研究配套形成系列，納入鉆井、完井與開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)及每一項(xiàng)作業(yè)的具體設(shè)計(jì)中。開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)及每一項(xiàng)作業(yè)的具體設(shè)計(jì)中。 （實(shí)施技術(shù)研究、方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)施技術(shù)研究、方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)）4 4、各項(xiàng)作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行診斷與測(cè)試，獲取油氣

15、層、各項(xiàng)作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行診斷與測(cè)試，獲取油氣層損害程度的信息損害程度的信息, ,并評(píng)價(jià)保護(hù)油氣層的效果和經(jīng)并評(píng)價(jià)保護(hù)油氣層的效果和經(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)措施或補(bǔ)救措施。（否繼續(xù)研究改進(jìn)措施或補(bǔ)救措施。（效果檢測(cè)效果檢測(cè)與評(píng)價(jià)、推廣應(yīng)用與評(píng)價(jià)、推廣應(yīng)用）5 5、計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)、診斷、評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)模擬。、計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)、診斷、評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)模擬。三、保護(hù)油氣層技術(shù)的研究方法（技術(shù)思路）三、保護(hù)油氣層技術(shù)的研究方法（技術(shù)思路）儲(chǔ)層特征儲(chǔ)層特征儲(chǔ)層潛在儲(chǔ)層潛在損害因素?fù)p害因素誘發(fā)因素誘發(fā)因素 地層損害機(jī)理、原因及程度地層損害機(jī)理、原因及程度 保

16、護(hù)油氣層技術(shù)保護(hù)油氣層技術(shù) 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 推廣應(yīng)用推廣應(yīng)用三、三、保護(hù)油氣層技術(shù)的研究方法（技術(shù)思路）保護(hù)油氣層技術(shù)的研究方法（技術(shù)思路）四、主要研究?jī)?nèi)容四、主要研究?jī)?nèi)容1.巖心分析、油氣水分析和測(cè)試技術(shù)巖心分析、油氣水分析和測(cè)試技術(shù)2.油氣層敏感性和工作液損害室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)技術(shù)油氣層敏感性和工作液損害室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)技術(shù)3.油氣層損害機(jī)理研究和保護(hù)油氣層技術(shù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)油氣層損害機(jī)理研究和保護(hù)油氣層技術(shù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)4.鉆井過(guò)程中油氣層損害因素和保護(hù)油氣層技術(shù)鉆井過(guò)程中油氣層損害因素和保護(hù)油氣層技術(shù)5.完井過(guò)程中油氣層損害因素和保護(hù)油氣層及解堵技術(shù)完井過(guò)程中油氣層損害因素和保護(hù)油氣層及解堵技術(shù)6

17、.油氣田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中的油氣層損害因素和保護(hù)油氣層技術(shù)油氣田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中的油氣層損害因素和保護(hù)油氣層技術(shù)7.油氣層損害現(xiàn)場(chǎng)診斷和礦場(chǎng)評(píng)價(jià)技術(shù)油氣層損害現(xiàn)場(chǎng)診斷和礦場(chǎng)評(píng)價(jià)技術(shù)8.保護(hù)油氣層總體效果評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)效益綜合分析技術(shù)保護(hù)油氣層總體效果評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)效益綜合分析技術(shù) 1 1、查閱一、二種關(guān)于保護(hù)油氣層技、查閱一、二種關(guān)于保護(hù)油氣層技術(shù)方面的主要書(shū)籍；術(shù)方面的主要書(shū)籍； 2 2、利用你們所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，敘述、利用你們所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，敘述保護(hù)油氣層技術(shù)的應(yīng)用情況，寫出你保護(hù)油氣層技術(shù)的應(yīng)用情況，寫出你對(duì)本課程的講課要求；對(duì)本課程的講課要求； 3 3、為什么說(shuō)保護(hù)油氣層技術(shù)是一項(xiàng)、為什么說(shuō)保護(hù)油氣層技術(shù)是一

18、項(xiàng)系統(tǒng)工程？有何特點(diǎn)系統(tǒng)工程？有何特點(diǎn)？補(bǔ)充：基本概念回顧補(bǔ)充：基本概念回顧1. 1. 孔隙度孔隙度 Porosity 定義: 巖石孔隙體積與巖石視體積之比孔隙體積骨架顆粒VVpfVVpf- -, - -,孔隙體積巖石視體積 包括孔隙體積和骨架體積2.巖石比表面積（Specific Surface Area of Rock ）定義定義: : 單位體積巖石內(nèi)孔隙的內(nèi)表面積單位體積巖石內(nèi)孔隙的內(nèi)表面積孔隙內(nèi)表面骨架顆粒骨架顆?？紫犊缀韋llVVS Sl - -某 液 相 的 飽 和 度 ；Vl - -某液相所占空間體積；KQ LA PPmP sLAQsa壓降流體粘度，流過(guò)的長(zhǎng)度橫截面積，流量，滲透率，。,.;/ ;100kp,cm; cmcm K- ma; 232定義定義:單相流體在不與巖石發(fā)生任何物理和化學(xué)作單