第四章油氣層損害機理

1、第一節(jié)第一節(jié)油氣層損害機理的研究方法油氣層損害機理的研究方法第二節(jié)第二節(jié)油氣層潛在損害因素油氣層潛在損害因素第三節(jié)第三節(jié)外來流體與油氣層巖石的作用外來流體與油氣層巖石的作用第四節(jié)第四節(jié)外來流體與油氣層流體的作用外來流體與油氣層流體的作用第五節(jié)第五節(jié)工程因素和油氣層環(huán)境條件變化工程因素和油氣層環(huán)境條件變化造成的損害造成的損害第六節(jié)第六節(jié)碳酸鹽巖油氣層損害機理碳酸鹽巖油氣層損害機理油氣層損害機理油氣層損害機理：油氣層損害的產(chǎn)生原因和伴隨損害：油氣層損害的產(chǎn)生原因和伴隨損害發(fā)生的物理、化學變化過程。發(fā)生的物理、化學變化過程。（1）要求要求：機理研究工作必須建立在巖心分析技術(shù)和：機理研究工作必須建立在

2、巖心分析技術(shù)和室內(nèi)巖心流動評價實驗結(jié)果，以及有關(guān)現(xiàn)場資料分析的基室內(nèi)巖心流動評價實驗結(jié)果，以及有關(guān)現(xiàn)場資料分析的基礎(chǔ)上。礎(chǔ)上。（2）目的目的：在于認識和診斷油氣層損害原因及損害過：在于認識和診斷油氣層損害原因及損害過程，以便為推薦和制定各項保護油氣層和解除油氣層損害程，以便為推薦和制定各項保護油氣層和解除油氣層損害的技術(shù)措施提供科學依據(jù)。的技術(shù)措施提供科學依據(jù)。油氣層損害的實質(zhì)油氣層損害的實質(zhì)就是有效滲透率的下降，包就是有效滲透率的下降，包括括絕對滲透率的下降絕對滲透率的下降（即滲流空間的改變）和（即滲流空間的改變）和相對相對滲透率的下降滲透率的下降。滲流空間的改變包括滲流空間的改變包括：外來

3、固相侵入、水敏性：外來固相侵入、水敏性損害、酸敏性損害、堿敏性損害、微粒運移、結(jié)垢、損害、酸敏性損害、堿敏性損害、微粒運移、結(jié)垢、細菌堵塞和應(yīng)力敏感性損害。細菌堵塞和應(yīng)力敏感性損害。相對滲透率的下降包括相對滲透率的下降包括：水鎖、賈敏損害、潤：水鎖、賈敏損害、潤濕反轉(zhuǎn)和乳化堵塞。濕反轉(zhuǎn)和乳化堵塞。為什么油氣層會發(fā)生損害呢？為什么油氣層會發(fā)生損害呢？在油氣層被鉆開之前，它的巖石、礦物和流體是在一在油氣層被鉆開之前，它的巖石、礦物和流體是在一定物理化學環(huán)境下處于一種物理化學的平衡狀態(tài)；在定物理化學環(huán)境下處于一種物理化學的平衡狀態(tài)；在被鉆開之后，鉆井、完井、修井、注水和增產(chǎn)等作業(yè)被鉆開之后，鉆井、完

4、井、修井、注水和增產(chǎn)等作業(yè)或生產(chǎn)過程都可能改變原來的環(huán)境條件，使平衡狀態(tài)或生產(chǎn)過程都可能改變原來的環(huán)境條件，使平衡狀態(tài)發(fā)生改變，這就可能使油氣井產(chǎn)能下降，導(dǎo)致油氣層發(fā)生改變，這就可能使油氣井產(chǎn)能下降，導(dǎo)致油氣層損害。所以，油氣層損害是在外界條件影響下油氣層損害。所以，油氣層損害是在外界條件影響下油氣層內(nèi)部性質(zhì)變化造成的，即可將油氣層損害原因分為內(nèi)內(nèi)部性質(zhì)變化造成的，即可將油氣層損害原因分為內(nèi)因和外因。因和外因。內(nèi)因內(nèi)因：凡是受外界條件影響而導(dǎo)致油氣層滲透：凡是受外界條件影響而導(dǎo)致油氣層滲透率降低的油氣層內(nèi)在因素，均屬油氣層潛在損害率降低的油氣層內(nèi)在因素，均屬油氣層潛在損害因素，即內(nèi)因。它是油氣

5、層本身固有的特性，主因素，即內(nèi)因。它是油氣層本身固有的特性，主要包括：要包括：巖石的巖性巖石的巖性、物性物性及及流體性質(zhì)流體性質(zhì)。外因外因：在施工作業(yè)時，任何能夠引起油氣層微觀結(jié)構(gòu)：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，并使油氣井產(chǎn)能降低的外部或流體原始狀態(tài)發(fā)生改變，并使油氣井產(chǎn)能降低的外部作業(yè)條件，均為油氣層損害外因，主要指作業(yè)條件，均為油氣層損害外因，主要指入井流體性質(zhì)入井流體性質(zhì)、作業(yè)壓差作業(yè)壓差、溫度溫度、和、和作用時間作用時間等可控因素。等可控因素。內(nèi)因內(nèi)因是油氣層被損害的客觀條件，稱為油氣層的潛在是油氣層被損害的客觀條件，稱為油氣層的潛在損害因素。這些潛在

6、損害因素只有在一定外因作用下才損害因素。這些潛在損害因素只有在一定外因作用下才產(chǎn)生油氣層損害，所以，為了弄清油氣層損害機理，不產(chǎn)生油氣層損害，所以，為了弄清油氣層損害機理，不但要弄清油氣層損害的內(nèi)因和外因，而且還要研究內(nèi)因但要弄清油氣層損害的內(nèi)因和外因，而且還要研究內(nèi)因在外因作用下產(chǎn)生損害的過程。在外因作用下產(chǎn)生損害的過程。1.外來固相顆粒的堵塞與侵入；外來固相顆粒的堵塞與侵入；2.工作液濾液侵入及不配伍的注入流體造成的敏工作液濾液侵入及不配伍的注入流體造成的敏感性損害；感性損害；3.油氣層內(nèi)部微粒運移造成的油氣層損害；油氣層內(nèi)部微粒運移造成的油氣層損害；4.出砂；出砂；5.細菌堵塞；細菌堵塞

7、；6.乳化堵塞；乳化堵塞；7.無機垢堵塞；無機垢堵塞；8.有機垢堵塞；有機垢堵塞；9.鐵銹及腐蝕產(chǎn)物的堵塞；鐵銹及腐蝕產(chǎn)物的堵塞；10.地層內(nèi)固相沉淀的堵塞。地層內(nèi)固相沉淀的堵塞。1.研究油氣藏類型和油氣層剖面，在巖相學、研究油氣藏類型和油氣層剖面，在巖相學、巖類學方面搞清油氣層潛在損害因素；巖類學方面搞清油氣層潛在損害因素；2.用巖心做巖礦分析測定、油氣層敏感性實驗，用巖心做巖礦分析測定、油氣層敏感性實驗，巖心靜態(tài)和動態(tài)流動實驗和一些模擬實驗、單項實巖心靜態(tài)和動態(tài)流動實驗和一些模擬實驗、單項實驗，以及對比評價實驗；驗，以及對比評價實驗；3.通過對各種生產(chǎn)作業(yè)的現(xiàn)場資料進行調(diào)查研通過對各種生產(chǎn)

8、作業(yè)的現(xiàn)場資料進行調(diào)查研究、綜合統(tǒng)計和分類整理得出經(jīng)驗性、規(guī)律性的認究、綜合統(tǒng)計和分類整理得出經(jīng)驗性、規(guī)律性的認識；識；4.通過物理模型和數(shù)值模擬等理論研究和應(yīng)用通過物理模型和數(shù)值模擬等理論研究和應(yīng)用人工智能專家系統(tǒng)的方法對油氣層損害機理進行深人工智能專家系統(tǒng)的方法對油氣層損害機理進行深入的研究、診斷和處理。入的研究、診斷和處理。油氣層的潛在損害與其儲滲空間、敏感性礦物、油氣層的潛在損害與其儲滲空間、敏感性礦物、巖石表面性質(zhì)有關(guān)。巖石表面性質(zhì)有關(guān)。油氣層的儲集空間主要是油氣層的儲集空間主要是孔隙孔隙，滲流通道主要是，滲流通道主要是喉道喉道。孔隙是骨架顆粒包圍著的較大的空間孔隙是骨架顆粒包圍著的

9、較大的空間，而，而喉道喉道僅僅是兩個顆粒間連通的狹窄部分或兩個較大空間之僅僅是兩個顆粒間連通的狹窄部分或兩個較大空間之間的收縮部分間的收縮部分。Pore space (volume)Rock (volume)POROSITYPorosity is the ratio of pore volume to the total rock volume.Expressed as a percent.Fluid flow(rate)PERMEABILITYPermeability is the rate at which the fluid moves through the inter-connect

10、ed pore spaces or fractures in the rock. Measured in darciesShales and sands are porous. The pore spaces in sands & shales are the space occupied by “in-situ” formation fluids.Sand permeability is generally high, dependant upon cementation, grain size & compaction. Shale permeability is gene

11、rally minimal.Importance of minimising filtrate invasionPorosity & Permeabilty of Shale and Sand喉道的大小、分布，以及它們的幾何形態(tài)是影響喉道的大小、分布，以及它們的幾何形態(tài)是影響油氣層儲集能力、滲透特性的主要因素。油氣層儲集能力、滲透特性的主要因素?？紫逗秃淼赖膸缀涡螤睢⒋笮?、分布及其連通關(guān)孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其連通關(guān)系，稱為油氣層的系，稱為油氣層的孔隙結(jié)構(gòu)孔隙結(jié)構(gòu)。孔隙結(jié)構(gòu)是從。孔隙結(jié)構(gòu)是從微觀角度微觀角度來描述油氣層的儲滲特性，而孔隙度和滲透率則是從來描述油氣層的儲滲特性

12、，而孔隙度和滲透率則是從宏觀角度宏觀角度來描述油氣層的儲滲特性。來描述油氣層的儲滲特性。1、油氣層的儲滲空間的類型和孔隙結(jié)構(gòu)、油氣層的儲滲空間的類型和孔隙結(jié)構(gòu)（1）砂巖儲層的孔隙類型和孔隙結(jié)構(gòu)）砂巖儲層的孔隙類型和孔隙結(jié)構(gòu)四種基本孔隙類型：四種基本孔隙類型：粒間孔粒間孔、溶蝕孔溶蝕孔、微孔隙微孔隙及裂隙及裂隙。儲層中常以前三種為主，裂隙可與其它任。儲層中常以前三種為主，裂隙可與其它任何孔隙共生。何孔隙共生。A.粒間孔粒間孔：顆粒相互支撐，膠結(jié)物含量少，孔隙位：顆粒相互支撐，膠結(jié)物含量少，孔隙位于顆粒及膠結(jié)物之間。以這類孔隙為主的砂巖儲集于顆粒及膠結(jié)物之間。以這類孔隙為主的砂巖儲集層孔隙大、喉道

13、粗、連通性好。一般都具有較大的層孔隙大、喉道粗、連通性好。一般都具有較大的孔隙度孔隙度(20%)與滲透率與滲透率(10010-3 m2)。因此，這因此，這類儲層具有較好的儲集性與滲透性。類儲層具有較好的儲集性與滲透性。B.溶蝕孔溶蝕孔：由于碳酸鹽巖、長石、硫酸鹽巖或其它：由于碳酸鹽巖、長石、硫酸鹽巖或其它易溶礦物溶解而成。具有這類溶孔的砂巖儲層的儲易溶礦物溶解而成。具有這類溶孔的砂巖儲層的儲滲性質(zhì)變化很大，取決于溶蝕孔隙的大小及孔隙間滲性質(zhì)變化很大，取決于溶蝕孔隙的大小及孔隙間的連通性。如果溶蝕孔隙孤立不連通，則滲透性差。的連通性。如果溶蝕孔隙孤立不連通，則滲透性差。如果溶蝕孔隙彼此連通性很好

14、，則滲透性較好。如果溶蝕孔隙彼此連通性很好，則滲透性較好。 C.微孔隙微孔隙：孔隙直徑小于：孔隙直徑小于0.5 m，多出現(xiàn)在含較多出現(xiàn)在含較多粘土礦物的砂巖中，其特征常常是高比表面積、多粘土礦物的砂巖中，其特征常常是高比表面積、小孔徑、低滲透率、高束縛水飽和度。小孔徑、低滲透率、高束縛水飽和度。D.裂隙裂隙：裂隙是由于構(gòu)造應(yīng)力作用而形成。一：裂隙是由于構(gòu)造應(yīng)力作用而形成。一般寬度為幾微米到幾十微米。裂隙孔隙度最多提供般寬度為幾微米到幾十微米。裂隙孔隙度最多提供百分之幾的儲集空間，但可大大提高儲集巖的滲透百分之幾的儲集空間，但可大大提高儲集巖的滲透能力。能力。 砂巖儲層的孔隙和喉道組合砂巖儲層的

15、孔隙和喉道組合孔隙結(jié)構(gòu)孔隙結(jié)構(gòu)每一條喉道可以連通兩個孔隙，而每一個孔隙每一條喉道可以連通兩個孔隙，而每一個孔隙至少可以和兩條以上的喉道相連接，最多的可以與至少可以和兩條以上的喉道相連接，最多的可以與六條和八條連通。主要喉道的形狀和大小控制著孔六條和八條連通。主要喉道的形狀和大小控制著孔隙的儲集性和滲透性，也是易受損害的敏感部位。隙的儲集性和滲透性，也是易受損害的敏感部位。不同砂粒接觸類型和膠結(jié)類型影響著孔隙喉道不同砂粒接觸類型和膠結(jié)類型影響著孔隙喉道的類型，常見的孔隙喉道類型有以下五種：的類型，常見的孔隙喉道類型有以下五種： （2）碳酸鹽巖的儲滲空間類型）碳酸鹽巖的儲滲空間類型主要有主要有孔洞

16、型孔洞型、裂縫型裂縫型、孔洞孔洞-裂縫型裂縫型。A.孔洞型孔洞型：這種儲集空間通常是以粒間孔隙、：這種儲集空間通常是以粒間孔隙、粒內(nèi)孔、晶間孔、溶模、溶孔、溶洞等溶解孔隙為粒內(nèi)孔、晶間孔、溶模、溶孔、溶洞等溶解孔隙為主構(gòu)成。喉道是運移通道，也是易受損害部位。主構(gòu)成。喉道是運移通道，也是易受損害部位。 B.裂縫型裂縫型：這種儲集空間主要為數(shù)量不等的構(gòu)：這種儲集空間主要為數(shù)量不等的構(gòu)造裂縫，而孔隙、溶洞則占次要地位。運移通道主造裂縫，而孔隙、溶洞則占次要地位。運移通道主要為裂縫。要為裂縫。C.孔洞裂縫型孔洞裂縫型：這種類型的儲滲空間較為常：這種類型的儲滲空間較為常見，油氣主要存在于孔洞、孔隙中，而

17、裂縫為主要見，油氣主要存在于孔洞、孔隙中，而裂縫為主要運移通道。運移通道。 2、油氣層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)、油氣層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)孔喉類型是從定性角度來描述油氣層的孔喉特孔喉類型是從定性角度來描述油氣層的孔喉特征，而孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)則是從定量角度來描述孔喉特征，而孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)則是從定量角度來描述孔喉特征。通過分析、比較孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以判斷油氣征。通過分析、比較孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以判斷油氣層受損害的可能性大小。層受損害的可能性大小。常用的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)有：常用的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)有：（1）喉道大小與分布）喉道大小與分布：主要的喉道參數(shù)有：主要的喉道參數(shù)有 Rz：主要流動喉道半徑平均值；主要流動喉道半徑平均值

18、；Rd：最大連通喉道半徑；最大連通喉道半徑；Rm：喉道半徑平均值；喉道半徑平均值；R50：孔喉中值。孔喉中值。以上參數(shù)越大，說明孔喉越大，在其它條件相以上參數(shù)越大，說明孔喉越大，在其它條件相同的情況下，不匹配的固相顆粒侵入的深度就越大，同的情況下，不匹配的固相顆粒侵入的深度就越大，造成的固相損害程度可能就越大，但濾液造成的水造成的固相損害程度可能就越大，但濾液造成的水鎖效應(yīng)、賈敏效應(yīng)等損害的可能性就越小。鎖效應(yīng)、賈敏效應(yīng)等損害的可能性就越小。（2）孔喉彎曲程度）孔喉彎曲程度：孔喉彎曲程度常用結(jié)構(gòu)系數(shù)：孔喉彎曲程度常用結(jié)構(gòu)系數(shù)F來表示，來表示，F(xiàn)越大，彎曲程度越大，喉道越易受到損害。越大，彎曲程

19、度越大，喉道越易受到損害。華北油田對滲透率值在華北油田對滲透率值在(10100)10-3 m2范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)系數(shù)進行如下分類：系數(shù)進行如下分類：F0.1平直型喉道平直型喉道0.1F1彎曲喉道彎曲喉道（3）孔隙連通程度）孔隙連通程度：可用以下三個參數(shù)表示。：可用以下三個參數(shù)表示。最小未飽和孔隙體積百分數(shù)最小未飽和孔隙體積百分數(shù)Smin：Smin越小連通程度越小連通程度越好，越好，Smin可從毛管壓力曲線獲得?？蓮拿軌毫η€獲得。褪汞效率褪汞效率We：We越大，連通程度越好。越大，連通程度越好?？缀砼湮粩?shù)孔喉配位數(shù)：孔喉配位數(shù)即與一個孔隙連通的喉道數(shù)，：孔喉配位數(shù)即與一個孔隙連通的喉道

20、數(shù)，可由孔隙鑄體薄片統(tǒng)計計算求得。配位數(shù)越小，孔隙間連通可由孔隙鑄體薄片統(tǒng)計計算求得。配位數(shù)越小，孔隙間連通程度越差。程度越差。一般來說，孔隙連通性越差，越易受到損害。一般來說，孔隙連通性越差，越易受到損害。孔隙度孔隙度是衡量巖石儲集空間多少及儲集能力大小是衡量巖石儲集空間多少及儲集能力大小的參數(shù)。孔隙度越大，儲集空間及儲集能力越大。而的參數(shù)?？紫抖仍酱?，儲集空間及儲集能力越大。而滲透率滲透率是衡量油氣層巖石滲流能力大小的參數(shù)，滲透是衡量油氣層巖石滲流能力大小的參數(shù)，滲透率越大，巖石的滲流能力越大。所以它們是率越大，巖石的滲流能力越大。所以它們是宏觀上表宏觀上表征油氣層特性征油氣層特性的兩個基

21、本參數(shù)。的兩個基本參數(shù)。油氣層孔隙空間周圍是由不同的巖石和礦物構(gòu)成油氣層孔隙空間周圍是由不同的巖石和礦物構(gòu)成的，其中一部分巖石和礦物呈惰性，不易與流體發(fā)生的，其中一部分巖石和礦物呈惰性，不易與流體發(fā)生物理和化學作用，因此它們對油氣層沒有多大損害。物理和化學作用，因此它們對油氣層沒有多大損害。另一部分礦物另一部分礦物易與流體發(fā)生物理、化學和物理化學作易與流體發(fā)生物理、化學和物理化學作用，并導(dǎo)致油氣層滲透率大幅度降低用，并導(dǎo)致油氣層滲透率大幅度降低，這部分礦物就，這部分礦物就稱為稱為。：。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

22、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。分為四類。（1）：是：是指油氣層中在高速流體流動作用下發(fā)生運移指油氣層中在高速流體流動作用下發(fā)生運移(包包括分散運移和顆粒運移括分散運移和顆粒運移)，并堵塞喉道的微粒礦物，并堵塞喉道的微粒礦物。主要有粘土礦物及粒。主要有粘土礦物及粒徑小于徑小于37 m的各種非粘土礦物，如固結(jié)不緊的微晶、石英、長石、方解的各種非粘土礦物，如固結(jié)不緊的微晶、石英、長石、方解石等。石等。（2）：指油氣層中與礦化度不同于地層水的水相作指油氣層中與礦化度不同于地層水的水相作用產(chǎn)生水

23、化膨脹或去水化、破裂、脫落等，并引起油氣層滲透率下降的用產(chǎn)生水化膨脹或去水化、破裂、脫落等，并引起油氣層滲透率下降的礦物礦物。主要有蒙脫石、伊利石。主要有蒙脫石、伊利石/蒙脫石間層礦物和綠泥石蒙脫石間層礦物和綠泥石/蒙脫石間層礦物。蒙脫石間層礦物。（3）：指油氣層中與高指油氣層中與高pH值的外來液體作用造成值的外來液體作用造成分散、脫落或產(chǎn)生新的硅酸鹽沉淀和硅膠，并引起滲透率下降分散、脫落或產(chǎn)生新的硅酸鹽沉淀和硅膠，并引起滲透率下降的礦物的礦物。主要有長石、微晶石英、各類粘土礦物和蛋白石。主要有長石、微晶石英、各類粘土礦物和蛋白石。（4）：指油氣層中與酸液作用產(chǎn)生化學沉淀或酸蝕指油氣層中與酸液

24、作用產(chǎn)生化學沉淀或酸蝕后釋放出微粒，產(chǎn)生運移堵塞孔喉，并引起滲透率下降的礦物后釋放出微粒，產(chǎn)生運移堵塞孔喉，并引起滲透率下降的礦物。酸敏礦物分為鹽酸酸敏和氫氟酸酸敏礦物。前者主要有含鐵綠酸敏礦物分為鹽酸酸敏和氫氟酸酸敏礦物。前者主要有含鐵綠泥石、鐵方解石、鐵白云石、赤鐵礦、菱鐵礦和水化黑云母；泥石、鐵方解石、鐵白云石、赤鐵礦、菱鐵礦和水化黑云母；后者主要有石灰石、白云石、鈣長石、沸石和各類粘土礦物。后者主要有石灰石、白云石、鈣長石、沸石和各類粘土礦物。是是指敏感性礦物在含油氣巖石中的分布位指敏感性礦物在含油氣巖石中的分布位置和存在狀態(tài)置和存在狀態(tài)，產(chǎn)狀對油氣層損害有較大影響。，產(chǎn)狀對油氣層損害

25、有較大影響。敏感性礦物有四種產(chǎn)狀類型，它們與油氣層損害的關(guān)系如下：敏感性礦物有四種產(chǎn)狀類型，它們與油氣層損害的關(guān)系如下：粘土礦物平行于骨架顆粒排列，呈：粘土礦物平行于骨架顆粒排列，呈部分或全部包覆基質(zhì)顆粒狀，這種產(chǎn)狀以蒙脫石部分或全部包覆基質(zhì)顆粒狀，這種產(chǎn)狀以蒙脫石和伊利石為主。流體流經(jīng)它時阻力小，一般不易和伊利石為主。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，減產(chǎn)生微粒運移，但這類粘土易產(chǎn)生水化膨脹，減小孔喉，甚至引起水鎖損害。小孔喉，甚至引起水鎖損害。（2）：粘土礦物葉片垂直于顆粒表面生長，：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，呈這種產(chǎn)狀

26、以表面積大，又處于流體通道部位，呈這種產(chǎn)狀以綠泥石為主。流體流經(jīng)它時阻力大，因此極易受綠泥石為主。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，形成移。若被酸蝕后，形成Fe(OH)3膠凝體和膠凝體和SiO2凝凝膠體，堵塞孔喉。膠體，堵塞孔喉。（3）：由毛發(fā)狀、纖維狀的伊利石搭橋于：由毛發(fā)狀、纖維狀的伊利石搭橋于顆粒之間，流體極易將它沖碎，造成微粒運移。顆粒之間，流體極易將它沖碎，造成微粒運移。（4）：粘土充填于骨架顆粒之間的孔：粘土充填于骨架顆粒之間的孔隙中，呈分散狀，粘土顆粒間微孔隙發(fā)育。以高隙中，呈分散狀，

27、粘土顆粒間微孔隙發(fā)育。以高嶺石、綠泥石為主呈這種產(chǎn)狀，極易在高速流體嶺石、綠泥石為主呈這種產(chǎn)狀，極易在高速流體作用下造成微粒運移。作用下造成微粒運移。（1）一般來說，敏感性礦物含量越高，由它造成的）一般來說，敏感性礦物含量越高，由它造成的油氣層損害程度越大；油氣層損害程度越大；（2）在其它條件相同的情況下，油氣層滲透率越低，）在其它條件相同的情況下，油氣層滲透率越低，敏感性礦物對油氣層造成損害的可能性和損害程度就敏感性礦物對油氣層造成損害的可能性和損害程度就越大。越大。油氣層巖石的表面性質(zhì)直接影響著流體在孔隙中的分布與油氣層巖石的表面性質(zhì)直接影響著流體在孔隙中的分布與滲流。與油氣層潛在損害因素

28、有關(guān)的表面性質(zhì)有滲流。與油氣層潛在損害因素有關(guān)的表面性質(zhì)有巖石的比表面巖石的比表面、潤濕性潤濕性及及毛細現(xiàn)象毛細現(xiàn)象。巖石比表面是單位體積的巖石內(nèi)總表面積，或單位體積巖石巖石比表面是單位體積的巖石內(nèi)總表面積，或單位體積巖石內(nèi)總孔隙內(nèi)表面積，單位為內(nèi)總孔隙內(nèi)表面積，單位為cm2/cm3。巖石中的細顆粒越多，則巖石比表面積越大。巖石中的細顆粒越多，則巖石比表面積越大。例如，粉砂巖的比表面積最大例如，粉砂巖的比表面積最大(2300cm2/cm3)，細砂細砂巖次之巖次之(952300cm2/cm3)，砂巖最小砂巖最小(小于小于950cm2/cm3)。比表面越大，流體與巖石接觸面越大，巖石與比表面越大，

29、流體與巖石接觸面越大，巖石與流體的作用越充分，造成的損害可能越大。流體的作用越充分，造成的損害可能越大。潤濕性潤濕性指液體在分子力作用下在固體表面的展開能指液體在分子力作用下在固體表面的展開能力。巖石的潤濕性一般可分為力。巖石的潤濕性一般可分為親水性親水性、親油性親油性和和兩性兩性潤濕潤濕三大類。三大類。油氣層巖石的潤濕性有以下作用：油氣層巖石的潤濕性有以下作用：（1）：對于親水性巖石，：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，油氣則占水通常吸附于顆粒表面或占據(jù)小孔隙角隅，油氣則占據(jù)孔隙中間部位；對于親油巖石，剛好出現(xiàn)相反的現(xiàn)據(jù)孔隙中間部位；對于親油巖石，剛好出現(xiàn)相反的現(xiàn)象。象。

30、（2）：毛管力：毛管力的方向總是指向非潤濕相一方。當巖石表面親水時，的方向總是指向非潤濕相一方。當巖石表面親水時，毛管力是水驅(qū)油的動力；當巖石表面親油時，毛管力毛管力是水驅(qū)油的動力；當巖石表面親油時，毛管力是水驅(qū)油的阻力。是水驅(qū)油的阻力。（3）：油氣層中流動的流：油氣層中流動的流體潤濕微粒時，微粒容易隨之運移；否則微粒難以運體潤濕微粒時，微粒容易隨之運移；否則微粒難以運移。移。油氣層流體包括油氣層流體包括油、氣、水油、氣、水三種。但是，與油氣層損害關(guān)三種。但是，與油氣層損害關(guān)系最為密切的是地層水的性質(zhì)，其次是原油性質(zhì)與天然氣的性系最為密切的是地層水的性質(zhì)，其次是原油性質(zhì)與天然氣的性質(zhì)。質(zhì)。地層

31、水的性質(zhì)地層水的性質(zhì)主要指礦化度、離子類型和含量、主要指礦化度、離子類型和含量、pH值和水值和水型等型等。如果外來工作液的礦化度低于地層水的礦化度，則可引。如果外來工作液的礦化度低于地層水的礦化度，則可引起油氣層中的粘土礦物水化膨脹、分散，造成油氣層損害；當起油氣層中的粘土礦物水化膨脹、分散，造成油氣層損害；當油氣層壓力和溫度降低或入侵流體與地層水離子成分不相容時，油氣層壓力和溫度降低或入侵流體與地層水離子成分不相容時，會生成會生成CaCO3、CaSO4、Ca(OH)2等無機沉淀；高礦化度的地層等無機沉淀；高礦化度的地層水可引起進入油氣層的高分子處理劑發(fā)生鹽析。水可引起進入油氣層的高分子處理劑

32、發(fā)生鹽析。根據(jù)水中主要離子的當量比，可將水劃分為根據(jù)水中主要離子的當量比，可將水劃分為CaCl2、MgCl2、NaHCO3和和Na2SO4四種類型。常見的地層水多四種類型。常見的地層水多為為NaHCO3型型與與CaCl2型型，而地面水多為，而地面水多為Na2SO4型型。原油性質(zhì)原油性質(zhì)主要包括粘度、含臘量、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)主要包括粘度、含臘量、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量、析臘點和凝固點含量、析臘點和凝固點。原油性質(zhì)對油氣層損害的影。原油性質(zhì)對油氣層損害的影響有：響有：(1)如果原油中的臘及膠質(zhì)如果原油中的臘及膠質(zhì)- -瀝青質(zhì)含量較高，瀝青質(zhì)含量較高，則有可能形成有機垢堵塞孔喉；則有可能形成有機垢堵塞孔喉；(

33、2)原油與入井流體性原油與入井流體性質(zhì)不配伍可形成高粘乳狀液。質(zhì)不配伍可形成高粘乳狀液。與油氣層損害有關(guān)的天然氣性質(zhì)主要是與油氣層損害有關(guān)的天然氣性質(zhì)主要是H2S和和CO2腐蝕性氣腐蝕性氣體的含量。它們腐蝕設(shè)備造成微粒堵塞，體的含量。它們腐蝕設(shè)備造成微粒堵塞，H2S在腐蝕過程中形成在腐蝕過程中形成FeS沉淀。沉淀。總之，在分析油氣層潛在損害時，不能只考慮單一的影響總之，在分析油氣層潛在損害時，不能只考慮單一的影響因素，而要綜合考慮油氣層的礦物特性、物性及流體性質(zhì)等，因素，而要綜合考慮油氣層的礦物特性、物性及流體性質(zhì)等，這樣才能得到客觀的分析和判斷。這樣才能得到客觀的分析和判斷。謝 謝（1）只有

34、當固相顆粒粒徑小于地層巖石孔喉直徑時，固只有當固相顆粒粒徑小于地層巖石孔喉直徑時，固相顆粒才有可能在壓差作用下侵入油氣層，具體可分為相顆粒才有可能在壓差作用下侵入油氣層，具體可分為三種情況：三種情況：，顆粒通過架橋作用形成外泥餅，顆粒通過架橋作用形成外泥餅，從而阻止后續(xù)的顆粒侵入油氣層；從而阻止后續(xù)的顆粒侵入油氣層；時，固體顆粒侵入油氣層時，固體顆粒侵入油氣層12cm，形成所謂的內(nèi)泥餅；形成所謂的內(nèi)泥餅；時，固體顆粒侵入油氣層深部，時，固體顆粒侵入油氣層深部，造成嚴重傷害。造成嚴重傷害。（2）一般情況下，固相顆粒特別是細顆粒在流體中的濃一般情況下，固相顆粒特別是細顆粒在流體中的濃度越大，侵入油

35、氣層的數(shù)量、深度也就越大，對油氣層度越大，侵入油氣層的數(shù)量、深度也就越大，對油氣層造成的損害就會越嚴重。造成的損害就會越嚴重。（3）主要指主要指壓差、剪切速率和作業(yè)時間壓差、剪切速率和作業(yè)時間。：壓差對固相顆粒的影響是有條件的。：壓差對固相顆粒的影響是有條件的。A.當顆粒粒徑與孔喉直徑不匹配時，壓差越大，當顆粒粒徑與孔喉直徑不匹配時，壓差越大，顆粒侵入的深度越大，損害程度越大；顆粒侵入的深度越大，損害程度越大；B.當顆粒粒徑與孔喉直徑匹配，即鉆井液中含有當顆粒粒徑與孔喉直徑匹配，即鉆井液中含有足夠的架橋粒子和足夠的充填粒子，則壓差增大（適當）足夠的架橋粒子和足夠的充填粒子，則壓差增大（適當）對

36、快速形成穩(wěn)定、致密的淺層內(nèi)濾餅很有利。此時壓差對快速形成穩(wěn)定、致密的淺層內(nèi)濾餅很有利。此時壓差的增大反而成為一個防止固體顆粒侵入油氣層內(nèi)部的有的增大反而成為一個防止固體顆粒侵入油氣層內(nèi)部的有利因素。利因素。：鉆進過程中，剪切作用會破壞外濾餅，：鉆進過程中，剪切作用會破壞外濾餅，給顆粒提供更多的進入孔喉的機會。給顆粒提供更多的進入孔喉的機會。A.顆粒與孔喉不匹配時，剪切速率增加，固體顆粒侵顆粒與孔喉不匹配時，剪切速率增加，固體顆粒侵入深度越大；入深度越大；B.顆粒與孔喉匹配時，剪切速率的適當提高有利于內(nèi)顆粒與孔喉匹配時，剪切速率的適當提高有利于內(nèi)濾餅的形成。濾餅的形成。：鉆井過程中，若形成的內(nèi)外

37、濾餅質(zhì)量不：鉆井過程中，若形成的內(nèi)外濾餅質(zhì)量不好，則浸泡時間越長，固體顆粒侵入越多，越深；注水過好，則浸泡時間越長，固體顆粒侵入越多，越深；注水過程中，時間越長，損害程度越大。程中，時間越長，損害程度越大。（1）顆粒一般在近井地帶造成較嚴重的損害。）顆粒一般在近井地帶造成較嚴重的損害。（2）顆粒粒徑小于孔徑的十分之一，且濃度較低）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；時，雖然顆粒侵入深度大，但是損害程度可能較低；但這種損害程度會隨時間的增加而增加。但這種損害程度會隨時間的增加而增加。（3）對中、高滲透率的砂巖油氣層來說，尤其是）對中、高滲透率的砂巖

38、油氣層來說，尤其是裂縫型油氣層，外來固相顆粒侵入油氣層的深度和裂縫型油氣層，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。所造成的損害程度相對較大。若進入油氣層的外來液體與油氣層中的水敏性礦物（如蒙若進入油氣層的外來液體與油氣層中的水敏性礦物（如蒙脫土）不配伍、進入儲層的外來流體的礦化度低于地層水的礦脫土）不配伍、進入儲層的外來流體的礦化度低于地層水的礦化度時，將會引起這類粘土礦物水化膨脹、分散或脫落，導(dǎo)致化度時，將會引起這類粘土礦物水化膨脹、分散或脫落，導(dǎo)致油氣層滲透率下降，這就是油氣層油氣層滲透率下降，這就是油氣層。水敏性損害是。水敏性損害是各種油氣層損害類型中最復(fù)雜、最主要的一

39、種。各種油氣層損害類型中最復(fù)雜、最主要的一種。產(chǎn)生產(chǎn)生水敏性損害的原因水敏性損害的原因有兩個，一是由于膨脹性粘土遇水有兩個，一是由于膨脹性粘土遇水膨脹，縮小了油層的孔隙喉道；二是由于一些非膨脹性粘土遇膨脹，縮小了油層的孔隙喉道；二是由于一些非膨脹性粘土遇水分散脫落，釋放出微粒，并且微粒隨流體運移而堵塞孔隙喉水分散脫落，釋放出微粒，并且微粒隨流體運移而堵塞孔隙喉道。道。（1）粘土的存在狀態(tài)、礦物類型及特性）粘土的存在狀態(tài)、礦物類型及特性：主體物質(zhì)是粘土礦物，而：主體物質(zhì)是粘土礦物，而粘土礦物粘土礦物是由簡單的構(gòu)是由簡單的構(gòu)造單元（硅氧四面體和鋁氧八面體）重復(fù)疊加組成的含水的具造單元（硅氧四面體和

40、鋁氧八面體）重復(fù)疊加組成的含水的具有層狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽。有層狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽。：在砂巖孔隙中的存在狀態(tài)主要有兩種：一是?。涸谏皫r孔隙中的存在狀態(tài)主要有兩種：一是薄膜襯墊狀包被在砂巖表面，這部分礦物以水化膨脹、引起孔隙膜襯墊狀包被在砂巖表面，這部分礦物以水化膨脹、引起孔隙喉道變小甚至完全堵塞的形式損害儲層；二是在砂巖孔隙中作喉道變小甚至完全堵塞的形式損害儲層；二是在砂巖孔隙中作為填充物或沉淀物，這部分粘土礦物主要以分散運移的方式損為填充物或沉淀物，這部分粘土礦物主要以分散運移的方式損害油氣層。害油氣層。二二在砂巖孔隙中存在的粘土礦物主要有在砂巖孔隙中存在的粘土礦物主要有高嶺石高嶺石、伊利石伊利石

41、、蒙蒙脫石脫石、綠泥石和間層礦物綠泥石和間層礦物（伊蒙間層和綠蒙間層）五種類型。（伊蒙間層和綠蒙間層）五種類型。 （2）該過程包括粘土礦物的水化膨脹和分散運移兩個階段。該過程包括粘土礦物的水化膨脹和分散運移兩個階段。水化膨脹水化膨脹：可分為兩個階段，即：可分為兩個階段，即表面水化和滲透水表面水化和滲透水化化。A.表面水化膨脹階段：由于粘土表面的硅氧鍵和氫氧表面水化膨脹階段：由于粘土表面的硅氧鍵和氫氧鍵都有極性，可和水分子形成氫鍵，達鍵都有極性，可和水分子形成氫鍵，達4層水分子厚。層水分子厚。另外，平衡負電荷的陽離子本身的水化也可引起表面水另外，平衡負電荷的陽離子本身的水化也可引起表面水化?；?。

42、二、外來流體與巖石不配伍造成的損害二、外來流體與巖石不配伍造成的損害 B.滲透水化膨脹階段：當內(nèi)表面的水化使層間距超滲透水化膨脹階段：當內(nèi)表面的水化使層間距超過過10 10-10m后，即進入滲透水化階段。這是因為當粘后，即進入滲透水化階段。這是因為當粘土處于低礦化度的溶液中時，粘土晶層間陽離子濃度土處于低礦化度的溶液中時，粘土晶層間陽離子濃度大于本體溶液中的陽離子濃度而存在濃度差，產(chǎn)生滲大于本體溶液中的陽離子濃度而存在濃度差，產(chǎn)生滲透壓，在該滲透壓作用下，水分子就會向晶層間擴散，透壓，在該滲透壓作用下，水分子就會向晶層間擴散，從而使層間距大大增加。從而使層間距大大增加。二、外來流體與巖石不配伍

43、造成的損害二、外來流體與巖石不配伍造成的損害 滲透水化膨脹階段引起的粘土膨脹要比表面水化大得多，如蒙滲透水化膨脹階段引起的粘土膨脹要比表面水化大得多，如蒙脫石，表面水化膨脹，體積增加脫石，表面水化膨脹，體積增加1倍倍，晶層間距由，晶層間距由9.6 10-10m增加增加至至21.4 10-10-10m；滲透水化膨脹，體積增加滲透水化膨脹，體積增加2025倍倍，晶層間距由，晶層間距由9.6 10-10m增加至增加至120 10-10m。水化膨脹總的后果是縮小孔道，使水化膨脹總的后果是縮小孔道，使?jié)B透率下降。滲透率下降。分散運移分散運移：粘土礦物膨脹到一定程度就可發(fā)生分散，形成更細：粘土礦物膨脹到一

44、定程度就可發(fā)生分散，形成更細的顆粒，隨流體在孔隙中運移，在喉道處產(chǎn)生堵塞。的顆粒，隨流體在孔隙中運移，在喉道處產(chǎn)生堵塞。只要孔隙中含有一定數(shù)量的膨脹性粘土，則儲層只要孔隙中含有一定數(shù)量的膨脹性粘土，則儲層損害常以水敏性損害為主；當油氣層物性相似時，油氣損害常以水敏性損害為主；當油氣層物性相似時，油氣層中水敏性礦物含量越多，水敏性損害程度越大。層中水敏性礦物含量越多，水敏性損害程度越大。油氣層中常見的粘土礦物對油氣層損害強弱影響油氣層中常見的粘土礦物對油氣層損害強弱影響順序為：順序為：。二、外來流體與巖石不配伍造成的損害二、外來流體與巖石不配伍造成的損害 當油氣層中水敏性礦物含量及存在狀態(tài)均相似

45、時，當油氣層中水敏性礦物含量及存在狀態(tài)均相似時，高滲油氣層的水敏性損害比低滲油氣層的水敏性損害高滲油氣層的水敏性損害比低滲油氣層的水敏性損害要低些。要低些。外來液體的礦化度越低，引起油氣層的水敏性損外來液體的礦化度越低，引起油氣層的水敏性損害越強；外來液體的礦化度降低速度越大，油氣層的害越強；外來液體的礦化度降低速度越大，油氣層的水敏性損害越強。水敏性損害越強。二、外來流體與巖石不配伍造成的損害二、外來流體與巖石不配伍造成的損害 地層水含鹽量很高的地層，當鈣鹽和鎂鹽含量與地層水含鹽量很高的地層，當鈣鹽和鎂鹽含量與總礦化度之比大于總礦化度之比大于10%時，在現(xiàn)場施工中緩慢降低施時，在現(xiàn)場施工中緩

46、慢降低施工液含鹽量能大大降低水敏性損害程度；地層水礦化工液含鹽量能大大降低水敏性損害程度；地層水礦化度低，且鈣鎂鹽濃度與總礦化度之比小于度低，且鈣鎂鹽濃度與總礦化度之比小于10%時，則時，則緩慢降低施工液礦化度并不能使水敏性損害程度降低。緩慢降低施工液礦化度并不能使水敏性損害程度降低。在外來液體礦化度相同的情況下，外來液中含高在外來液體礦化度相同的情況下，外來液中含高價陽離子的成分越多，引起油氣層水敏性損害的程度價陽離子的成分越多，引起油氣層水敏性損害的程度越弱。越弱。高高pH值的外來液體侵入油氣層時，與其中的堿敏值的外來液體侵入油氣層時，與其中的堿敏性礦物發(fā)生反應(yīng)造成分散、脫落、或生成新的硅

47、酸鹽性礦物發(fā)生反應(yīng)造成分散、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，這就是油沉淀和硅凝膠體，導(dǎo)致油氣層滲透率下降，這就是油氣層氣層堿敏性損害堿敏性損害。（1）粘土礦物的鋁氧八面體在堿性溶液作用下，使粘土粘土礦物的鋁氧八面體在堿性溶液作用下，使粘土表面的負電荷增多（表面的負電荷增多（Al-O-OH中中H+的電離和的電離和OH-在粘土表在粘土表面的吸附），導(dǎo)致晶層間斥力增加，促進水化分散。面的吸附），導(dǎo)致晶層間斥力增加，促進水化分散。酸性氧化物，如隱晶質(zhì)石英和蛋白石（酸性氧化物，如隱晶質(zhì)石英和蛋白石（SiO2nH2O）等較易與氫氧化物反應(yīng)生成可溶性硅酸鹽，這種硅酸鹽等較易與氫氧

48、化物反應(yīng)生成可溶性硅酸鹽，這種硅酸鹽可在適當?shù)目稍谶m當?shù)膒H值范圍內(nèi)形成硅凝膠而堵塞孔道。值范圍內(nèi)形成硅凝膠而堵塞孔道。堿敏性礦物的含量；堿敏性礦物的含量；液體的液體的pH值和侵入量，其中液體的值和侵入量，其中液體的pH值起著重要作用。值起著重要作用。油氣層酸化后，由于溶解掉膠結(jié)物會釋放出大量微粒，礦物油氣層酸化后，由于溶解掉膠結(jié)物會釋放出大量微粒，礦物溶解釋放出的離子還可能再生成沉淀，則這些微粒和沉淀將堵塞溶解釋放出的離子還可能再生成沉淀，則這些微粒和沉淀將堵塞儲層的滲流通道，輕者可削弱酸化效果，重者導(dǎo)致酸化失敗。這儲層的滲流通道，輕者可削弱酸化效果，重者導(dǎo)致酸化失敗。這種酸化后導(dǎo)致滲透率降

49、低的現(xiàn)象稱為油氣層種酸化后導(dǎo)致滲透率降低的現(xiàn)象稱為油氣層酸敏性損害。酸敏性損害。：碳酸鹽巖與鹽酸碳酸鹽巖與鹽酸CaMg(CO3)2(白云石白云石)+4HCl=CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2CaCO3(方解石方解石)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2鐵礦石與鹽酸鐵礦石與鹽酸FeCO3(菱鐵礦菱鐵礦)+2HCl=FeCl2+H2O+CO2Fe2O3(赤鐵礦赤鐵礦)+6HCl=2FeCl3+3H2O二、外來流體與巖石不配伍造成的損害二、外來流體與巖石不配伍造成的損害SiO2(石英石英)+6HF=H2SiF6(氟硅酸氟硅酸)+2H2ONaAlSi3O8(長石長石)+25HF=3H2Si

50、F6(氟硅酸氟硅酸)+H3AlF6(氟鋁酸氟鋁酸)+NaF+8H2OAlSi4O10(OH)2(粘土粘土)+36HF=4H2SiF6(氟硅酸氟硅酸)+H3AlF6(氟鋁酸氟鋁酸)+12H2O（：鐵沉淀與鐵沉淀與pH值的關(guān)系值的關(guān)系pH2.2Fe3+開始生成開始生成Fe(OH)3pH4.0Fe3+全部生成全部生成Fe(OH)3pH7.7Fe2+開始生成開始生成Fe(OH)2pH9.7Fe2+全部生成全部生成Fe(OH)2二、外來流體與巖石不配伍造成的損害二、外來流體與巖石不配伍造成的損害若存在溶解氧，則若存在溶解氧，則Fe2+OFe3+，在較低的在較低的pH值條件下即可產(chǎn)生沉淀。而在值條件下即可

51、產(chǎn)生沉淀。而在pH=27時，石英時，石英表面電荷與表面電荷與Fe(OH)3膠體表面電荷符號相反，促進膠體表面電荷符號相反，促進Fe(OH)3在石英砂巖表面的吸附沉積。在石英砂巖表面的吸附沉積。：pH值升高到值升高到34時，時，Al3+Al(OH)3：Ca2+2F-CaF2，Mg2+2F-MgF2為了避免在土酸酸化時生成為了避免在土酸酸化時生成CaF2、MgF2，應(yīng)先用應(yīng)先用HCl作前置液，溶解掉碳酸鹽礦物，并把土酸與地層作前置液，溶解掉碳酸鹽礦物，并把土酸與地層水隔開，以防止水隔開，以防止Mg2+、Ca2+與與HF直接接觸。直接接觸。：粘土、石英、長石與粘土、石英、長石與HF反應(yīng)生成的反應(yīng)生成

52、的H2SiF6(氟硅酸氟硅酸)和和H3AlF6(氟鋁酸氟鋁酸)可與地層水或礦物酸化時放出的可與地層水或礦物酸化時放出的Na+、K+、Ba2+反應(yīng)，生成不溶性氟硅酸鹽與氟鋁酸鹽沉淀，反應(yīng)，生成不溶性氟硅酸鹽與氟鋁酸鹽沉淀，吸附在巖石表面上，堵塞滲流通道。吸附在巖石表面上，堵塞滲流通道。：H2SiF6SiF4+2HFSiF4+H2OH4SiO4(正硅酸正硅酸)H4SiO4(正硅酸正硅酸)聚合生成多聚硅酸凝膠。聚合生成多聚硅酸凝膠。硅酸凝膠含水量大，體積大、松軟而富有彈性，易堵塞硅酸凝膠含水量大，體積大、松軟而富有彈性，易堵塞孔喉?？缀?。：該種微?；虻V物殘渣既不溶于水：該種微粒或礦物殘渣既不溶于水又

53、不溶于酸，可通過顆粒運移堵塞孔喉。又不溶于酸，可通過顆粒運移堵塞孔喉。26F巖石表面吸附表面活性物質(zhì)后由水潤濕變?yōu)橛退疂櫇窕蛴捎蜐檸r石表面吸附表面活性物質(zhì)后由水潤濕變?yōu)橛退疂櫇窕蛴捎蜐櫇褡優(yōu)樗疂櫇竦默F(xiàn)象就是濕變?yōu)樗疂櫇竦默F(xiàn)象就是。：巖石表面由水潤濕變?yōu)橛蜐櫇?，油氣層的孔隙：巖石表面由水潤濕變?yōu)橛蜐櫇?，油氣層的孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙度和絕對滲透率不變，毛管力由驅(qū)油動力變?yōu)轵?qū)油阻結(jié)構(gòu)、孔隙度和絕對滲透率不變，毛管力由驅(qū)油動力變?yōu)轵?qū)油阻力，使油相滲透率下降約力，使油相滲透率下降約15%85%，平均下降約，平均下降約40%。（1）：帶負電的砂巖表面由于吸附陽離子活性物質(zhì)而形：帶負電的砂巖表面由于吸附陽離子活性

54、物質(zhì)而形成一層疏水基朝外的疏水單分子層，把砂巖表面由水濕變?yōu)橛蜐?。成一層疏水基朝外的疏水單分子層，把砂巖表面由水濕變?yōu)橛蜐?。帶負電的砂巖表面由于吸附陽離子活性物質(zhì)而形成一層疏水帶負電的砂巖表面由于吸附陽離子活性物質(zhì)而形成一層疏水基朝外的疏水單分子層，把砂巖表面由水濕變?yōu)橛蜐??；獾氖杷畣畏肿訉?，把砂巖表面由水濕變?yōu)橛蜐?。?）：對潤濕性改變起主要作用的是表面活性劑，但也對潤濕性改變起主要作用的是表面活性劑，但也受其它因素的影響。受其它因素的影響。：砂巖的等電點是：砂巖的等電點是pH=2，石灰?guī)r、白云巖石灰?guī)r、白云巖的等電點是的等電點是pH=89.5，所以：所以：pH2時，砂巖表面帶負電，吸附

55、陽離子表面活時，砂巖表面帶負電，吸附陽離子表面活性劑，砂巖表面由水濕變?yōu)橛蜐?；性劑，砂巖表面由水濕變?yōu)橛蜐瘢籶H8時，石灰?guī)r表面帶負電，吸附陽離子表面活時，石灰?guī)r表面帶負電，吸附陽離子表面活性劑，石灰?guī)r表面由水濕變?yōu)橛蜐?。性劑，石灰?guī)r表面由水濕變?yōu)橛蜐?。較高較高pH值有利于親油砂巖向親水砂巖的轉(zhuǎn)變。這值有利于親油砂巖向親水砂巖的轉(zhuǎn)變。這是因為在高的堿濃度、低鹽度下，堿可通過增大吸附是因為在高的堿濃度、低鹽度下，堿可通過增大吸附在巖石表面的油溶性表面活性劑在水中的溶解度而解在巖石表面的油溶性表面活性劑在水中的溶解度而解吸，恢復(fù)巖石表面原來的親水性。吸，恢復(fù)巖石表面原來的親水性。：不存在表面活性劑

56、時，無機陽離子對潤濕性幾乎不存在表面活性劑時，無機陽離子對潤濕性幾乎無影響；在表面活性劑存在時，高價陽離子（如無影響；在表面活性劑存在時，高價陽離子（如Ca2+、Mg2+、Fe3+等）可使巖石的油濕性增強。等）可使巖石的油濕性增強。：A.無機陽離子使表面活性劑溶解度降低，增強無機陽離子使表面活性劑溶解度降低，增強了表面活性劑的活性，有利于表面活性劑在巖石表了表面活性劑的活性，有利于表面活性劑在巖石表面上的吸附；面上的吸附；B.多價陽離子與陰離子表面活性劑絡(luò)合（多價陽離子與陰離子表面活性劑絡(luò)合（Ca2+RSO3-Ca(RSO3)+），），易吸附在巖石表面。易吸附在巖石表面。：溫度升高，表面活性劑

57、與水分子的親和：溫度升高，表面活性劑與水分子的親和力增加，吸附量減少，親水性增強。力增加，吸附量減少，親水性增強。：A.水基鉆井液及其大多數(shù)水基鉆井液及其大多數(shù)常用水基鉆井液處理劑對親水性砂巖的影響較小，常用水基鉆井液處理劑對親水性砂巖的影響較小，使油濕性砂巖的油濕性減弱。使油濕性砂巖的油濕性減弱。B.油基鉆井液及其處理劑易將水濕巖石轉(zhuǎn)變?yōu)橛陀突@井液及其處理劑易將水濕巖石轉(zhuǎn)變?yōu)橛蜐櫇瘛櫇?。常見的無機垢有常見的無機垢有CaCO3、SrCO3、BaSO4、CaSO4、CaSiO3等。等。（1）：化學組成上不配伍、離子成分不相容化學組成上不配伍、離子成分不相容。如：。如：Ca2+CO32-CaC

58、O3，Ca2+SO42-CaSO4Ba2+SO42-BaSO4在生產(chǎn)過程中，在生產(chǎn)過程中，溫度、壓力溫度、壓力等條件的變化，使流等條件的變化，使流體中的溶解平衡、化學平衡發(fā)生移動體中的溶解平衡、化學平衡發(fā)生移動。如：。如：A.被鹽類飽和的地層水從油氣層流向井筒或向上舉被鹽類飽和的地層水從油氣層流向井筒或向上舉升的過程中，由于溫度、壓力的降低，鹽類因溶液過飽升的過程中，由于溫度、壓力的降低，鹽類因溶液過飽和而析出和而析出；B.壓力下降壓力下降，Ca(HCO3)2CaCO3+CO2+H2O一般而言，當兩種液體中含有高價陽離子（如一般而言，當兩種液體中含有高價陽離子（如Ca2+、Ba2+、Sr2+等

59、）和高價陰離子（如等）和高價陰離子（如SO42-、CO32-等），等），且其濃度達到或超過形成沉淀的要求時，就可能形成無且其濃度達到或超過形成沉淀的要求時，就可能形成無機沉淀。機沉淀。當外來液體的當外來液體的pH值較高時，可使值較高時，可使HCO3- - 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為CO32- -離子，引起碳酸鹽沉淀的生成，同時，還引起離子，引起碳酸鹽沉淀的生成，同時，還引起Ca(OH)2等氫氧化物沉淀形成。等氫氧化物沉淀形成。有機垢主要是指有機垢主要是指石蠟、瀝青質(zhì)及膠質(zhì)石蠟、瀝青質(zhì)及膠質(zhì)在井眼附近地在井眼附近地帶的沉積，有機垢不僅可以堵塞油氣層的滲流通道，而帶的沉積，有機垢不僅可以堵塞油氣層的滲流通道，而

60、且可使油氣層巖石潤濕性反轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致油氣層滲透率且可使油氣層巖石潤濕性反轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致油氣層滲透率下降。下降。有機垢形成原因有兩個有機垢形成原因有兩個:。高高pH值值的鉆井液和水泥漿濾液侵入地層，可促使瀝青絮凝、沉的鉆井液和水泥漿濾液侵入地層，可促使瀝青絮凝、沉積；酸化時一些含瀝青的原油與酸接觸時，會形成膠狀積；酸化時一些含瀝青的原油與酸接觸時，會形成膠狀污泥（瀝青質(zhì)、樹脂、臘等），難以溶解和清洗。污泥（瀝青質(zhì)、樹脂、臘等），難以溶解和清洗。空空氣中的氧與原油發(fā)生氧化反應(yīng)，生成不溶性烴類衍生物；氣中的氧與原油發(fā)生氧化反應(yīng)，生成不溶性烴類衍生物；CO2溶于含瀝青質(zhì)原油中也會引起瀝青質(zhì)沉淀。溶于含瀝青質(zhì)原油中也會引起瀝青