保護油氣層技術講義課件

保護油氣層技術中國石油長慶培訓中心保護油氣層技術講義課件講授內容提綱一、緒論二、油氣層損害機理三、保護油氣層所需資料及其取得方法四、保護油氣層評價技術五、保護油氣層的完井液技術六、保護油氣層的試油工藝技術講授內容提綱一、緒論一、緒論（一）保護油氣層的重要性（二）保護油氣層的特點及主要內容（三）試油保護油氣層技術的思路與原則一、緒論（一）保護油氣層的重要性

（一）保護油氣層的重要性-總論

各個作業(yè)過程都可能損害儲層:

鉆井、完井、試油等，固相/濾液進入儲層發(fā)生作用，不適當工藝，引起有效滲透率降低,損害儲層

儲層損害的危害性:

降低產出或注入能力及采收率，損失寶貴的油氣資源，增加勘探開發(fā)成本

保護儲層的作用與意義：

是加快勘探速度、提高油氣采收率和增儲上產的重要技術組成部份，是保護油氣資源的重要戰(zhàn)略措施，對促進石油工業(yè)“少投入、多產出”和貫徹股份公司“以效益為中心”的方針都具有十分重要的作用（一）保護油氣層的重要性-總論各個作業(yè)過程都可能損害

（一）保護油氣層的重要性

-有利于發(fā)現和正確評價油氣層

探井損害儲層，可將有希望的儲層被誤判為干層或不具開采價值,搞好鉆井、完井、試油保護油氣層有利于發(fā)現油氣層和正確評價油氣層

遼河榮興油田：1980年之前鉆9口探井，均因儲層損害判為沒有工業(yè)價值；1989年，采用保護儲層配套技術重新鉆探17口井，均獲工業(yè)油流，新增含油氣面積18.5km2，探明原油儲量上千萬噸，天然氣幾十億立方米。華北岔37井第16和19層，鉆井污染，電測解釋為水層，射孔試油分別排出59m3和37m3鉆井液濾液后，都基本出純油，分別產油16.5t/d和11.7t/d。（一）保護油氣層的重要性

-有利于發(fā)現和正確評

（一）保護油氣層的重要性

-有利于提高產能及開發(fā)效益

保護儲層可減少儲層損害，有利于提高儲層產能及勘探開發(fā)效益

新疆夏子街油田，勘探初期用普通鉆井液鉆井，日產油僅3～6t；投入開發(fā)時，用保護儲層鉆井液鉆開油層，完井后投產，日產油一般8～9t，最高達每天24t，儲層級別從三類提高到二類。吐哈溫米油田，開發(fā)方案設計需壓裂投產才能達到所需產能，但鉆167口開發(fā)井時，全面推廣使用與儲層特性配伍的鉆井完井保護油層技術，射孔后全部井自噴投產，單井產能比設計產量提高20-30%。使用的保護儲層技術每口井多投入10000元，卻省掉了壓裂工序，節(jié)省費用幾十萬元。（一）保護油氣層的重要性

-有利于提高產能及開發(fā)效益保

（二）保護油氣層的特點及主要內容試油保護油氣層技術的主要內容（1）基礎資料的收集與儲層潛在損害分析（2）儲層敏感性與鉆井完井液損害評價技術（3）儲層損害機理研究（4）保護儲層射孔壓井液所須處理劑研制與評選（5）保護儲層的射孔壓井液技術（6）保護儲層的試油工藝技術（7）油氣層損害現場診斷與礦場評價技術（二）保護油氣層的特點及主要內容試油保護油氣層技術的主要內

（二）保護油氣層的特點及主要內容保護油氣層技術的主要特點1、涉及多學科、多專業(yè)和多部門的系統(tǒng)工程

由于油氣層損害的普遍性和相互聯(lián)系性，使鉆開油層、測試、完井、試油、增產、投產等每一個生產作業(yè)過程均可能使油氣層受到損害，而且，前一過程的油氣層損害會影響后一過程的生產作業(yè)效果，后一過程沒有搞好保護油氣層工作，就有可能使前面各項作業(yè)中獲得的保護油氣層成效部分或全部喪失。所以，保護油氣層技術是一項系統(tǒng)工程。（二）保護油氣層的特點及主要內容保護油氣層技術的主要特點

（二）保護油氣層的特點及主要內容2、具有很強的針對性

盡管油氣層特性有共性的東西，其損害機理與防治措施也有共同之處。但是，由于不同油氣層的沉積環(huán)境與沉積時代的差異，導致了不同油氣層具有各自的個性；即使是同一油氣層，處于不同的開發(fā)階段，其特性參數亦會發(fā)生變化；此外，相同作業(yè)在不同工礦下所誘發(fā)的油氣層損害也不完全相同，由此造成的儲層損害機理也不一定相同，這就決定了保護油氣層技術具有很強的針對性。因此，在確定每項作業(yè)的保護油氣層技術措施時，應依據施工時油氣層的特性和工況條件來研究確定針對性的保護油氣層技術，否則，可能不會收到預期的效果，甚至可能會導致相反結果。（二）保護油氣層的特點及主要內容2、具有很強的針對性

（三）試油保護油氣層技術的思路與原則試油保護油氣層的技術思路可以歸納為以下四個方面：（1）獲取試油保護油氣層技術研究所需的基礎資料，分析潛在損害因素與機理（2）分析評價鉆井完井過程損害儲層的類型、程度及原因（3）研究評價針對性的保護儲層試油技術（4）試油保護油氣層技術現場試驗、效果評價與完善推廣（三）試油保護油氣層技術的思路與原則試油保護油氣層的技術思

（三）試油保護油氣層技術的思路與原則試油保護油氣層應遵循的原則1、解除鉆井損害，減少試油損害原則2、針對性原則3、配伍性原則4、效果與效益結合原則（三）試油保護油氣層技術的思路與原則試油保護油氣層應遵循的二、損害機理

(一）概述（二）油氣層損害內因（三）油氣層損害外因（四）外因作用下的油氣層損害機理（五）油氣層損害特點二、損害機理(一）概述(一）概述1、油氣層損害機理定義2、研究油氣層損害機理的目的意義3、油氣層損害實質4、油氣層損害類型(一）概述1、油氣層損害機理定義1、油氣層損害機理定義油氣層損害的原因、過程和結果原因：什么因素引起油氣層損害

過程：怎樣發(fā)生的油氣層損害

純物理作用純化學作用物理/化學共同作用生物作用物理－化學－生物共同作用結果：油氣層損害會產生什么后果

1、油氣層損害機理定義油氣層損害的原因、過程和結果2、研究油氣層損害機理的目的意義認識和診斷油氣層損害原因、過程和結果為制定針對性的保護或解除措施提供依據2、研究油氣層損害機理的目的意義認識和診斷油氣層損害原因、過3、油氣層損害實質

內因+外因有效滲透率下降內因：油氣層潛在損害因素

油氣藏類型油氣層敏感性礦物油氣層儲滲空間特性油氣層巖石表面性質油氣層流體性質外因：引起油氣層損害的條件工作液的性質生產或作業(yè)壓差溫度生產或作業(yè)時間環(huán)空返速有效滲透率下降：滲流空間縮小絕對滲透率降低流動阻力增加相對滲透率降低3、油氣層損害實質內因+外因有效滲透率下降4、油氣層損害類型縮小或堵塞滲流空間的損害

外界固相顆粒侵入堵塞儲層微粒水化膨脹/分散微粒運移出砂無機沉淀(包括二次沉淀)

有機沉淀應力敏感壓縮巖石細菌堵塞射孔壓實增加流動阻力的損害水鎖效應賈敏效應乳化堵塞高粘液體損害潤濕性反轉流體分布狀態(tài)改變4、油氣層損害類型縮小或堵塞滲流空間的損害（二）油氣層損害內因1、油氣藏類型2、油氣層滲流空間3、油氣層敏感性礦物4、油氣層巖石表面性質5、油氣層流體性質（二）油氣層損害內因1、油氣藏類型1、油氣藏類型-分類1)按巖性分為:

碎屑巖(主要為砂巖)油氣藏碳酸巖油氣藏礫巖油氣藏2)按儲集空間特點分為：粒間孔隙型，如砂巖油氣藏裂縫孔隙型，如碳酸巖油氣藏裂縫性油氣藏，如變質巖、火成巖3)按儲層滲透性分為：特高滲油氣藏:K>2000md

高滲油氣藏：500md<K<2000md

中滲油氣藏：100md<K<500md

低滲油氣藏:10md<K<100md

特低滲油氣藏;K<10md4)按儲層流體性質分為：氣藏凝析氣藏稀油油藏稠油油藏1、油氣藏類型-分類1)按巖性分為:3)按儲層滲透性分為：1、油氣藏類型-與儲層損害關系1)高滲透和裂縫性油氣藏易發(fā)生較嚴重的固相堵塞損害，不易發(fā)生水鎖損害原因：流動通道較大，固相顆?？汕秩牒苌睿合嗲秩胍子诜蹬?)稠油油藏和高滲透油藏易產生出砂損害原因：這兩類油藏一般膠結不好，受流體流動沖擊易散架3)低滲和特低滲油氣藏易發(fā)生較嚴重的水鎖和水敏損害，不會發(fā)生嚴重的固相堵塞損害原因：這兩類油氣藏一般孔喉小，泥質含量高，固相不易進入，液相進入難以返排和易引起粘土膨脹1、油氣藏類型-與儲層損害關系1)高滲透和裂縫性油氣藏易發(fā)生2、油氣層滲流空間-概念

儲層巖石中未被礦物顆粒、膠結物或其它固體物質占據的空間稱為滲流空間或孔隙空間，滲流空間由孔隙和喉道構成?？紫叮汗羌茴w粒包圍著的較大空間

孔隙大小反映儲集能力喉道：兩個較大空間的收縮部分

喉道大小和形狀控制滲透能力滲流空間反映了儲層的儲集性和滲透性2、油氣層滲流空間-概念儲層巖石中未被礦物顆粒、膠結2、油氣層滲流空間-表征

孔隙結構指巖石的孔隙和喉道的類型、大小、分布及相互連通關系1）孔隙類型

砂巖儲集層

粒間孔隙微孔隙雜基內微孔隙礦物解理縫和巖屑內微孔隙紋理及層理縫溶蝕孔隙溶孔鑄模孔顆粒內溶孔和膠結物內溶孔晶體再生長晶間孔隙裂縫孔隙碳酸巖儲集層原生孔隙溶蝕孔隙生物鉆孔和潛孔孔隙收縮孔隙裂縫2、油氣層滲流空間-表征孔隙結構指巖石的孔隙和喉道的2、油氣層滲流空間-表征不同類型孔喉的主要特征2、油氣層滲流空間-表征不同類型孔喉的主要特征2、油氣層滲流空間-表征3)孔隙結構參數孔喉大小常用如下參數表示主要流動喉道半徑均值Rz

最大連通喉道半徑Rd

喉道半徑均值Rm

孔喉中值R50上述參數越大，孔喉越大孔喉分布用下圖表示孔隙喉道頻率分布直方圖橫坐標表示喉道半徑縱坐標表示相應的分布頻率孔隙喉道頻率分布曲線直方圖各直方頂邊中點的連線累計頻率分布曲線橫坐標表示喉道半徑縱坐標為累計頻率正態(tài)概率曲線橫坐標為-LOG2D縱坐標為累計頻率2、油氣層滲流空間-表征3)孔隙結構參數孔喉大小孔喉分布孔隙喉道頻率分布直方圖及頻率分布曲線圖頻率%喉道半徑（μm)孔隙喉道頻率分布直方圖及頻率分布曲線圖頻率喉道半徑（μm)孔隙喉道累計頻率分布曲線圖非潤濕相飽和度%毛細管壓力（Kg/cm2)喉道半徑（μm)孔隙喉道累計頻率分布曲線圖非毛細管壓力（Kg/cm2)喉道半孔隙喉道分正態(tài)概率曲線圖累積頻率%孔喉直徑孔累孔喉直徑2、油氣層滲流空間-表征3)孔隙結構參數孔喉彎曲程度用結構系數F表示F值越大，孔喉彎曲程度越大F<0.1 平直型喉道0.1<F<1.0較平直喉道F>1.0彎曲孔喉道孔隙連通程度最小未飽和孔隙體積百分數SminSmin越小，孔隙連通性越好退汞效率WeWe越大，孔隙連通性越好孔喉配位數：一個孔隙連通的喉道數配位數越小，孔隙間連通性越差2、油氣層滲流空間-表征3)孔隙結構參數孔喉彎曲程度孔隙連2、油氣層滲流空間-表征4)孔隙度和滲透率

孔隙度和滲透率是從宏觀角度來描述儲層的儲滲空間特性的參數?？紫抖群饬繋r石儲集空間多少及儲集能力大小;滲透率度量儲層巖石滲透流體能力大小孔隙度與滲透率的關系一般孔隙度高，滲透率大;有些情況孔隙度高，滲透率不一定大;滲透率與油氣層損害的關系更密切滲透率與孔隙結構的關系

孔喉大、分布均勻、彎曲程度小和孔隙連通性好,則滲透率較高；否則，滲透率較低2、油氣層滲流空間-表征4)孔隙度和滲透率孔隙度和滲2、油氣層滲流空間-影響因素1)碎屑成分

影響巖石的強度、表面性質和孔隙類型2)骨架顆粒的大小、形狀和分選大?。侯w粒大，粒間孔隙大，滲透率大形狀：表面粗糙、顆粒圓度和球度較低，則孔隙度較小，滲透性較差分選：分選越好，孔隙度越大，滲透性越好

3)填隙物的含量和成分成分：影響膠結的緊密程度含量：填隙物含量越高，孔隙度越低，滲透性越差2、油氣層滲流空間-影響因素2、油氣層滲流空間-影響因素4)膠結類型

常見砂巖膠結類型A.接觸式膠結膠結物極少，粒間孔，孔隙度和滲透率極好B.薄膜式膠結膠結物呈帶狀分布于碎屑顆粒周圍，粒間孔，物性好，此類儲層少見C.孔隙式膠結粒間孔絕大部分或全部被膠結物微孔代替，物性主要受膠結物成分影響D.基底式膠結填隙物含量高，孔隙為微孔，物性極差，主要受膠結物成分影響2、油氣層滲流空間-影響因素2、油氣層滲流空間-與儲層損害關系1)孔隙類型與油氣層損害的關系粒間孔隙和裂縫型儲層，易受固相損害；微孔隙儲層，易受液相損害2)孔喉類型與油氣層損害的關系縮頸喉道：固相侵入、出砂點狀喉道：微粒堵塞，水鎖，賈敏片狀喉道：微粒堵塞，水鎖，水敏管束狀喉道：水鎖，水敏3)孔喉大小與油氣層損害的關系孔喉越大，越易受到固相侵入損害孔喉越小，越易受到液相的損害2、油氣層滲流空間-與儲層損害關系2、油氣層滲流空間-與儲層損害關系4)孔喉彎曲度和孔隙連通性與油氣層損害的關系

孔喉彎曲度越大，孔隙連通性越差儲層孔喉越易受到損害5)滲透性與油氣層損害的關系

滲透性好的儲層，易受到固相侵入損害；滲透性差的儲層，易受到水敏、水鎖和微粒堵塞損害2、油氣層滲流空間-與儲層損害關系3、油氣層敏感性礦物-定義與特點定義：油氣層中易與流體發(fā)生物理、化學和物理化學作用，而導致油氣層滲透率下降的礦物，稱之為敏感性礦物。特點：(1)粒徑很小，一般小于37μm(2)比表面積大

(3)多數位于易與流體作用的部位3、油氣層敏感性礦物-定義與特點定義：油氣層中易與流體發(fā)生物3、油氣層敏感性礦物-類型A.按礦物的化學成分分為：二氧化硅類：石英次生加大、玉髓、蛋白石長石類：鉀長石、鈉長石沸石類：方沸石、濁沸石、鈣沸石、輝沸石等層狀硅酸鹽：高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石混層粘土礦物、地開石、埃洛石、云母等硫酸鹽礦物：石膏、重晶石、天青石碳酸巖礦物：方解石、白云石、菱鐵礦硫化物：黃鐵礦鐵氧化物：赤鐵礦、鈦鐵礦氫氧化物：三水鋁石、水針鐵礦鹵化物：螢石3、油氣層敏感性礦物-類型A.按礦物的化學成分分為：3、油氣層敏感性礦物-類型B.按是否為粘土礦物分為：粘土礦物：高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石、混層粘土礦物等非粘土礦物：石英、長石、方解石、云母、白云石、鐵礦石等C.按引起油氣層損害類型分為：水敏性礦物：蒙脫石、混層礦物、降解伊利石和降解綠泥石、水化白云母晶格水化膨脹/分散引起損害鹽酸酸敏性礦物：富含鐵綠泥石、含鐵碳酸巖、赤鐵礦等二次沉淀和釋放微粒引起損害土酸酸敏性礦物：方解石、白云石、鈣長石、沸石、粘土等生成CaF2、非晶質SiO2和其它化學沉淀堿敏性礦物：長石、微晶石英、蛋白石、粘土礦物等生成凝膠沉淀和增加粘土負電荷速敏礦物：各類固結不緊的粒徑<37μm的敏感性礦物微粒運移堵塞3、油氣層敏感性礦物-類型B.按是否為粘土礦物分為：粒表薄膜式伊利石粒表薄膜式伊利石粒表薄膜式伊/蒙混層粒表薄膜式伊/蒙混層粒表櫛殼式綠/蒙混層粒表櫛殼式綠/蒙混層粒表櫛殼式綠泥石和薄膜與橋接式伊利石粒表櫛殼式綠泥石和薄膜與橋接式伊利石橋接粒間的伊/蒙混層橋接粒間的伊/蒙混層充填粒間的高嶺石充填粒間的高嶺石充填孔隙的綠/蒙混層充填孔隙的綠/蒙混層充填粒間的綠/蒙混層充填粒間的綠/蒙混層3、油氣層敏感性礦物-產狀聚集形態(tài)：敏感性礦物晶體的聚集形狀蜂窩狀：蒙脫石黃鐵礦迭片支架狀：伊利石、伊利石/蒙脫石混層迭片狀（蠕蟲狀、書本狀）、管狀：高嶺石階梯狀：伊利石、伊利石/蒙脫石混層絮凝狀：蒙脫石、伊利石、伊/蒙混層分散狀：高嶺石、伊利石、伊/蒙混層網狀：蒙脫石片狀：蒙脫石、伊利石葉片狀、針葉狀、絨球狀：綠泥石撕裂狀(絲狀、毛發(fā)狀)：伊利石、坡縷石3、油氣層敏感性礦物-產狀聚集形態(tài)：敏感性礦物晶體的聚集形狀4、巖石表面性質-比表面積1)定義及單位定義：單位體積巖石內顆粒的總表面積單位：平方厘米/立方厘米2)巖石的比表面與顆粒大小的關系巖石的顆粒越細，比表面越大砂巖：比表面<950cm2/cm3

細砂巖：比表面950～2300cm2/cm3

粉砂巖：比表面>2300cm2/cm33)巖石的比表面與油氣層損害的關系比表面越大，巖石孔道越小，巖石與流體接觸面積越大，作用越充分，引起的油氣層損害越大4、巖石表面性質-比表面積1)定義及單位4、巖石表面性質-潤濕性1)定義及表示定義：液體在巖石表面的鋪展情況,能鋪展?jié)櫇?，否則，不潤濕潤濕程度的表示：接觸角θθ完全潤濕：θ＝0o潤濕：θ<90o中性潤濕：θ＝90o非潤濕：θ>90o全不潤濕：θ＝180o4、巖石表面性質-潤濕性1)定義及表示潤濕程度的表示：接觸角4、巖石表面性質-潤濕性2)油層巖石的潤濕性油層巖石的潤濕變化很大:

有水潤濕(親水)油層：親水為主，也親油有油潤濕(親油)油層：親油為主，也親水有中間潤濕(中性)油層：親油親水程度相近3)影響油氣層巖石潤濕性的因素巖石礦物成分流體成分巖石表面粗糙程度溫度及壓力4)潤濕性與油氣層損害的關系影響油水的微觀分布影響相對滲透率大小影響油層的采收率影響毛細管力的大小和方向影響微粒的運移情況兩性潤濕油潤濕水潤濕4、巖石表面性質-潤濕性2)油層巖石的潤濕性兩性潤濕油潤濕水5、油氣層流體性質-地層水1)與油氣層損害有關的地層水性質礦化度：地層水中的含鹽量范圍：幾千～幾十萬mg/L

離子成分：陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等陰離子：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、F-等水型：

CaCl2、NaHCO3、MgCl2、Na2SO4pH值2)地層水性質與油氣層損害的關系影響無機沉淀損害情況影響有機沉淀損害情況影響水敏損害程度5、油氣層流體性質-地層水1)與油氣層損害有關的地層水性質5、油氣層流體性質-原油與天然氣原油1)與油氣層損害有關的性質含蠟量，粘度，膠質、瀝青質和硫含量，析蠟點，凝固點2)與油氣層損害的關系影響有機沉淀的堵塞情況引起酸渣堵塞損害引起高粘乳狀液堵塞損害天然氣性質1)與油氣層損害有關的性質

H2S和CO2的含量2)與油氣層損害的關系腐蝕產物引起損害生成無機沉淀5、油氣層流體性質-原油與天然氣原油天然氣性質（三）油氣層損害外因1、進入儲層流體的性質2、作業(yè)或生產壓差3、作業(yè)流體與地層流體的溫差4、作業(yè)或生產時間5、作業(yè)流體的環(huán)空返速（三）油氣層損害外因1、進入儲層流體的性質1)固相顆粒的大小和分布

影響固相堵塞的損害情況2)流體的pH值

影響下列損害情況：無機沉淀堿敏損害乳化損害3）流體的礦化度和抑制性

影響水敏損害的程度1、進入儲層流體的性質4）流體中離子成分

影響無機沉淀損害情況5）流體的粘度

增加流動阻力6）表面活性劑類型和含量

影響油層巖石的潤濕性影響油水界面張力1)固相顆粒的大小和分布1、進入儲層流體的性質4）流體中離2、其它外因2、作業(yè)或生產壓差

微粒運移損害壓力敏感損害無機沉淀損害有機沉淀損害儲層出砂和坍塌壓漏地層增加損害的程度3、作業(yè)流體與地層流體溫差

影響有些敏感性損害的程度影響無機沉淀的生成影響有機沉淀的生成影響細菌損害情況4、作業(yè)或生產時間

影響損害的程度5、作業(yè)流體的環(huán)空返速

影響損害的程度2、其它外因2、作業(yè)或生產壓差3、作業(yè)流體與地層流體溫差（四）外因作用下的油氣層損害機理1、外界流體進入油氣層引起的損害

固相顆粒的侵入與堵塞與巖石不配伍造成的損害-水敏、酸敏、堿敏、潤濕反轉與流體不配伍造成的損害-沉淀、乳化、細菌影響油水分布造成的損害-水鎖、賈敏2、工程因素和環(huán)境條件變化造成的損害

壓差太大引起的損害-微粒運移、壓力敏、結垢等溫度變化引起的損害-影響損害程度、結垢等作業(yè)或生產時間對損害的影響-影響損害程度與深度3、氣藏特殊損害

液鎖損害氣層壓力敏感性氣層流速敏感性氣層鹽結晶損害井壁釉化與拋光對儲層的損害固相析出損害

（四）外因作用下的油氣層損害機理1、外界流體進入油氣層引起的（五）油氣層損害特點普遍存在性存在于各個生產和作業(yè)環(huán)節(jié)存在于油井的整個壽命周期原因多樣性同一生產或作業(yè)過程,存在多種損害相互聯(lián)系性一種損害可加重或引起另一種損害具有動態(tài)性一種損害發(fā)生后會引起內因變化隨生產的進行,內因不斷變化，

內因變化,損害機理變化不可逆性油氣層發(fā)生損害后,要完全解除損害很難（五）油氣層損害特點普遍存在性謝謝！謝謝！保護油氣層技術中國石油長慶培訓中心保護油氣層技術講義課件講授內容提綱一、緒論二、油氣層損害機理三、保護油氣層所需資料及其取得方法四、保護油氣層評價技術五、保護油氣層的完井液技術六、保護油氣層的試油工藝技術講授內容提綱一、緒論一、緒論（一）保護油氣層的重要性（二）保護油氣層的特點及主要內容（三）試油保護油氣層技術的思路與原則一、緒論（一）保護油氣層的重要性

（一）保護油氣層的重要性-總論

各個作業(yè)過程都可能損害儲層:

鉆井、完井、試油等，固相/濾液進入儲層發(fā)生作用，不適當工藝，引起有效滲透率降低,損害儲層

儲層損害的危害性:

降低產出或注入能力及采收率，損失寶貴的油氣資源，增加勘探開發(fā)成本

保護儲層的作用與意義：

是加快勘探速度、提高油氣采收率和增儲上產的重要技術組成部份，是保護油氣資源的重要戰(zhàn)略措施，對促進石油工業(yè)“少投入、多產出”和貫徹股份公司“以效益為中心”的方針都具有十分重要的作用（一）保護油氣層的重要性-總論各個作業(yè)過程都可能損害

（一）保護油氣層的重要性

-有利于發(fā)現和正確評價油氣層

探井損害儲層，可將有希望的儲層被誤判為干層或不具開采價值,搞好鉆井、完井、試油保護油氣層有利于發(fā)現油氣層和正確評價油氣層

遼河榮興油田：1980年之前鉆9口探井，均因儲層損害判為沒有工業(yè)價值；1989年，采用保護儲層配套技術重新鉆探17口井，均獲工業(yè)油流，新增含油氣面積18.5km2，探明原油儲量上千萬噸，天然氣幾十億立方米。華北岔37井第16和19層，鉆井污染，電測解釋為水層，射孔試油分別排出59m3和37m3鉆井液濾液后，都基本出純油，分別產油16.5t/d和11.7t/d。（一）保護油氣層的重要性

-有利于發(fā)現和正確評

（一）保護油氣層的重要性

-有利于提高產能及開發(fā)效益

保護儲層可減少儲層損害，有利于提高儲層產能及勘探開發(fā)效益

新疆夏子街油田，勘探初期用普通鉆井液鉆井，日產油僅3～6t；投入開發(fā)時，用保護儲層鉆井液鉆開油層，完井后投產，日產油一般8～9t，最高達每天24t，儲層級別從三類提高到二類。吐哈溫米油田，開發(fā)方案設計需壓裂投產才能達到所需產能，但鉆167口開發(fā)井時，全面推廣使用與儲層特性配伍的鉆井完井保護油層技術，射孔后全部井自噴投產，單井產能比設計產量提高20-30%。使用的保護儲層技術每口井多投入10000元，卻省掉了壓裂工序，節(jié)省費用幾十萬元。（一）保護油氣層的重要性

-有利于提高產能及開發(fā)效益保

（二）保護油氣層的特點及主要內容試油保護油氣層技術的主要內容（1）基礎資料的收集與儲層潛在損害分析（2）儲層敏感性與鉆井完井液損害評價技術（3）儲層損害機理研究（4）保護儲層射孔壓井液所須處理劑研制與評選（5）保護儲層的射孔壓井液技術（6）保護儲層的試油工藝技術（7）油氣層損害現場診斷與礦場評價技術（二）保護油氣層的特點及主要內容試油保護油氣層技術的主要內

（二）保護油氣層的特點及主要內容保護油氣層技術的主要特點1、涉及多學科、多專業(yè)和多部門的系統(tǒng)工程

由于油氣層損害的普遍性和相互聯(lián)系性，使鉆開油層、測試、完井、試油、增產、投產等每一個生產作業(yè)過程均可能使油氣層受到損害，而且，前一過程的油氣層損害會影響后一過程的生產作業(yè)效果，后一過程沒有搞好保護油氣層工作，就有可能使前面各項作業(yè)中獲得的保護油氣層成效部分或全部喪失。所以，保護油氣層技術是一項系統(tǒng)工程。（二）保護油氣層的特點及主要內容保護油氣層技術的主要特點

（二）保護油氣層的特點及主要內容2、具有很強的針對性

盡管油氣層特性有共性的東西，其損害機理與防治措施也有共同之處。但是，由于不同油氣層的沉積環(huán)境與沉積時代的差異，導致了不同油氣層具有各自的個性；即使是同一油氣層，處于不同的開發(fā)階段，其特性參數亦會發(fā)生變化；此外，相同作業(yè)在不同工礦下所誘發(fā)的油氣層損害也不完全相同，由此造成的儲層損害機理也不一定相同，這就決定了保護油氣層技術具有很強的針對性。因此，在確定每項作業(yè)的保護油氣層技術措施時，應依據施工時油氣層的特性和工況條件來研究確定針對性的保護油氣層技術，否則，可能不會收到預期的效果，甚至可能會導致相反結果。（二）保護油氣層的特點及主要內容2、具有很強的針對性

（三）試油保護油氣層技術的思路與原則試油保護油氣層的技術思路可以歸納為以下四個方面：（1）獲取試油保護油氣層技術研究所需的基礎資料，分析潛在損害因素與機理（2）分析評價鉆井完井過程損害儲層的類型、程度及原因（3）研究評價針對性的保護儲層試油技術（4）試油保護油氣層技術現場試驗、效果評價與完善推廣（三）試油保護油氣層技術的思路與原則試油保護油氣層的技術思

（三）試油保護油氣層技術的思路與原則試油保護油氣層應遵循的原則1、解除鉆井損害，減少試油損害原則2、針對性原則3、配伍性原則4、效果與效益結合原則（三）試油保護油氣層技術的思路與原則試油保護油氣層應遵循的二、損害機理

(一）概述（二）油氣層損害內因（三）油氣層損害外因（四）外因作用下的油氣層損害機理（五）油氣層損害特點二、損害機理(一）概述(一）概述1、油氣層損害機理定義2、研究油氣層損害機理的目的意義3、油氣層損害實質4、油氣層損害類型(一）概述1、油氣層損害機理定義1、油氣層損害機理定義油氣層損害的原因、過程和結果原因：什么因素引起油氣層損害

過程：怎樣發(fā)生的油氣層損害

純物理作用純化學作用物理/化學共同作用生物作用物理－化學－生物共同作用結果：油氣層損害會產生什么后果

1、油氣層損害機理定義油氣層損害的原因、過程和結果2、研究油氣層損害機理的目的意義認識和診斷油氣層損害原因、過程和結果為制定針對性的保護或解除措施提供依據2、研究油氣層損害機理的目的意義認識和診斷油氣層損害原因、過3、油氣層損害實質

內因+外因有效滲透率下降內因：油氣層潛在損害因素

油氣藏類型油氣層敏感性礦物油氣層儲滲空間特性油氣層巖石表面性質油氣層流體性質外因：引起油氣層損害的條件工作液的性質生產或作業(yè)壓差溫度生產或作業(yè)時間環(huán)空返速有效滲透率下降：滲流空間縮小絕對滲透率降低流動阻力增加相對滲透率降低3、油氣層損害實質內因+外因有效滲透率下降4、油氣層損害類型縮小或堵塞滲流空間的損害

外界固相顆粒侵入堵塞儲層微粒水化膨脹/分散微粒運移出砂無機沉淀(包括二次沉淀)

有機沉淀應力敏感壓縮巖石細菌堵塞射孔壓實增加流動阻力的損害水鎖效應賈敏效應乳化堵塞高粘液體損害潤濕性反轉流體分布狀態(tài)改變4、油氣層損害類型縮小或堵塞滲流空間的損害（二）油氣層損害內因1、油氣藏類型2、油氣層滲流空間3、油氣層敏感性礦物4、油氣層巖石表面性質5、油氣層流體性質（二）油氣層損害內因1、油氣藏類型1、油氣藏類型-分類1)按巖性分為:

碎屑巖(主要為砂巖)油氣藏碳酸巖油氣藏礫巖油氣藏2)按儲集空間特點分為：粒間孔隙型，如砂巖油氣藏裂縫孔隙型，如碳酸巖油氣藏裂縫性油氣藏，如變質巖、火成巖3)按儲層滲透性分為：特高滲油氣藏:K>2000md

高滲油氣藏：500md<K<2000md

中滲油氣藏：100md<K<500md

低滲油氣藏:10md<K<100md

特低滲油氣藏;K<10md4)按儲層流體性質分為：氣藏凝析氣藏稀油油藏稠油油藏1、油氣藏類型-分類1)按巖性分為:3)按儲層滲透性分為：1、油氣藏類型-與儲層損害關系1)高滲透和裂縫性油氣藏易發(fā)生較嚴重的固相堵塞損害，不易發(fā)生水鎖損害原因：流動通道較大，固相顆粒可侵入很深，液相侵入易于返排2)稠油油藏和高滲透油藏易產生出砂損害原因：這兩類油藏一般膠結不好，受流體流動沖擊易散架3)低滲和特低滲油氣藏易發(fā)生較嚴重的水鎖和水敏損害，不會發(fā)生嚴重的固相堵塞損害原因：這兩類油氣藏一般孔喉小，泥質含量高，固相不易進入，液相進入難以返排和易引起粘土膨脹1、油氣藏類型-與儲層損害關系1)高滲透和裂縫性油氣藏易發(fā)生2、油氣層滲流空間-概念

儲層巖石中未被礦物顆粒、膠結物或其它固體物質占據的空間稱為滲流空間或孔隙空間，滲流空間由孔隙和喉道構成?？紫叮汗羌茴w粒包圍著的較大空間

孔隙大小反映儲集能力喉道：兩個較大空間的收縮部分

喉道大小和形狀控制滲透能力滲流空間反映了儲層的儲集性和滲透性2、油氣層滲流空間-概念儲層巖石中未被礦物顆粒、膠結2、油氣層滲流空間-表征

孔隙結構指巖石的孔隙和喉道的類型、大小、分布及相互連通關系1）孔隙類型

砂巖儲集層

粒間孔隙微孔隙雜基內微孔隙礦物解理縫和巖屑內微孔隙紋理及層理縫溶蝕孔隙溶孔鑄?？最w粒內溶孔和膠結物內溶孔晶體再生長晶間孔隙裂縫孔隙碳酸巖儲集層原生孔隙溶蝕孔隙生物鉆孔和潛孔孔隙收縮孔隙裂縫2、油氣層滲流空間-表征孔隙結構指巖石的孔隙和喉道的2、油氣層滲流空間-表征不同類型孔喉的主要特征2、油氣層滲流空間-表征不同類型孔喉的主要特征2、油氣層滲流空間-表征3)孔隙結構參數孔喉大小常用如下參數表示主要流動喉道半徑均值Rz

最大連通喉道半徑Rd

喉道半徑均值Rm

孔喉中值R50上述參數越大，孔喉越大孔喉分布用下圖表示孔隙喉道頻率分布直方圖橫坐標表示喉道半徑縱坐標表示相應的分布頻率孔隙喉道頻率分布曲線直方圖各直方頂邊中點的連線累計頻率分布曲線橫坐標表示喉道半徑縱坐標為累計頻率正態(tài)概率曲線橫坐標為-LOG2D縱坐標為累計頻率2、油氣層滲流空間-表征3)孔隙結構參數孔喉大小孔喉分布孔隙喉道頻率分布直方圖及頻率分布曲線圖頻率%喉道半徑（μm)孔隙喉道頻率分布直方圖及頻率分布曲線圖頻率喉道半徑（μm)孔隙喉道累計頻率分布曲線圖非潤濕相飽和度%毛細管壓力（Kg/cm2)喉道半徑（μm)孔隙喉道累計頻率分布曲線圖非毛細管壓力（Kg/cm2)喉道半孔隙喉道分正態(tài)概率曲線圖累積頻率%孔喉直徑孔累孔喉直徑2、油氣層滲流空間-表征3)孔隙結構參數孔喉彎曲程度用結構系數F表示F值越大，孔喉彎曲程度越大F<0.1 平直型喉道0.1<F<1.0較平直喉道F>1.0彎曲孔喉道孔隙連通程度最小未飽和孔隙體積百分數SminSmin越小，孔隙連通性越好退汞效率WeWe越大，孔隙連通性越好孔喉配位數：一個孔隙連通的喉道數配位數越小，孔隙間連通性越差2、油氣層滲流空間-表征3)孔隙結構參數孔喉彎曲程度孔隙連2、油氣層滲流空間-表征4)孔隙度和滲透率

孔隙度和滲透率是從宏觀角度來描述儲層的儲滲空間特性的參數?？紫抖群饬繋r石儲集空間多少及儲集能力大小;滲透率度量儲層巖石滲透流體能力大小孔隙度與滲透率的關系一般孔隙度高，滲透率大;有些情況孔隙度高，滲透率不一定大;滲透率與油氣層損害的關系更密切滲透率與孔隙結構的關系

孔喉大、分布均勻、彎曲程度小和孔隙連通性好,則滲透率較高；否則，滲透率較低2、油氣層滲流空間-表征4)孔隙度和滲透率孔隙度和滲2、油氣層滲流空間-影響因素1)碎屑成分

影響巖石的強度、表面性質和孔隙類型2)骨架顆粒的大小、形狀和分選大?。侯w粒大，粒間孔隙大，滲透率大形狀：表面粗糙、顆粒圓度和球度較低，則孔隙度較小，滲透性較差分選：分選越好，孔隙度越大，滲透性越好

3)填隙物的含量和成分成分：影響膠結的緊密程度含量：填隙物含量越高，孔隙度越低，滲透性越差2、油氣層滲流空間-影響因素2、油氣層滲流空間-影響因素4)膠結類型

常見砂巖膠結類型A.接觸式膠結膠結物極少，粒間孔，孔隙度和滲透率極好B.薄膜式膠結膠結物呈帶狀分布于碎屑顆粒周圍，粒間孔，物性好，此類儲層少見C.孔隙式膠結粒間孔絕大部分或全部被膠結物微孔代替，物性主要受膠結物成分影響D.基底式膠結填隙物含量高，孔隙為微孔，物性極差，主要受膠結物成分影響2、油氣層滲流空間-影響因素2、油氣層滲流空間-與儲層損害關系1)孔隙類型與油氣層損害的關系粒間孔隙和裂縫型儲層，易受固相損害；微孔隙儲層，易受液相損害2)孔喉類型與油氣層損害的關系縮頸喉道：固相侵入、出砂點狀喉道：微粒堵塞，水鎖，賈敏片狀喉道：微粒堵塞，水鎖，水敏管束狀喉道：水鎖，水敏3)孔喉大小與油氣層損害的關系孔喉越大，越易受到固相侵入損害孔喉越小，越易受到液相的損害2、油氣層滲流空間-與儲層損害關系2、油氣層滲流空間-與儲層損害關系4)孔喉彎曲度和孔隙連通性與油氣層損害的關系

孔喉彎曲度越大，孔隙連通性越差儲層孔喉越易受到損害5)滲透性與油氣層損害的關系

滲透性好的儲層，易受到固相侵入損害；滲透性差的儲層，易受到水敏、水鎖和微粒堵塞損害2、油氣層滲流空間-與儲層損害關系3、油氣層敏感性礦物-定義與特點定義：油氣層中易與流體發(fā)生物理、化學和物理化學作用，而導致油氣層滲透率下降的礦物，稱之為敏感性礦物。特點：(1)粒徑很小，一般小于37μm(2)比表面積大

(3)多數位于易與流體作用的部位3、油氣層敏感性礦物-定義與特點定義：油氣層中易與流體發(fā)生物3、油氣層敏感性礦物-類型A.按礦物的化學成分分為：二氧化硅類：石英次生加大、玉髓、蛋白石長石類：鉀長石、鈉長石沸石類：方沸石、濁沸石、鈣沸石、輝沸石等層狀硅酸鹽：高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石混層粘土礦物、地開石、埃洛石、云母等硫酸鹽礦物：石膏、重晶石、天青石碳酸巖礦物：方解石、白云石、菱鐵礦硫化物：黃鐵礦鐵氧化物：赤鐵礦、鈦鐵礦氫氧化物：三水鋁石、水針鐵礦鹵化物：螢石3、油氣層敏感性礦物-類型A.按礦物的化學成分分為：3、油氣層敏感性礦物-類型B.按是否為粘土礦物分為：粘土礦物：高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石、混層粘土礦物等非粘土礦物：石英、長石、方解石、云母、白云石、鐵礦石等C.按引起油氣層損害類型分為：水敏性礦物：蒙脫石、混層礦物、降解伊利石和降解綠泥石、水化白云母晶格水化膨脹/分散引起損害鹽酸酸敏性礦物：富含鐵綠泥石、含鐵碳酸巖、赤鐵礦等二次沉淀和釋放微粒引起損害土酸酸敏性礦物：方解石、白云石、鈣長石、沸石、粘土等生成CaF2、非晶質SiO2和其它化學沉淀堿敏性礦物：長石、微晶石英、蛋白石、粘土礦物等生成凝膠沉淀和增加粘土負電荷速敏礦物：各類固結不緊的粒徑<37μm的敏感性礦物微粒運移堵塞3、油氣層敏感性礦物-類型B.按是否為粘土礦物分為：粒表薄膜式伊利石粒表薄膜式伊利石粒表薄膜式伊/蒙混層粒表薄膜式伊/蒙混層粒表櫛殼式綠/蒙混層粒表櫛殼式綠/蒙混層粒表櫛殼式綠泥石和薄膜與橋接式伊利石粒表櫛殼式綠泥石和薄膜與橋接式伊利石橋接粒間的伊/蒙混層橋接粒間的伊/蒙混層充填粒間的高嶺石充填粒間的高嶺石充填孔隙的綠/蒙混層充填孔隙的綠/蒙混層充填粒間的綠/蒙混層充填粒間的綠/蒙混層3、油氣層敏感性礦物-產狀聚集形態(tài)：敏感性礦物晶體的聚集形狀蜂窩狀：蒙脫石黃鐵礦迭片支架狀：伊利石、伊利石/蒙脫石混層迭片狀（蠕蟲狀、書本狀）、管狀：高嶺石階梯狀：伊利石、伊利石/蒙脫石混層絮凝狀：蒙脫石、伊利石、伊/蒙混層分散狀：高嶺石、伊利石、伊/蒙混層網狀：蒙脫石片狀：蒙脫石、伊利石葉片狀、針葉狀、絨球狀：綠泥石撕裂狀(絲狀、毛發(fā)狀)：伊利石、坡縷石3、油氣層敏感性礦物-產狀聚集形態(tài)：敏感性礦物晶體的聚集形狀4、巖石表面性質-比表面積1)定義及單位定義：單位體積巖石內顆粒的總表面積單位：平方厘米/立方厘米2)巖石的比表面與顆粒大小的關系巖石的顆粒越細，比表面越大砂巖：比表面<950cm2/cm3

細砂巖：比表面950～2300cm2/cm3

粉砂巖：比表面>2300cm2/cm33)巖石的比表面與油氣層損害的關系比表面越大，巖石孔道越小，巖石與流體接觸面積越大，作用越充分，引起的油氣層損害越大4、巖石表面性質-比表面積1)定義及單位4、巖石表面性質-潤濕性1)定義及表示定義：液體在巖石表面的鋪展情況,能鋪展?jié)櫇?，否則，不潤濕潤濕程度的表示：接觸角θθ完全潤濕：θ＝0o潤濕：θ<90o中性潤濕：θ＝90o非潤濕：θ>90o全不潤濕：θ＝180o4、巖石表面性質-潤濕性1)定義及表示潤濕程度的表示：接觸角4、