煤岩储层伤害机理及评价方法
崔思华
1,2
管保山2 张遂安1 伊向艺3 梁 利2 刘 萍
2
(1.中国石油大学(北京),北京 102249; 2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院,
河北 065007; 3.成都理工大学,四川 610059)
摘 要:我国多数地区煤层的渗透率较低,通常小于1@10-3L m 2,煤层渗透率一般在011~01001@10-3L m 2,属于特低渗透或致密储层,对各种伤害因素更为敏感,伤害评价显得尤为重要。本文介绍几种评价煤岩储层伤害的实验方法,可评价压裂液对煤岩基质的伤害、对裂缝割理的伤害。
关键词:煤岩 伤害实验 评价方法
Mechanism of Coal &Rocks Reservoirs and Evaluation Methods
Chui Sihua 1,2,Guan Baoshan 2,Zhang Sui c an 1,Yi Xiangyi 3,Liang Li 2,Liu Ping 2
(1.China Pe troleum University (Beijing),Beijing 102249; https://www.doczj.com/doc/ea13464238.html, ngfang Branch,C hina Petr oleum Exploration Development and Researc h Institute,Hebei 065007; 3.C hengdu Polytechnic University,Sic huan 610059)Abstract:The permeability of coal seams is low in most areas in https://www.doczj.com/doc/ea13464238.html,ually,it is less than 1@10-3
L m 2.The permeability of coal seams generally varies from 011to 01001@10-3L m 2.These seams belong to especially low permeability sea ms or c ompact reservoirs,which are more sensitive to all the damaging factors.Therefore,damage evaluation becomes very important.The paper introduces several experimental me thods for evaluation of damages of lithologic reservoir,which can be used for evaluation of damages of frac fluids to lithologic matrix,and their damage to fissure &cleavages.Keywords:Litho type;da mage test;evaluation method
1 煤岩储层伤害机理
为了达到较好的压裂效果,需要对压裂过程中可能产生的损害进行评价。与常规油气藏的油气层敏感性损害和保护评价相似,压裂过程中的煤层气储层保护技术评价也是基于考虑外界环境作用于煤岩储层后的渗透率变化特征为主要目的,在保护技
术实施过程中需要考虑三个方面的内容:(1)煤岩储层潜在损害因素及敏感性程度评价;(2)煤岩储层压裂液损害实验评价;(3)保护煤岩储层的压裂液体系的建立及应用。
结合煤层气开发特征,进行煤岩储层的应力敏感、速敏、水敏等敏感性评价,以及入井流体对煤岩储层损害因素分析,能够为煤岩气藏的开发过程
基金项目 (本文由国家重大专项5煤层气完井与高效增产技术及装备研制6项目(编号:2008ZX05037)资助。
作者简介 崔思华,男,中国石油大学(北京)石油与天然气工程博士后,主要从事天气、煤层气勘探开发及储层改造等方面研究工作。
第9卷第3期 中国煤层气
Vol 19NO 132012年6月 C HINA COALBED METHANE
June 12012
中的储层保护工作提供基础参数,对于提高煤层气开采产量,加大煤层气开采力度,有着积极的意义。
煤岩储层的潜在敏感性损害与其独特的孔隙结构特征、割理和微裂缝系统、敏感性矿物类型以及润湿性等有关。针对煤岩储层特征,结合开发过程可能遇到的作业情况,对煤岩储层潜在损害进行分析。
煤岩裂缝发育具有平直的特征,是煤层甲烷渗流的通道,很容易在受外来流体和压力的情况下,发生堵塞与闭合,造成渗透率降低,产能下降,严重影响煤层气产量。煤岩基块微孔隙发育,比表面积大,具较强的吸附能力,它的这些特性容易引起工作液及添加剂的吸附与滞留,加重了损害的严重性和防治难度。在煤层压裂造缝的过程中,压裂液体系对煤层具有一定的正压差作用,在压裂液正压差作用下,压裂液部分固、液相会沿裂缝通道向煤层基质孔隙中滤失,煤岩储层孔径微小使得其具有高的毛管压力作用特征,进入基质孔隙中的压裂液组分在高的毛管压力作用下也很难被返排出来,滞留在中等孔隙及微孔隙中的固相和液相组分会造成孔隙体积的减小、增加储层的致密程度,从而影响储层的渗透能力。通过大量的试验研究认为压裂液对煤岩储层的伤害机理主要以下几点:
(1)煤岩储层主要由有机高分子组成,比表面积大,吸附性强,因吸附造成的储层损害严重。压裂液吸附在煤表面形成渗透率近似于为零的致密带,使甲烷气体很难从内部孔隙中扩散出来,降低煤层气的渗流能力;
(2)煤岩低孔低渗,毛管力作用强,引起压裂液滞留在煤层,形成水相圈闭,造成对储层的伤害韩城区块煤岩基质孔隙以粒内孔和植物组织孔为主,孔隙直径为5~15L m,平均孔隙度41872%,渗透率为01009~1901115@10-3L m2,低于1@10-3 L m2占57%;低孔、低渗透、含水饱和度高,非均质性强煤层气藏的喉道半径小,毛细管压力大,产生的自吸和滞留作用明显;
(3)煤岩是孔隙和裂隙都极其发育的双重孔隙结构,固相侵入是造成渗透率损害的主要因素,易发生堵塞与闭合,严重影响煤层气产量。韩城地区煤岩裂隙平均宽015~17mm,裂隙密度012~216条/m,发育密度最大在45条/m左右,平行组割理和正交产状裂缝组均有出现;
(4)煤岩储层应力敏感性强,塑性特征明显使得更易产生煤粉发生运移、堵塞,降低裂缝导流能力,影响煤层气产量。
2伤害实验评价方法
针对上述主要伤害机理,设计合理的实验方法,正确评价各种压裂液对煤岩储层的伤害,为优化压裂液配方提供重要的实验数据。
(1)煤岩吸附伤害实验
煤岩储层主要由有机高分子组成,比表面积大,吸附压裂液中的有机组分,在毛管压力作用下产生/滞留效应0,增加储层的致密程度,对储层的渗透能力造成损害,使甲烷气体很难从内部孔隙中扩散出来,降低煤层气的渗流能力。实验室采用人工煤心柱,利用压裂液动态滤失伤害仪进行吸附伤害评价。取小于100目的煤粉40g(在105e下烘4小时),装入胶筒中,在一定的压力下制成煤心柱待实验,该情况下扩大了与液体接触的煤粉的表面积,能更好的反应由于吸附而造成的伤害。将充填好的动态滤失仪胶筒安装在动态滤失仪上测其通过标准盐水的渗透率;再将待测液(活性水、线性胶、冻胶压裂液以及清洁压裂液)反向注入煤心中,密闭数小时;然后再注入标准盐水,测其渗透率,直至渗透率平稳。实验在储层温度下进行。实验液体用活性水、清洁压裂液滤液、植物胶压裂液滤液,实验用煤样为韩城3#煤。实验结果见表1及图1~3。
表1煤芯柱伤害实验结果
伤害液体
伤害前渗透率
(@10-3L m2)
伤害后渗透率
(@10-3L m2)
伤害率
(%)活性水
410231649145
0153014711132清洁压裂液滤液
5128412419170
3126215422108植物胶压裂液滤液
5135111378188
4129110276122从实验结果看,不含有机物的活性水压裂液由于吸附对煤岩造成的伤害小于含有机物的清洁压裂液和植物胶压裂液。在选用压裂液时,要充分考虑其中的有机质由于吸附对煤储层造成的伤害。
39
第3期煤岩储层伤害机理及评价方法
图1 清洁压裂液
滤液伤害实验结果
图2 活性水
伤害实验结果
图3 植物胶压裂液滤液伤害实验结果
3 毛细管自吸实验
在煤层气开采过程中,煤岩与工作液接触,引起的毛细管自吸会导致水相圈闭伤害,造成气相渗透率下降,严重影响煤层气产量。实验用煤为晋城3#
煤。
(1)装置和实验方法
实验利用精度为011mg 的电子天平悬吊测量自吸岩样重量变化,用智能LCR 测量仪测量自吸过程中岩样电阻率。首先模拟地层水建立初始含水饱
和度;在LCR 仪器上进行试验,记录岩样吸水前
重量和电阻。
(2)毛细管自吸实验结果
对研究区水相圈闭伤害的实验评价,主要采用气驱水获得束缚水饱和度与残余水饱和度,对应测量束缚水饱和度与残余水饱和度条件下的气测渗透率。其评价结果如图4所示。由评价结果可以看出,束缚水饱和度范围在19126%~35125%左右,在束缚水饱和度条件下,岩心的水相圈闭伤害指数为01435~01556。可以看出煤的自吸能力随自吸时
间的延长,而逐渐减弱。在煤层气开采过程中,煤与工作液接触,引起的毛细管自吸会导致水相圈闭伤害,造成气相渗透率下降,严重影响煤层气产量。
图4 不同煤样的水相圈闭伤害图
(3)气相渗透率恢复实验
试验方法是将准备好的岩样紧夹于煤心夹持器中,密封样品。改变进口压力,待其稳定后,读出该压力下的流量,计算渗透率。实验数据表如表2所示。
表2 气相渗透率恢复实验数据表
样品号
孔隙度(%)气测渗透率(L m 2)伤害后渗透率
(L m 2)恢复率(%)J4691904619332147235166J6481353212630191240130J74101037217250197435172J5331445117070181547172J3861675318761130033155J6241334014210115937170J4841432014980118036114J3531586011410125732147J51
31875
01707
01238
33162
40
中国煤层气
第3期
由实验结果可以看出,随着压差的增加,岩心的渗透率不断的变大,最大渗透率恢复率在47172%,最小渗透率恢复率在32147%,恢复率在30%至50%之间,平均恢复率为36198%。
4 压裂液动滤失实验
煤岩是孔隙和裂隙都极其发育的双重孔隙结构,固相侵入是造成渗透率损害的主要因素,易发生堵塞与闭合,严重影响煤层气产量。由于煤岩渗
透率极低,利用常规砂岩伤害评价方法难以完成压裂液对割理裂缝的伤害实验。利用自主研发的储层动滤失分析仪,给岩芯夹持器加载对应埋深的有效应力,使压裂液以一定流速流过岩芯前部端面,给液体加压,使岩芯前后两端形成一定的压差,测取岩芯出口端滤液的滤失量和对应的滤失时间,模拟压裂液在井下压力和剪切条件下压裂液的滤失情况,
测定压裂液在地层条件下的滤失特性。
图5 压裂液动滤失实验
测得岩心的实验数据如图5所示:从结果可以看出,不论是什么滤液类型,煤岩的滤失量偏大,滤失系数范围为813~111@10-4cm/min,滤失系
数值偏大,其中KCl 溶液的滤失系数111@10
-3
c m/min 、清洁压裂液为1122@10-4
c m/min 。初始滤失量:清洁压裂液为016677cm 3/c m 2。活性水013773c m 3/c m 2实验,相差不大,测得煤岩动滤失实验有别于常规石油类储层岩石动滤失实验,实验曲线没有出现明显的分段情况,实验过程前期滤失量没有明显大于后期滤失量,这是由于无论用活性水、KCl 溶液、清洁压裂液溶液,动滤失过程中煤岩端面都不易于形成滤饼,导致滤失实验前后滤失量差别不大。
KCl 溶液的初始滤失量为负值可能与压裂过程中裂缝张开有关,煤岩属于裂隙性储层,不同于孔隙性储层,当外来工作流体进入煤岩裂隙中时,流体的渗入使得煤岩节理面的有效应力减小,节理张开区域和距离变大,导致煤岩内部结构变的疏松,容易受到更多外来流体的冲刷,最终使得煤岩裂隙增大和疏松(邓金根,2008)。故随着时间的变化单位时间内的滤失量不降反增,与常规的孔隙性储层滤失趋势有所差异。所以会出现初始滤失量为负值的现象,如活性水压裂液。
5 结论
(1)煤岩储层比表面积大、吸附性强,割理裂
隙发育、固相侵入堵塞,低孔低渗、易发生水相圈闭和液相滞留,是煤岩储层主要伤害机理;
(2)不同体系压裂液对煤岩储层的伤害机理不同,根据主要伤害机理选择不同的伤害实验评价方法,对优化压裂液配方具有重要的指导意义;
(3)毛管自吸实验表明,煤与工作液接触后煤岩的含水饱和度会增加,最终含水饱和度能达到90%左右,气测渗透率伤害率也达到90%左右。随着返排压差的增加;煤岩气测渗透率不断提高,最终能恢复到初始状态的70左右;
(4)自主开发研制的煤层压裂液动滤失试验评价方法,能真实模拟煤层增产过程中压裂液滤失情况,为压裂液优选提供技术支持。
参 考 文 献
[1] J 1W 1Ely 1Hydraulic Fracturing of Coal Seams 1the 1991
Coalbed Methane Symposium,Short Course,May 19911[2] 韩来聚,薛玉志,李公让等.胜利油田钻井油气层
保护分析与认识[J]1油气地质与采收率,2007,14(5):1-41
[3] 钱家煌,时维才,低渗透水敏性油藏注人水配伍工
艺研究及应用[J]1钻采工艺,2000,23(6):22-251
[4] 崔会杰,等.粘弹压裂液在煤层气井压裂中的应用
[J]1钻井液与完井液,2006(7),23(4):59-611
(责任编辑 刘 馨)
41
第3期 煤岩储层伤害机理及评价方法
烃类充注对储层成岩作用影响 油气等有机烃类在储层中的聚集改变了成岩作用环境，从而控制着矿物的交代、转化及自生矿物的形成等成岩作用过程。所以充分认识有机油气注入与储层中矿物形成、转化之间的关系，深入探讨成岩作用机理，不仅可以为储层有利次生孔隙带的预测提供理论依据，而且可以确定油气充注方式、期次和时间，对研究油气藏的形成过程、总结油气藏的形成模式和分布规律具有重要的理论意义和应用价值。 其形成主要与有机质成熟过程释放有机酸对长石等颗粒的溶解有密切关系。近年来，随油气勘探发展，储层成岩作用在理论研究、具体实践中均获得了长远进展。在成岩作用的现代概念（Walther，1983）提出至今约一百年的历史中，成岩作用的研究经历了几个发展阶段，并取得了许多重大的进展。20 世纪40-50 年代以前，沉积学主要研究沉积作用的过程，大多数沉积地质学家的观点是沉积矿床为沉积作用或至多在同生期沉积就形成了（孙永传等，1996）。但是从20 世纪中期开始，人们对成岩（后生）作用的研究给予了很大的关注，成矿作用的阶段性的认识则从根本上改变了沉积岩石学的许多传统观念，并孕育了成岩作用研究的新时代。从上世纪70 年代中期开始至90 年代，成岩作用的研究进入了一个崭新的阶段，其中与石油地质学家的参与有着重要的关系。后期，由于诸多因素，促使石油地质学家们及沉积学家对储层成岩作用的研究愈加重视，其显著特征是对成岩反应中无机和有机过程相互作用及其系统演化的探索，并重新评价油气地质演化过程和有利储层形成及其演化历史（Hower等，1976），，成岩作用的研究由此进入了一个快速发展的阶段，相当一部分学者称之为现代成岩作用研究阶段。在该阶段盆地油气活动的研究为成岩作用或者成烃-成岩作用的深入研究提供了契机（Bredehoeft等，1990；），我国学者对诸多含油气盆地储层成岩作用也开展了不懈的研究和探索，为深入揭示中国陆相含油气盆地的成岩作用规律研究奠定了基础，成岩作用的研究亦被列入沉积学和储层地质学重要研究方向。盆地油气活动在成岩作用或成烃-成岩作用中的深入研究对于认识小尺度内成岩特征与大尺度盆地演化，揭示成岩作用的时空规律具有重要的意义（李忠等，2006）。目前，大多数研究者已认识到，储层的成岩作用是一个十分复杂的地球化学过程，受到构造演化、沉积作用、矿物、盆地热流性质、油气运移及成岩环境中的物理化学条件等多种因素控制，最关键的是在油气充注过程中，矿物与孔隙油气之间的相互作用条件、方式及随之发生的迁移方向、途经与沉淀位置等，油气流动是影响成岩作用的关键因素（张枝焕等，2000；）。 综合前人的研究，油气充注对成岩作用的影响可以概括为三个方面：（1）抑制胶结作用的进行，主要是抑制石英、伊利石和碳酸盐矿物的胶结；（2）油气中所包含的有机酸溶蚀可溶矿物，形成溶蚀孔隙，增加了储集空间；（3）油气形成产生的超压能缓冲压实作用，有利于原生孔隙的保存。 1油气充注对胶结作用的抑制 石油生成、运移后在储层中产生聚集，油气的注入孔隙水化学组成发生改变，造成孔隙水的无机离子的浓度减小，且直接由碳酸盐胶结作用、间接使pH值发生变化、油气部分代替地层水从而阻止了矿物的离子间质量传递，使矿物的交代和转化、自生矿物的形成受到抑
储层伤害评价及保护技术的研究是油气田勘探开发过程中重要的技术，也是提高油气勘探和开发质量的重要环节。在勘探中，有利于对油气储层的发现，和对储层的正确评价；在生产过程中，有利于提高油气产量及油气田开发的经济效益，和储层的稳产和增产及最大限度的利用油气资源，也关系到油气田勘探开发的成效。近些年来，随着油气勘探开发的进步，油气储层的保护技术越来越受到石油公司的重视，并已形成了从储层特征和潜在伤害分析、预测技术，储集层敏感性分析评价技术，储集层伤害指标建立和分级，钻井、完井、投产到压裂酸化及井下作业过程中保护油气层等配套实用技术，通过实际应用，取得了巨大的成效和经济效益。在油（气）井钻井、完井、生产、增产、提高采收率等全过程中的任一作业环节，储层与外来液体以及所携带的固体微粒接触，由于这些液体与地层流体不匹配而产生沉淀，或造成储层中粘土矿物的膨胀或产生微粒运移，它们往往堵塞了孔隙通道，使得渗透率降低，从而不同程度地损害了储层的生产能力，即储层伤害。 （１）油气田勘探开发生产中的储层伤害原理与特点。国内外大量的研究发现，油气储层一般都具有高应力敏感性、高毛细管压力、高含水饱和度和高水敏性的特点。而低渗透储层还具有低孔隙度、低渗透率和高含水饱和度的特征。一般研究认为，储层损害是一个复杂的系统工程，它是由于内伤害源（储层内固有的）、外伤害源（外来的）和复合伤害源（内、外伤害源相互作用）导致的结果。具体损害形式有：①固相微粒（外来和内部的）运移造成的储层损害；②外来流体与储层岩石、流体不配伍造成的损害：如水敏性损害、碱敏性损害和无机垢、有机垢堵塞等；③润湿性、毛管现象引起的储层损害（水锁、润湿反转、乳头液堵塞、气泡堵塞）；④地层湿度、压力变化引起的储层损害；⑤微生物对储层的损害。 油气田勘探开发生产过程中的储层损害具有如下特点：①损害周期长。几乎贯穿于油气田勘探开发生产的整个生命期，损害具有累积效应；②损害涉及到储层的深部而不仅仅局限于近井地带，即由井口到整个储层；③更具有复杂性。井的寿命不等，先期损害程度各异，经历了各种作业，损害类型和程度更为复杂，地面设备多、流程长，工艺措施种类多而复杂，极易造成二次损害；④更具叠加性。每一个作业环节都是在前面一系列作业的基础上叠加进行的，加之作业频率比钻井、完井次数高，因此，损害的叠加性更为突出。 （２）储层伤害评价方法。储层伤害评价技术包括室内评价和矿场评价，室内评价的目的是研究油气层敏感性，配合进行机理研究，同时对可采用的保护技术进行可行性和判定性评价，为现场提供室内依据（见图１）。矿场评价则是在现场开展有针对性的试验，分析判断室内试验效果，选择合理的方法、技术。 从室内进行储层损害研究的方法上讲，常规的室内研究方法主要是在模拟储层现场条件的情况下，进行岩心流动试验，在观察和分析所取得试验结果的基础上，研究岩心损害的机理。主要实验内容包括：Ｘ－－衍射分析；扫描电镜分析；薄片分析；岩心薄片和铸体薄片；储层敏感性试验，包括流速敏感性试验，水敏性和盐敏性试验，酸敏性试验，碱敏性试验以及压力敏感性试验。 （３）矿场评价技术方法。试井评价技术方法，主要包括稳定试 井法、不稳定试井法、重复电缆地层测试（ＲＦＴ）和钻柱测试（ＤＳＴ）。测井评价技术方法，包括电阻率测井法、深度探测测井法和时间推移测井法。 用其他资料评价伤害的方法，包括用试油后排液量的资料评价伤害程度、用各阶段（中途、完井和投产）测试资料评价伤害程度和用投产后采油指数等生产参数的变化情况评价伤害程度（表１）。 ２０世纪９０年代以来，国外很多油气田和国内一些油气田已经形成了从伤害机理研究到现场施工一整套系统保护油气的研究思路和工作方法，并取得了丰硕的成果和较好的经济效益。 （１）钻井保护油气层技术。重视钻井过程中的油气层保护技术，有利于发现油气层，准确评价储层性质，提高油井产量。主要包括探井岩性、物性、敏感性、地层孔隙压力、破裂压力钻前预测、随钻监测技术，裂缝性油气藏损害机理及屏蔽暂堵保护技术，油气层保护射孔与矿场评价技术，欠平衡钻井储层保护技术。 （２）开发注水中的储层改造技术。油田开发过程中，由于储层孔喉小，经常堵塞，导致注水压力高，甚至注不进水，无法完成配注任务。因此油田注水过程中储层保护技术研究显得越来越重要。通过研究注入水与油藏配伍性、孔喉内粘土矿物损害、有机垢和无机垢形成趋势，确定了注水开发油层物性的界限，建立注入水水质标准、水质控制与保障体系。在此基础上优选注水精细过滤技术、粘土稳定技术、细菌控制技术等，有效提高注水效率。 （３）增产改造储层保护技术。储层增产改造可以解除、弱化钻井完井及生产作业造成的损害，然而增产改造作业本身还有可能带来损害，如何减小储层损害就成为增产改造的重要的发展方向。主要研究使用优质入井液、压裂液，防漏失管柱、抽砂泵捞砂等技术，解决了配伍性差、液相和固相侵入损害问题。采用空心杆清蜡、防蜡管、自动清蜡器及强磁防蜡技术避免了压（修）井作业的漏失损害。应用自生热油清蜡技术，并与化学清蜡相结合，使清蜡速度大幅度提高。大量的实践表明，油气田的高效开发离不开储层保护，防止储层损害已经成为油气井（注入井）作业及油气田开发优化的重要目标，是开发效益最大化的基本途径。从开发井钻井、完井、油气生产、直至提高采收率的全过程，实施以系统工程观点建立起来的油气层保护技术是大幅度提高采收率的保障，也是增加产量、降低生产成本的必由之路。 １ 油气储层伤害机理 ２储层保护技术 ３ 认识与展望 参考文献 ［１］ ［２］ ［３］［４］ 表１储层伤害评价指标 （转１１８页） 油气储层伤害评价与保护技术 王胜利 （中国地质大学） 摘要关键词储层伤害评价及保护技术的研究是油气田勘探开发过程中重要的技术，也是提高油气勘探和开发质量的重要环节。本文探讨了油气储层伤害的机理，评价油气储层伤害的主要方法和标准。并根据不同的油藏类型，总结了国内外的油气储层保护方法。 储层伤害储层保护储层敏感性
Advances in Geosciences地球科学前沿, 2019, 9(4), 289-300 Published Online April 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/ea13464238.html,/journal/ag https://https://www.doczj.com/doc/ea13464238.html,/10.12677/ag.2019.94032 Advantages and Disadvantages Effects of Diagenesis on Reservoir Physical Properties Song Hu1, Xiaoxiao Lu2,Danfeng Zhang3, Jing Cheng4 1Petroleum Exploration and Production Research Institute, SNOPEC, Beijing 2Daqing Branch of China Petroleum Logging Co. LTD., Songyuan Jilin 3Greatwall Drilling Company, CNPC, Beijing 4International Logging Company of Greatwall Drilling Company, CNPC, Beijing Received: Apr. 7th, 2019; accepted: Apr. 22nd, 2019; published: Apr. 29th, 2019 Abstract Compared with the traditional theory, the diagenesis types cannot be divided into two categories completely. In fact, both the diagenesis itself and its combination have two sides. In this paper, the diagenesis of the W oil field is taken as an example, and the main diagenesis types are summarized by the methods of observing cores, identifing common and casting thin sections, and detecting scanning electron microscope. And the dialectic influence of diagenesis on the physical properties of reservoirs is discussed in the light of the theory of dialectics. The results show that the main di-agenetic types, such as compaction, cementation, dissolution, recrystallization, their own or their combination, have a common duality, complexity and interrelated influence on the physical prop-erties. They are characterized by interdependence and mutual transformation of reservoir im-provement and destruction. In line with the advantages and disadvantages to find the principle of high-quality reservoirs, it is conducive to the ultimate improvement of reservoir physical proper-ties if the compaction, cementation and metasomatism are relatively developed in the early stage of diagenesis as well as the dissolution is more developed in the later stage of diagenesis. Keywords Diagenetic Type, Diagenetic Evolution, Physical Property, Materialist Dialectics, Two Sides 成岩作用对储层物性的利弊影响分析 胡松1，路肖肖2，张丹锋3，成婧4 1中国石化石油勘探开发研究院，北京 2中国石油测井有限公司大庆分公司，吉林松原 3中国石油集团长城钻探公司，北京 4中国石油长城钻探工程公司国际测井公司，北京
第四章油气层损害机理 当探井落空、油气井产量快速递减、注入井注入能力下降，人们首先想到的是油气层可能被损害。随着勘探开发的地质对象越来越复杂（规模变小，储层致密、深层高温高压、老油气田压力严重衰竭），探井成功率降低，开发作业成本增加，使得油气层损害研究更加倍受关注。 油气层被钻开之前，在油气藏温度压力环境下，岩石矿物和地层流体处于一种物理、化学的平衡状态。钻井、完井、修井、注水和增产等作业或生产过程都能改变原来的环境条件，使平衡状态发生改变，这就可能造成油气井产能下降，导致油气层损害。 为了揭示油气层损害机理，不仅要研究油气层固有的工程地质特征和油气藏环境（损害内因），而且还应研究这些内因在各种作业条件下（损害外因）产生损害的具体过程。损害机理研究以岩心分析、敏感性评价、工作液损害模拟实验和矿场评价为依托，通过综合分析，诊断油气层损害发生的具体环节、主要类型及作用过程，最后要提出有针对性的保护技术和解除损害的措施建议。 第一节油气层损害类型 油气井生产或注入井注入能力下降现象的原因及其作用的物理、化学、生物变化过程称为油气层损害机理。通常所说的油气层损害，其实质就是储层孔隙结构变化导致的渗透率下降。渗透率下降包括绝对渗透率的下降（即渗流空间的改变，孔隙结构变差）和相对渗透率的下降。外来固相侵入、水敏性损害、酸敏性损害、碱敏性损害、微粒运移、结垢、细菌堵塞和应力敏感损害等都改变渗流空间；引起相对渗透率下降的因素包括水锁（流体饱和度变化）、贾敏、润湿反转和乳化堵塞。油气层损害主要发生在井筒附近区，因为该区是工作液与油气层直接接触带，也是温度、压力、流体流速剧烈变化带。钻井完井过程的损害一般限于井筒附近，而增产改造、开发中的损害可以发生在井间任何部位。 对于某一油气藏和具体作业环节到底如何有效地把握主要的损害呢？大量研究工作和现有的评价手段已能清楚地说明主要损害原因。目前比较普遍
·199· 花岗岩大部分都是分布在盆地的底部，但规模一般较大，且埋藏较深，因此开采的程度较低，从现在的研究状况来看，花岗岩中一般储存的油气较少一般难以达到成藏条件。但花岗岩若达到了成藏条件就会形成规模较大的油气藏，从而具备很好的开发前景。 1 花岗岩储层特征 1.1 岩性特征 花岗岩的基本组成成分是长石、石英、黑云母等，有时还含有一些灰石[1]。矿物成分中石英约20%~30%，斜长石约50%~60%，钾长石约10%~20%，黑云母为5.39%~31.24%,由此可以看出花岗岩储层的矿物主要以长石为主。1.2 物性特征 花岗岩岩体内部各类裂缝沟通孔隙在上部形成了较好的储集空间，孔隙度为0.1%~27.5%，平均4.2%，其中<5%的样品占66%，渗透率最小值<0.01mD，最大为93.2mD，平均1.8mD。不含较大孔缝。从以上数据就能明显的得出一个结论，岩石致密、渗透性差，花岗岩储层的储量主要取决于其孔隙，裂隙主要影响其渗透性，所以裂缝就成了主要的渗流通道。1.3 孔隙结构特征 花岗岩储层的储集空间和渗流通道可以分为一下几类：1）孔隙。花岗岩中原生孔隙不发育，溶蚀孔隙属于次生孔隙，主要由于水流沿着断裂或裂缝渗入而形成，多为矿物溶孔，溶蚀矿物主要为斜长石和角闪石。2）裂缝。有岩心观察可以看出花岗岩中的裂缝类型有构造裂隙和构造-溶蚀裂隙两种，裂缝的宽度一般为0.1~0.5mm，还可以由测井资料看出宏观裂缝不发育，大多数为构造—溶蚀裂缝。3）溶洞。花岗岩油藏中的溶洞相对而言不是很多，但是在一些特殊的情况下也会有很多的溶洞。4）微裂隙。花岗岩油藏中溶洞不是很多，但裂缝是比较发育的，这些裂缝在岩石应力的影响下又会进一步形成微裂缝。 2 花岗岩储层潜在损害机理 2.1 固相侵入 花岗岩储层的裂缝微裂缝占了很大一部分，所以裂缝微裂缝对它的渗流能力起到的非常大的作用，花岗岩储层中的油大部分都是通过裂缝来进行流动的。钻井液一般由膨润土、加重剂和混入钻井液的地层微粒组成，同时固体颗粒的粒径是在一定范围内分布。 2.2 应力敏感性损害 由前面分析可知，花岗岩储层中的裂缝微裂缝比较发育，这样的储层中裂缝在导流能力方面就起着重要的作用，如果花岗岩储层中发生应力敏感损害这样的话，储层中的微裂缝就会在压差作用下合在一起，储层中油流就会很难通过甚至无法通过。2.3 水锁损害 有前面的研究可以看出，花岗岩储层中溶洞不是很发育，孔隙也相对不发育，但是储层中的裂缝微裂缝是比较发育的，经研究表明水锁对花岗岩储层的损害就是对其中大量发育的裂缝的损害。 3 花岗岩储层保护技术 3.1 欠平衡钻井技术 目前欠平衡钻井技术是保护花岗岩储层的最好的方式，如果能把非直井开采技术和欠平衡钻井技术相结合，这样以来就可以穿过更多的储层来更好的提高单井的产量。3.2 低压屏蔽暂堵技术 由于各个地区的地层特征不尽相同，所以要根据现场的情况选择最佳的钻井方式来达到保护储层的目的。如果要选择欠平衡钻井，就要在全部的开采过程中都使用欠平衡钻井开采，钻完井后要采用裸眼完井方式完井，完井后就可以投入生产；同样如果要采用低压屏蔽封堵技术，最好使用套管射孔完井方式完井，这样有利于后期的酸化压裂等增产措施。 4 结论 1）由以上的研究可以得出，花岗岩储层岩性致密、低孔低渗、裂缝发育且为储层中主要的渗流通道，花岗岩储层类型主要是裂缝型。2）钻井液固体颗粒侵入损害、储层岩石应力敏感的伤害、储层中的流体和酸性液体造成的损害、钻井液流速过快造成的损害为花岗岩储层的主要损害类型。3）欠平衡钻井技术和低压屏蔽暂堵技术为保护花岗岩储层的主要技术，相对而言欠平衡钻井技术对花岗岩储层更好，但是还要根据现场情况和地层特征选择最佳的钻井方式。 参考文献： [1] 邱树立.D块稠油油藏兴隆台油层兴Ⅱ组储层物性特征[EB/ OL].云南化工,2017(12). 收稿日期：2017-11-29 作者简介：张磊，西安石油大学。 花岗岩储层损害机理及保护技术 张 磊 （西安石油大学，陕西 西安 710065） 摘 要：通过扫描电镜、铸体薄片等技术，对花岗岩储层的岩性特征、物性特征和它的损害机理等做了系统 全面的分析，探讨了花岗岩油藏的保护方法。 关键词：花岗岩储层；储层损害；欠平衡钻井 中图分类号：TE258 文献标识码：B 文章编号：1004-275X（2018）01-199-01
《成岩作用与储层评价》文献综述试论成岩作用与油气成藏的关系 专业______地质学_______ 班级__ 资信研10-4班___ 姓名______蔡晓唱_______ 学号_____S1*******_____
试论成岩作用与油气成藏的关系 20世纪80年代以来，油气运移、成岩作用、盆地分析研究相互渗透，并取得了长足的进展。将成岩作用、油气的成藏史等纳入到盆地发展演化历史中统一考虑，是当前研究的一个趋势所在[1]。本文从烃类流体充注与储层成岩作用的关系、用储层油气包裹体岩相学确定油气成藏期次、示烃成岩矿物与油气成藏的关系、利用成岩过程中自生石英数量的变化确定油气藏形成时间、岩性油气藏中成岩作用对油气聚集的控制作用五个方面简要论述了储层成岩作用与油气生成、运移和成藏的关系。 1 烃类流体充注与储层成岩作用的关系 由有机质转化来的有机流体是整个地壳流体活动的一部分，对成岩演化有着至关重要的影响，也是盆地发展演化的一个重要侧面。有机质转化形成的有机酸引起了地质界的广泛关注，主要是因为它可以溶解矿物，形成次生孔隙[2]。有机酸主要由干酪根含氧基团的热催化断落、烃类与矿物氧化剂之间的氧化还原反应、原油微生物降解和热化学硫酸盐还原作用转化而来，但就其生成时间而言，尚未有定论。泌阳凹陷碎屑岩储层在碱性-强碱性原始地层水中发现石英溶解型次生孔隙，不但丰富了次生孔 为石英自生加大提供了新的解释。塔中隙的成因理论，而且石英溶解所产生的SiO 2 地区志留系烃类侵位后因淡水注入而使烃类被氧化，所产生的有机酸促进了钾长石等矿物的溶解，导致了次生孔隙的发育。 除有机质转化产生有机酸外，油气的产生对成岩作用有着重要意义。油气运移成藏的成岩记录是从岩石学和地球化学方法反演成藏过程的基础，国际上对储层中烃类流体充注与成岩作用关系给予高度重视。九十年代以来学者们开始关注“烃类流体侵位与储层成岩作用”领域的研究，这主要基于两方面原因，一是早期烃类流体侵位有利于优质储层形成，二是储层成岩纪录有助于重构油气成藏过程[3]。1999年和2000年AAPG年会曾将“成岩作用作为烃类流体运聚记录”作为分会讨论的主题，要使叠合盆地成藏年代学分析理论和分析方法取得进展，一个重要的基础是必须深入分析其中烃类流体充注与储层成岩作用关系，建立起烃类流体运聚-储层成岩作用-烃类流体包裹体-自生矿物形成关系的解释定量模式，为成岩矿物及其包裹的流体化石作为烃类流体运聚的记录提供理论基础。 烃类流体注入储层，一方面，储层胶结物及其中流体包裹体记录了成藏条件（温度、压力、流体成分和相态)，另一方面，随着含油气饱和度增加，孔隙水流体与矿物之间的反应受抑制（如储层中石英次生加大等）或中止（自生伊利石、钾长石的钠
保护油气层技术 （徐同台、赵敏、熊友明等编） 目录 第一章绪论……………………………………………………（１） 第一节保护油气层的重要性及主要内容…………………（２） 第二节保护油气层技术的特点与思路……………………（６） 第二章岩心分析……………………………………………（１０） 第一节岩心分析概述……………………………………（１０） 第二节岩心分析技术及应用……………………………（１４） 第三章油气层损害的室内评价……………………………（２９） 第一节概述………………………………………………（２９） 第二节油气层敏感性评价………………………………（３０） 第三节工作液对油气层的损害评价……………………（４０） 第四节储层敏感性预测技术……………………………（４４） 第四章油气层损害机理……………………………………（４９） 第一节油气层潜在损害因素……………………………（５０） 第二节外因作用下引起的油气层损害…………………（５５） 第五章钻井过程中的保护油气层技术……………………（６８） 第一节钻井过程中造成油气层损害原因分析…………（６８） 第二节保护油气层的钻井液技术………………………（７３） 第三节保护油气层的钻井工艺技术……………………（９０） 第四节保护油气层的固井技术………………………（１００） 第六章完井过程中的保护油气层技术……………………（１０７） 第一节完井方式概述……………………………………（１０７） 第二节射孔完井的保护油气层技术……………………（１１１） 第三节防砂完井的保护油气层技术……………………（１２５） 第四节试油过程中的保护油气层技术…………………（１４０） 第七章油气田开发生产中的保护油气层技术……………（１４３） 第一节概述………………………………………………（１４３） 第二节采油过程中的保护油气层技术…………………（１４７） 第三节注水中的保护油气层技术………………………（１４９） 第四节增产作业中的保护油气层技术…………………（１５６） 第五节修井作业中保护油气层技术……………………（１６４） 第六节提高采收率中的保护油气层技术………………（１６８） 第八章油气层损害的矿场评价技术………………………（１７５） 第一节油气层损害的矿场评价方法……………………（１７５） 第二节油气层损害的评价参数…………………………（１８１） 第三节油气层损害的测井评价…………………………（１８６） 第九章国外保护油气层技术发展动向……………………（１９８） 参考文献………………………………………………………（２１３） 张绍槐，罗平亚．保护储集层技术北京：石油工业出版社 钟松定，张人和，樊世忠.油气层保护技术及其矿场管理实例．北京：石油工业出版社，1999 第一章绪论
储层成岩作用的研究方法2008-05-08 14:17储层成岩作用的研究方法 一、总体思路 首先，对成岩作用的产物进行研究，包括系统地对储层岩心进行详细观察（宏观和薄片两方面）和分析测试，特别注意储层孔隙在时间和空间上的变化，以此获得较准确的岩性资料、各种成岩现象和孔隙变化的特征，推测可能经历的成岩作用过程。其次，根据孔隙流体温度和压力等成岩参数，从物理化学和热化学等角度探讨成岩反应的机理。最后，结合盆地的地层、构造、沉积等资料、建立储层成岩模式，寻找出孔隙的演化规律。 二、常用研究方法 储层成岩作用研究需要应用各种手段进行综合性分析。除了岩石学中详细论述过的常规研究方法外，还涉及许多先进的测试技术。常用的研究方法和手段可分为岩石矿物学方法和非岩石学方法两类，现分别简述如下： ·岩石矿物学方法 在对露头或岩心进行详细观察的基础上，用仪器作进一步分析测试。主要目的是获得岩性参数和温度参数，观察发生过的各种成岩现象。除了常规的偏光显微镜法外，还涉及以下技术。 （1）孔隙铸体研究对岩石结构、孔隙结构进行观察 （2）阴极发光显微镜观察它是研究矿物成分、胶结世代、岩石结构和构造的主要手段，特别是对于一般显微镜难以解决的钙质及硅质胶结现象和某些重结晶现象等有较大的作用。 （3）扫描电镜观察由于放大倍数高，分辨率高，可以观察到普通显微镜观察不到的东西，如粘土矿物、微孔隙等。扫描电镜对矿物鉴定的基本根据是形貌和晶形，对于晶貌相似的矿物，效果较差。现在普遍把扫描电镜配上能谱仪，这就把形貌分析和成分分析结合在一起。 （4）X－射线衍射分析它能进行粘土矿物的定性定量分析，计算混层比，自生矿物的鉴定和全岩定量分析等。 （5）电子探针分析其特点是灵敏度高，不破坏样品，分析元素范围大。主要对岩石和矿物进行化学成分分析。 （6）气液包裹体显微镜分析主要获得古地温和古盐度参数。 ·非岩石学方法
成岩作用的概念很早在国外就已经被提出，但是并未受到重视，近年来有了较快的发展。成岩作用演化具有多期阶段性，每一阶段都有不同的物化性质和演化模式，造成成岩作用研究的难点，之前的研究大都是基于野外露头和岩心观察的定性描述，对成岩作用和成岩相的定量研究及其和优质储层展布特征之间的关系研究很少。 1?储层成岩作用类型 1.1?机械压实作用 机械压实作用是一种埋藏成岩作用，主要是物理变化，指沉积物埋藏后，随着埋藏深度的增加，在压力作用下，岩层中碎屑颗粒或者矿物颗粒之间的水分排出，导致颗粒排列变得紧密。 1.2?胶结作用 胶结作用指胶结物或者矿物从孔隙溶液中沉淀出来，将疏松的沉积物固结起来的一种成岩作用。主要分为碳酸盐岩胶结作用、硅质胶结作用、和粘土矿物胶结。 1.3?交代作用 交代作用的实质是一种同时并进的溶解和沉淀作用，是一种在保持被交代矿物晶形或集合体形态的矿物的情况下，一种矿物代替另一种矿物的转化作用。矿物交代过程中既可以交代原生矿物的部分，也可以完全替代原生矿物颗粒；晚期交代作用还会交代早期形成的交代产物。1.4?溶解作用 溶解作用主要是使已有的矿物完全或部分地溶解，主要发生在长石颗粒内、岩屑颗粒中易溶组分内和碳酸盐胶结物内。在东营凹陷ES4s湖泊碳酸盐岩心中观察到很多种溶解（溶蚀）现象。 2?成岩作用的影响 成岩作用对储层质量的影响可以分为建设性影响和破坏性影响，其中有机酸导致的溶蚀、溶解作用产生了大量次生孔隙，改善储层物性。部分粘土矿物转换也会增加储层孔隙度和渗透率，孔隙度和渗透率明显增加。而压实作用及胶结作用则会破坏储层质量，降低储层孔隙度和渗透性。3?成岩作用定量评价技术 3.1?成岩作用数值模拟 目前国内成岩作用的数值模拟主要有两种，一是作用模拟，二是效应模拟。第一种主要是利用计算机技术模拟不同类的成岩作用，例如石英次生加大、机械压实、绿泥石环边胶结等，与油气储层质量评价的联系较弱。第二种效应模拟研究的重点是各种成岩作用造成的综合影响，而不是单因素成岩作用的机理，目前这种模拟方法应用较广泛，可以模拟成岩演化过程中温度、压力、成分、时间的变化，从而定量刻画储层成岩阶段。 3.2?储层成岩相测井评价 油气储层往往经历多期成岩演化阶段，成岩作用类型也是多种多样，纵向上和平面上的储层成岩作用和成岩相的展布在优势储层评价过程中越来越重要。目前的研究方法一般分为三步，首先根据研究区野外露头和岩心资料，经过薄片鉴定、X衍射等，确定成岩作用和成岩相类型。第二步则根据不同成岩相，统计各自的自然伽马、自然电位、密度、中子等不同测井值的范围，利用测井交会图、图版等统计不同成岩相的测井响应参数范围。第三步，利用第二步的参数范围编写识别算法和数学模型，利用软件根据测井参数自动识别储层成岩相。 4?结束语 近年来，随非常规油气资源的勘探和开发快速发展，研究人员对成岩作用也越来越重视，然而限于成岩作用成岩机制和成岩演化的复杂性以及储层非均质性，成岩作用和成岩相的定量评价技术发展缓慢，但随着油气勘探的深入，储层成岩作用也会引起更多的重视。 参考文献 [1]陈欢庆，林春燕，张晶，等.?储层成岩作用研究进展[J].?大庆石油地质与开发，2013，32（2）：1-9.? [2]赖锦，王贵文，王书南，等.?碎屑岩储层成岩相测井识别方法综述及研究进展[J].?中南大学学报（自然科学版），2013，44（12）：4942-4953. ? 油气储层成岩作用及定量评价技术 刘奕蔚 中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院 湖北 武汉 430223 摘要：成岩作用是油气储层研究领域的重要内容，随着实验分析技术和沉积储层理论研究的进步，成岩作用的研究有了较大的发展，成岩作用的评价也由野外现象观察的定性评价向定量评价转变。笔者通过对国内外文献的调研，总结了成岩作用的研究内容、类型及定量评价技术，以期促进成岩作用理论的发展。 关键词：油气储层?成岩作用?成岩相 Diagenesis?and?Quantitative?Evaluation?of?petroleum?Reservoirs Liu?Yiwei Exploration and Development Research Institute of Sinopec Jianghan Oil?eld Company，Wuhan 430223，China Abstract：Diagenesis?is?an?important?branch?in?petroleum?reservoir?research.?with?the?progress?of?experimental?analysis?and?sedimentary，the?study?of?diagenesis?has?made?great?progress?and?the?evaluation?of?diagenesis?develops?from?qualitative?to?quantitative.?Based?on?the?research?of?domestic?and?foreign?literature，the?author?summarizes?the?research?contents，types?and?quantitative?evaluation?techniques?of?diagenesis. Keywords：petroleum?reservoir；diagenesis；diagenesis?facies? 155
一、油气层损害的基本概念 油气层损害： 任何阻碍流体从井眼周围流入井底的现象。 油气层损害的主要表现形式： 油气层渗透率的降低，包括油藏岩石绝对渗透率和油气相对渗透率的降低。 发生油气层损害的主要作业环节： 在钻井、完并、修井、实施增产措施和油气开采等发生油气层损害的机理： 工作流体与储层之间物理的、化学的或生物的相互作用。 二、保护油气层的重要性 ①在油气勘探过程中，直接关系到能否及时发现油气层和对储量的正确估算。 ②保护油气层有利于提高油气井产量和油气田开发经济效益。可以大大减少试油、酸化、压裂和修井等井下作业的工作量，降低生产成本。 ③有利于油气井的增产和稳产。 三、保护油气层涉及的技术范围 八方面内容： ①岩心分析、油气水分析和测试技术； ②油气层敏感性和工作液损害室内评价技术； ③油气层损害机理研究和保护油气层技术系统方案设计； ④钻井过程中的油气层损害因素分析和保护油气层技术；
⑤完井过程中的油气层损害因素分析和保护油气层技术； ⑥开发生产中的油气层损害因素分析和保护油气层技术； ⑦油气层损害现场诊断和矿场评价技术； ⑧保护油气层总体效果评价和经济效益综合分折技术。 四、油气层损害机理 1油气目的潜在损害因素 1）油气层储渗空间 孔喉类型和孔隙结构参数与油气层损害关系很大 2）油气层的敏感性矿物 速敏、xx、盐敏、酸敏、碱敏 3）油藏岩石的润湿性 4）油气层流体性质 2固体颗粒堵塞造成的损害 1）流体中固体颗粒堵塞油气层造成的损害 2）地层中微粒运移造成的损害 3工作液与油气层岩石不配伍造成的损害 1）水敏性损害 2）碱敏性损害 3）酸敏性损害 4）油气层岩石润湿反转造成的损害 4工作液与油气层流体不配伍造成的损害
碎屑岩成岩作用和储层岩石学研究新进展 储层研究贯穿于油气勘探开发的始终，其在石油地质研究中所占比重也随着油气勘探开发阶段的向前推移而不断增大。 本文重点介绍沉积物（岩）的成岩作用和储层岩石学研究新进展。 一、砂质沉积物（岩）的成岩作用 （一）砂质沉积物（岩）的形成演化包括五个阶段：风化剥蚀—搬运—沉积—成岩—变质。 （二）成岩作用在沉积物（岩）的形成演化旋回中占有特别重要的地位 1、不同程度地改造了沉积物的成分和结构，甚至可以把它变得面目全非。 2、碎屑岩中有很多自生矿物形成于成岩阶段而非沉积产物，特别是自生粘土矿物。 3、砂体的很多结构也形成于成岩期而非沉积期形成。因而在恢复砂体沉积环境、再建古地理时必须了解其成岩变化，否则就会导致得出错误的结论。 4、成岩作用对砂质沉积物（岩）的孔隙性和渗透性有很大影响。要全面评价储层，必须把沉积相研究和成岩作用研究紧密结合起来。 5、砂岩孔隙类型的确定关系到储层评价预测和寻找优质储层的方向。而孔隙成因的确定有赖于成岩作用的深入研究。 6、成岩致密带和成岩隔层的研究可为新区合理部署探井和划分开发层系提供重要依据。 7、成岩史和孔隙演化史的研究是油气成藏的重要组成部分。 8、成岩圈闭的发现为勘探非构造隐蔽油藏指出了新领域。 9、生油岩成岩作用和粘土矿物成岩演化的研究已作为判别生油岩成熟度的重要标志。有机质热演化的研究成果是现代晚期生油理论和油气初次运移理论的重要支柱。 10、油层保护和改造与储层的成岩粘土矿物、自生矿物、岩石成岩后结构构造有密切关系。 11、原来当作岩浆热液成因的砂岩中的金属矿，实际上是成岩期在地下水作用下，沉积物中分散物质发生溶解、沉淀、富集形成的，提出了“成岩矿产”的概念和沉积期分异作用的理论，受到了广泛重视。 12、随着成岩作用研究的不断深化，使我们有可能模拟预测地下孔隙性砂体的性质和展布，提高油气勘探成功率，国内外已有不少成功的例子。 综上，成岩作用关系到油气生成、运移、聚集成藏等一系列石油地质问题，也关系到不少金属矿床的形成，具有重要的理论意义和实际意义，发展迅速，国内外都十分重视。 （三）成岩作用研究的历史、现状和发展趋势 成岩作用这一概念自贡别尔（V on Gumbel，C.W.1886）提出已有100多年的历史。在本世纪四十年代以前，主要是对碎屑岩的研究，特别是对其中的一些矿物如石英、长石、锆石等的自生作用进行观察。自四十年代及五十年代发现了中东及加拿大的碳酸盐岩大油田后，碳酸盐岩石学、沉积学及成岩作用方面的研究在六十年代和七十年代蓬勃发展。就在碳酸盐岩研究工作方兴未艾之时，在七十年代后期和八十年代初，人们的注意力又开始转移到碎屑岩的研究上来。
浅议开发过程中对油气层损害 摘要：在油气田开发过程中，油气层损害问题非常普遍。油气层损害不仅损失 油气资源，而且提高生产成本。油气层保护对油田生产至关重要，其目的是要力 争做到既能保护油气层，又要降低作业费用，使油气田达到最经济的开发。对油 气田开发各环节中发生的油气层损害的机理分析是油气层保护的基础。本文对了 解钻井、完井、生产、修井、增产增注措施以及提高采收率等作业中潜在的油气 层损害的类型以及机理进行了分析，认为一方面油气田开发过程中的油气层损害 问题是不可避免的。 关键词：钻井过程油气层损害；完井过程油气层损害；开发生产过程油气层 损害 1.1 钻井 钻开油气层时，在正压差和毛管力的作用下，钻井工程对油气层损害的两个 主要来源是： 1.滤失到地层的钻井液与油气层岩石矿物的反应； 2.钻井液中固体微粒的入侵。 钻井过程中造成油气层损害的因素有以下几方面： 1.压差。压差是造成油气层损害的最主要因素之一。在一定压差下，钻井液 中的滤液和固相就会渗入地层内，造成固相堵塞和粘土水化等问题。钻井液进入 油气层的深度和损害程度均随正压差的增大而增大，但过高的负压差又会引起出 砂问题。 2.浸泡时间。钻井液滤失到油气层中的数量随钻井液浸泡时间的延长而增加。 3.环空流速。若环空流速设计不合理，也将损害油气层的渗透率。高的环空 流速，对井壁的冲刷严重，钻井液的动滤失量增大，钻井液固相和液相对油气层 侵入深度及损害程度亦随之增加；同时增大钻井液对井底的有效液柱压力，即增 大对井底的压差。 4.钻井液中的固相含量及固相粒子的级配。固相对油气层损害的大小决定于 固相粒子的形状、大小及性质和级配。 5.钻井液对粘土水化作用的抑制能力。油气层中粘土的水化膨胀、分散、运 移是油气层水敏损害的根本原因，钻井液对粘土水化的抑制性愈弱，则地层水敏 损害愈大。 6.钻井液液相与地层流体的配伍性。钻井液液相与地层流体，若经化学作用 产生沉淀或形成乳状液，都会堵塞油气层，其中水基钻井液滤液通常与地层水不 配伍、能形成各类沉淀，是最常见的损害。 7.各种钻井液处理剂对油气层的损害。各类钻井液处理剂随钻井液滤液进入 油气层都将会与油气层发生作用，尽管其作用类型、机理因处理剂种类和油气层 组成结构不同而异，但大多数会对油气层产生不同程度的损害。 1.2 固井 固井作业中，在钻井液和水泥浆有效液柱压力与油气层孔隙压力之间产生的 压差作用下，水泥浆通过井壁被破坏的泥饼而进入油气层，滤失到地层的氢氧化 钙同地层内部的硅反应生成硅酸钙等化合物损害油气层；水泥微粒的入侵也会对 油气层产生损害。一般认为，固井作业引起的地层损害的原因有以下几个方面： 1.环空封固质量不好，不同压力系统的油气水层相互干扰和窜流，从而造成 有机垢、无机垢或乳化堵塞等损害。
疏松砂岩的储层损害机理及保护措施 摘要在油田生产过程中疏松砂岩储层的保护与损害都是非常重要的，在实际生产中，疏松砂岩储层的伤害机理有:固相微粒堵塞、产液乳化、岩石润湿性反转等。其中，固相颗粒的存在会加剧产液乳化程度、增强乳化液的稳定性、提高产出液的粘度,进而加剧颗粒运移; 固相颗粒高岭石和片状伊利石的存在,不但使地层岩石发生润湿反转, 而且微粒也吸附产出液的重组分, 使微粒被包裹形成具有粘弹性的固相微粒,聚集在近井壁地带, 堵塞渗流通道。基于对生产过程中疏松砂岩储层伤害机理的认识,防止对储层造成损害，需要进行一系列的保护措施。 关键词疏松砂岩储层伤害固相微粒储层保护 一、储层损害机理 储层储渗空间、岩石矿物、岩石表面性质、内部环境、岩石强度、地层膨胀性和阳离子交换容量等方面的研究表明,疏松砂岩储层存在微粒运移和润湿反转潜在损害因素,这些潜在损害通过在钻井、完井、修井作业中不配伍的工作液进入地层、浸泡等外部因素而诱发,降低了储层的渗流能力。 固相微粒的存在,增强了乳化液的稳定性,加剧了产液乳化程度,增大了产液粘度,加剧了微粒运移及其对储层的伤害程度,如此恶性循环,结果严重伤害地层,使产液量大幅度下降。 通过研究,发现疏松砂岩油田储层伤害可能与以下种因素都有关系： 1.流体与流体的不配伍,如侵入油层的钻井液滤液和地层水之间产生乳状液 2.储层岩石与流体的不配伍,主要是指水基工作液造成的蒙脱石膨胀和高岭石 分散 3.固相侵入,如加重材料或钻屑的侵入 4.相捕集或封堵,如水基钻井液与地层岩石不配伍形成的颗粒在近井壁地带被 捕集或堵塞孔道 5.化学吸附和润湿反转,如乳化剂的吸附使地层润湿性和流体流动性质改变 6.微粒运移,由于微粒在岩石孔隙结构内部移动导致孔喉桥塞和堵塞 7.生物活动,钻完修井过程中,菌体进入地层并产生多糖聚合物粘液,而导致地下流体粘度增大。 不管基于哪一类基础条件,储层伤害的原因不可能超出内在因素、外在因素和地下 流体因素三大因素的范围。现以这三大因素为分类方法进行归纳总结,然后对储层伤害 的评价方法进行简述,并对储层改造进行论述。值得注意的是,这些因素往往不止一个, 而且有可能是共同作用的结果,同时也要动态地认识因素也在发展和变化。处理这个问 题,可选择任其发展、储层改造和重新钻井三种方法,主要依据经济效益来决定。从调 研的文献来看,目前还没有将疏松砂岩从储层中作为一个方向专门研究,也没有实质意 义上的疏松砂岩储层伤害评价的新方法及储层改造的新技术。 二、疏松砂岩的保护措施