孤岛油田入井液地层伤害机理分析

油田套损井机理分析与预防措施研究随着油井使用时间的变长，套损问题对油田产能的影响变得更为突出。

本文对套管损坏机理進行深入的分析，并提出了相应的预防措施。

标签：套管损坏机理;预防措施;工艺技术某油田区块油井套管损坏问题比较严重，直接影响到正常的原油开采，很多油井由于套管损坏而被迫停井，油井和集输管线的维护工作量变多。

特别是储量大、开采效率高的区块出现套管损坏，会给油田企业稳产带来不利影响，需要对套管损坏的机理进行分析，并采取有效预防措施。

1套管损坏机理分析1.1套管材料和固井质量如果套管加工制造过程中存在微缝或者螺纹不符等质量问题，就会使套管的抗剪和抗拉强度变弱，采用该套管的油井经过长时间的原油生产之后，会逐渐出现套管损坏问题。

固井作业过程中没有进行有效的质量控制，导致井眼不规则或井斜问题，采取的水泥浆达不到设计标准，水泥和井壁间没有产生很好地胶结，注水泥之后套管拉伸负载不合理等，都会对套管使用寿命产生影响。

1.2射孔对套管造成的损伤射孔作业引起套管损坏的原因主要有：1）使套管外的水泥环产生破裂，严重情况下使套管产生破裂，尤其是采用无枪身射孔会对套管产生很大的损伤。

2）射孔作业过程中存在着较大的深度误差，特别对加密油井中的薄互层进行射孔时错把隔层泥央、页岩射穿，使得泥页岩受到注水增产措施的影响，使地层应力产生改变而使套管损坏。

3）没有选取合理的射孔密度，会对套管强度产生影响。

1.3出砂对套管产生的损伤在地下储层形成大量的出砂，上部岩层会由于失去支撑而形成垂直方面的变形，如果上部地层压力大于油气储层孔隙压力和结构应力，会把部分地层应力传递到套管，超过套管具备的极限强度时会出现变形和错断问题。

1.4地质因素对套管产生的损伤随着国内很多油田都进入到开采中后期，出现套损的油井数量会不断变多，由于地层水及注入水流通速度的提升，使得地层胶结物质产生水化，使得断层及破碎带变得更为活跃，如果地下储层地质情况不稳定，会使套管受损产生破坏。

2019.05科学技术创新-55-油田开发过程中储层伤害分析及解堵技术应用曾金辉'马双政2赵新宇3（1、中海油能源发展股份有限公司工程技术湛江分公司，广东湛江5240002、中海油能源发展股份有限公司工程技术公司中海油实验中心（湛江），广东湛江5240003、内蒙古民族大学，国家级实验教学示范中心，化学化工学院，内蒙古通辽028000）摘要：油井在生产和作业过程中经常因有机或无机堵塞造成油层渗透率下降，导致油井产能降低，实施油井解堵是解除油气层污染的有效措施。

由于导致油井堵塞的因素是多方面的，因此各种各样的解堵技术也随之发展。

主要阐述了目前最新的各种物理、化学及物化复合解堵技术在海上油田群取得的应用效果。

通过建立一套完整的油井解堵优化决策系统，可以准确判断油井堵塞的主要因素，科学制定解堵对策，取得了显著的增产效果「关键词：油田开发;储层伤害；堵塞;解堵技术;优化决策中图分类号:TE258文献标识码：A文章编号:2096-4390（2019）05-0055-02在油田开发过程中，经常由于各种原因导致储层伤害，造成油气层有效渗透率的降低，严重影响油井正常生产，实施油井解堵是解除油气层污染的有效措施。

由于导致油井堵塞的因素是多方面的,因此各种各样的解堵技术也随之发展,包括各种物理方法、化学方法及物化复合方法。

油田作业者建立了一套完整的油井解堵优化决策系统，该系统是认真分析各类油井产量下降原因和不同油藏的供液能力,对确实因油层堵塞而致使产量下降的油井，通过细致了解油井储层物性、流体性质和开发状况,分析堵塞原因，研究堵塞类型，科学制定解堵对策，取得了显著的增产效果。

1储层伤害因素油气层污染是在外界条件影响下油气层内部性质变化造成的结果,油气层伤害的实质就是有效渗透率的下降，导致油井产能降低。

造成海上油田群储层伤害的原因，主要有以下几个方面:a•随着地层压力的下降，地层自身渗透率降低、连通性变差;b.外来流体与储层岩石矿物不配伍造成的“五敏”现象;c.外来流体与储层流体不酉己伍产生的无机垢和有机沉淀;d.在油水井生产、作业过程中，各种机械杂质、细菌等被带入地层造成的堵塞;e.润湿性改变、水锁及贾敏效应造成的伤害。

油 气层 中含 有多种 敏感 性矿 物 ， 因而 与压 井液 相遇 时会 发生水 敏 、 速敏 、 酸敏 、 碱 敏 等 现象 ， 从而 造成 油气 层 空 隙堵 塞 。 同时， 压 井液 与 不配伍 的 地层 流体 相遇 时 ， 会在 油气 层 中发 生作 用 ， 引起 沉淀 、 乳化 或促 进 细菌 繁殖 ， 导致 渗透 率 下 降 ， 这就 是 为什 么一 些 作业 井 ， 在 开始 施 工 时压力 较 高需 要压 井作
断更新， 防止和解除地层损害的措施不断出现； 并开始向三次采油和水平井地
层 损害研 究方 向发展 。 油层 保 护新技 术不断 在现 场投入 应用 ， 增产 效果 十分显
孔近 几年在 孤东油 田得 到了广 泛应用 。 负压 差射 孔在 射开地层 的瞬 间 ， 由于地
层压 力大于 井简 液柱压 力 ， 地 层 流体在压 差作用 下流 向井筒 ， 可 以起 到清拈 井 眼， 疏通地层 ， 清 除钻井过 程中的泥 浆堵 塞 ， 将射孔 产生的岩 屑碎屑和 射孔 弹碎 片 带到井筒 的 目的 ， 可最大 限度地 降低 油气层 的损 害。 负压差射 孔虽 然有 利于
发区块 的地 层压 力 ， 岩性 状况 等确定 合理 的负 压值 。
４大型 施工 过程 中的油 气 层保护
油气层 伤害 的影响 因素 以及保护 措施逐一 进行 了阐述和探 讨 ， 对 同类 作业施 工
具有 一 定的借 鉴意 义 。 １入 井液 对建 松砂岩 油藏 油层 的伤 害 与保护
根据地 层岩 陛及 流体 物性 ， 选择 与之 相匹 配 的携砂 液 （ ２ ） 合理选 用支 撑 荆 。 ５其它 造成 的伤 害与 保护 放 喷对地层 造成 的危 害 ， 主要 是 由于压差 过大 ， 在瞬 间较 大的压 差下 可能

常规试油井地层损害原因探讨与应用殷家富摘要由试井资料所确定的表皮系数受各种因素制约。

针对井和现场施工情况，具体分析受伤害原因、伤害程度及损害类型，有针对性地预测措施效果，指导并制定油气层改造方式、规模大小。

通过试油,针对实际情况综合运用射孔、酸化和压裂的方法,对已造成损害的油气层进行改造和恢复,可降低油气层损害,提高试油效率。

在中低渗油气藏勘探开发过程中，具有一定的实用价值。

关键词地层伤害污染程度试油油气层保护1.前言一口井从钻井打开油层一直到开发生产的全过程，不可避免地将会因人为因素或非人为因素影响，对储层造成不同程度的污染伤害。

为了正确认识和评价储层被伤害程度和伤害原因，确保解堵措施方案制定的准确性和有效性，对于由试井资料所确定的表征井壁区污染损害程度的表皮系数，必须从整个勘探开发过程和油气生产流动系统出发，以系统的观点，对表皮系数进行探索和研究，弄清其本质，以提高措施井压前评估准确率和措施有效率，达到有效开发中低渗油气藏的目的。

2.地层损害原因及类型油气层在石油的勘探开发过程中极易遭到破坏，在钻井过程中，造成损害主要有3 种类型: ①由于采用过平衡钻井技术,钻井液液柱压力大于地层原始压力,致使钻井液进入地层,影响地层液体的原有性质,造成污染和损害; ②钻井液携带能力有限、稳定性不强,致使钻井液中固相颗粒进入近井地带地层的孔隙和喉道中,堵塞液体流通通道; ③固井时水泥浆对地层也造成一定程度的污染,降低了地层渗透性。

在开发过程中，因生产工作制度不合理,地层压力下降过快,改变地层内部的压力分布,造成地层微粒运移和固相微粒变形,从而挤占了原有的有效孔喉体积,降低地层的渗透能力。

特别是近井筒附近由于压降梯度较大,损害也更为突出。

在施工过程中，施工入井液体包括洗井液、压井液,与地层流体不配伍,进入地层后影响地层流体性质,堵塞孔隙;外界的固相颗粒随入井液进入地层,改变了地层孔喉结构,降低油气层的导流能力,增加渗流阻力;射孔工艺不合理,射孔弹不能有效穿透套管、水泥环和被污染地层形成流通通道,阻碍了地层流体向井筒内流动。

３ ． 入 井 液 表 面 张 力
２ ． 入井 液 ｐ Ｈ值
生 产 过程 中人井 液 ｐ Ｈ 值 的变 化 有 可能 改 变岩 石表面 的润 湿性 ， 润湿 性 改变后 ， 即使 岩石 的孔 隙结
构、 孔隙度、 绝 对 渗 透率 均 不改 变 ， 仍 能 明显 改 变孔
隙 中 油水 的微 观 分布 ， 严 重 影 响油 、 水 的 相 对 渗 透 率 水 湿地层 被 改变 为油湿 地层后 ． 一般可 使油 相渗 透率降 低 ｌ ５ 一８ ５ ． 平均 降低 ４ ０ ； 另一 方 面 ． 对 具有 速 敏潜 在 损 害 的地层 ． 岩石 润 湿 性 向亲油 性 转 变的 同时 ， 也 必将使 地层 中的微 粒 变 为亲油性 ， 从 而 容易被油 流携 带运 动 ， 产 生微粒 运 移 ， 造成油 层 渗透 率下 降 。因此 ， 对 孤岛 油 田馆 陶组 上 段 油 层进 行 了
液的ｐ Ｈ 值升高时， 对 孤 岛 油 田馆 陶组 上 段 油层 亲
图 ｌ 孤 岛 油 田馆 陶 组 上 段储 层 盐 敏 评 价结 果
水 岩 石影 响 不大 ， 对 亲油 岩 石 有 向亲 水 方 向转 化 的 趋势 。 这 一 点对改 善 油相 相对渗 透率 、 提 高原油 采 收 率都 是有 利 的 。
宜。
拈 井 建 与竞 井 囊 ・２ Ｄ ０ ０牛 弟 １ ７卷 弟 ６期 ．】 ３．
岩 屑 长石 砂岩 ； 泥 质杂 基含 量 为 ７ ～１ ２ ， 主力油 层 牯 土 矿 物 中伊 利 石 ／ 蒙 皂 石 无 序 层 间 矿 物 约 占 ４ ｊ ７ ０ ， 高岭石 占 ２ ０ ４ ｊ ； 胶 结 类 型 多 属
地 质 开 发 特 征
孤 岛 油 田位 于沾 化 凹陷 东部 孤 岛上 第三 系潜 山 披 覆构造 带 上 ． 油 藏类 型 为构造层 状 油藏 。 主要储集 层 为馆 陶组 上段河 流砂 岩 ， 岩性 以细砂 岩 为 主 馆 陶

54一、低渗透油藏储层伤害分析1.固相颗粒堵塞原因。

（1）中低渗区块黏土含量普遍较高，油井在开采过程中，地层中的黏土颗粒及其他机械杂质会随着油气运移而移动，这样在油井的近井地带会发生固体颗粒的堆积使储层发生堵塞，阻碍流体的流动，降低储层渗透率，导致油井产量下降。

（2）由于开发过程中时常采取维护性作业及进攻性措施，不可避免地带入了能污染储层的固体颗粒及机械杂质，这些物质沉积在射孔炮眼周围或随滤液进入储层，在孔喉半径较小的地方沉积引起堵塞，造成地层的有效渗透率下降。

中低渗油藏由于地层孔道相对较小，固相颗粒容易在地层小孔喉处发生堵塞，且一旦发生固相颗粒的堵塞，就会导致固相颗粒越聚越多，将地层孔道堵死，造成地层渗透率急剧下降。

2.有机物沉淀堵塞。

中低渗区块注水系统很不完善，地层能量损失无法得到有效弥补，主要依靠天然能量开采，这样在开采过程中，地层压力就呈现逐渐下降的状态，当地层压力低于饱和压力时，原油发生脱气，原来的流体平衡被破坏，原油中的蜡和胶质、沥青质在近井地带析出，并沉积下来，形成有机物沉积堵塞，降低地层的渗透率。

由于部分中低渗区块黏土含量都比较高，有机物堵塞多伴随黏土堵塞发生，黏土的存在会加剧流体平衡的破坏，导致有机物析出沉淀加剧，同时有机物会吸附在黏土表面，将黏土颗粒间的缝隙完全堵死，两者结合会导致堵塞加剧，最终地层堵塞率在80％以上。

3.水敏。

中低渗区块岩性成分复杂，储层胶结物主要为泥质和钙质，钙泥质含量较高。

储层黏土矿物组合多为蒙脱石、高岭石、伊利石、伊/蒙混层。

通过对岩心取样分析，主要中低渗区块为中水敏。

地层中的黏土矿物由微小的片状或棒状硅铝酸盐矿物组成，主要结构是硅一氧四面体和八面体，结合方式与数量比例不同，使黏土矿物具有不同的水敏特性。

水敏性由强到弱的顺序为：蒙脱石＞伊/蒙混层＞伊利石＞高岭石。

强水敏矿物中的硅、铝常被其他阳离子所取代，造成正电荷不足，负电荷过剩，因而产生了带负电荷的表面，能吸引流体中的极性水分子，矿物的表面水化能撑开晶层，导致黏土矿物的体积膨胀。

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。

目前比较普遍接受的分类方案见表4—1，首先分成四大类：（1）机械损害；（2）化学损害；（3）生物损害；（4）热力损害，然后再进行细分。

油藏修井作业的损伤机理研究摘要：在长期的油田生产实践中，会发现油田的修井作业过程中可能造成油藏储层损害。

损害的实质就是储层渗透率的下降、流体阻力的增加。

储层损害的直接后果是产能降低，给油田造成巨大的经济损失，这是油田中普遍存在的现象。

本文通过分析修井液损伤的原因，提出了保护储层的修井液技术，对油田修井作业的发展有一定借鉴价值。

关键词：储层损伤修井液保护一、引言油气储层在钻井、修井、开采等勘探开发的作业过程中，由于油藏化学、物理、水动力学和热力学等原有平衡状态的变化，与各种作业因素的影响，使外来工作液与地层内油气水流体、延时之间发生物理化学作用，导致了储集层受到损害，地层损害修井作业量，提高了生产成本。

二、修井液损伤原因分析1.机械堵塞机械堵塞是非常常见的储层损害，它的伤害主要是指外来固相杂质或是指由外来流体与地层流体、岩石反应产生的固相物质等对储层渗透率造成的伤害。

其主要包括的有外来固相物质（如作业产生的机械杂质、修井液中的固相颗粒）和修井液进入地层后生成的固相组分（有机垢、微生物、无机垢）。

固相入侵是指在修井作业中，在管柱等其它物体掉入到井内后，一般的会通过磨铣套铣的方式将其磨成铁屑后取出，磨铣产物在修井液的携带作用下部分会伤害储层渗滤面，对作业后油井产能造成了一定不好的影响。

垢的生成一般情况下通常有两个过程：第一步就是晶核的生成；第二步就是晶核的生长并形成复杂的结构。

在修井液进入井筒以和地层的过程中，随着环境压力、温度的改变，以及与地层水混合可能会产生结垢。

有机垢的形成是由于地层压力、温度等环境条件有所改变，及外来的流体（盐度、酸性、ph值等）与地层内流体的不匹配，造成了石蜡的结晶及胶质和沥青质的沉积。

当多孔介质中形成有机堵塞后，岩石渗流通道会变小，原油流动阻力会增大。

有机垢主要包括原油中的沥青质的沉淀以及蜡质析出。

修井液的基础液通常为过滤海水，未经杀菌灭藻处的理。

入井后海水中的细菌可能会发生繁殖，细菌的代谢产物以及腐败物可对储层造成一定程度的伤害。

如果 逐渐 降低 就可避免 粘土堵 塞。 如果 外来液 体的 含盐度低 于 临界盐 此外， 针对入 井流 体 中聚合物 或 乳化物 、 有 机垢 对 储层造 成 的伤 度， 岩心 的渗透率会 明显下降 。 渗透率 降低的程 度与含盐 度降低 的速度 害， 可应用 “ 酸＋ 氧 化剂 ” 的复合解 堵技 术 ， 效 果比常 规 的酸解 堵 效率 有关 ， 若 液体突然 从高矿化 度盐水变成近似 淡水 ， 渗透率 则会 大幅度 降 高， 其解堵率大干８ ０ ％。 低。 产生这 种情况的原 因一 般解 释为， 过快 的降低离子浓度会促 使敏感 ３ 、 应用水锁解 除剂预 防或解除水锁伤害 性矿物 加速分 散释放， 增大微粒数 量和浓度 ， 增加 孔喉堵塞 。
麓 嚣 簿
浅析低渗透油田的油层伤害机理与保护
王刚 辽河油田勘探开发研究 院 辽宁盘 锦
１ ２ ４ ０ １ ０
对低孔 隙度低渗透率砂 岩储集 层来说 ， 固相 颗粒侵入浅而 量 【 摘要 】 低渗 透油层的的伤害机理 ， 有水敏损 害、 水锁损 害和固体 堵 固相颗粒 ，
塞造 成的损害， 对损害的机理 进行 分析， 制定对应的油层保护措施 。主要 有 以下几个方面： 加入粘土 防膨剂预防水敏损害、 解堵技 术以及应 用水锁 解除剂预防或解除水锁伤害
、
低 渗 透 油层 伤害 机 理
对 于低渗和 特低渗 油田， 普遍 存在着２ 种形式 的伤害 ， 一种是 “ 水”
在一般的注水 系统 中， 铁 的锈蚀产物 和其他腐蚀 产物也会堵塞储集 层。 １ 、 水敏 损害 腐蚀 管道 ， 而且 会形成 堵塞。 所 谓水敏 损害是指 当与地 层不 配伍的外 来流体进 入地 层后引起粘 注水系统中细 菌的存在不但污染水 质， 土膨胀 、 分散和 运移 ， 从而导 致储层渗透率 不同程度 下降 的现象 。 通常 二． 油 层保 护 措施 研 究 低渗透储层生产 过程中的油层保护主要侧重于以下几个方面： 认为 影 响水敏 的因素有４ 种： 粘土矿 物类 型和分布状 况 ； 储层孔渗 性 质 和喉 道大小及分布 ； 外来液体 矿化度、 含盐度 、 ｐ Ｈ的影 响和外 来液体 阳 １ 、 加入粘土防膨剂预防水敏损 害

前言 油层 保护 技术在 国外开 展的 比较早 。５ 年 代开始 着手机 理研 究 ， ０ 主要研
究 粘土膨 胀 引起 的地 层损害 问题 。８ ０年代末 、９ 年代 初 ， Ｏ 数值 模拟 和人工 智 能专家 系统进入 地层 损害研 究领域 ， 掀起 了机 理研究 的新 高潮 ， 地层 损害 评价 技 术不 断更新 ， 防止和解 除地层 损害 的措施 不断 出现 ， 并开始 向三 次采 油和水 平 井地 层损害研 究方 向发展 。 利油 田油层保 护新 技术不 断在 现场投入 应用 ， 胜 增 产效 果 十分显著 ， 得了 明显的经 济效益 。油气层 保护 是一 项系统 工程 ， 获 它 不仅涉 及到 多学科 ，多专业 、多部 门 ， 而且贯 穿于 油田开 发的全 过程 。从钻井 勘探 到井 下作业 ， 从地 质 、 工艺方 案设计 到采油 注水 的开发 管理的 每一 个过程 无不涉 及到 油气层保 护工 作 ， 并且各 个环节 既相互 联系 又相互独 立 。 本文 重点 对井 下作业 过程 中的油气 层伤 害的影 响因素 以及保 护措施 逐一进 行 了阐述 和 探讨 ， 同类 作业 施工 具有一 定的 借鉴意 义 。 对 １ 入井液 对疏松 砂岩 油藏油 层的 伤害与 保护 １１ 入井 液不配 伍造 成地层 损害 与保护 ． 油气层 中含有 多种敏 感性 矿物 ， 因而 与压井 液相 遇时 会发生 水敏 、速敏 、 酸敏 、碱敏 等现 象 ， 而造 成油气 层空 隙堵塞 。同时 ， 井液与 不配 伍的地 层 从 压 流 体相遇 时 ， 会在油 气层 中发生 作用 ， 引起沉 淀 、 乳化 或促进 细菌繁 殖 ， 导致渗
业 井 、 殊施 工井应 选择 高密度 无 固相压 井 液， 求使压 井液 本身对地 层 的损 特 力

分析注水过程中油层伤害因素及堵塞机理一．储层岩石特征288断块砾岩油藏含油层系为三叠系克拉玛依上组, 油层中部深度为1 481.0 m, 油层温度为46.4 摄氏度。

岩性主要为灰色、灰绿色含砾细中粒砂岩和砂质细砾岩。

岩石分选差, 磨圆度呈次棱角次圆状, 成分成熟度低, 颗粒粒径相差悬殊( 0.01~ 50mm )。

全岩X 衍射矿物分析表明, 石英含量为27% , 长石含量为61%, 方解石含量为3% , 黏土矿物为9% 。

填充物主要以粒间充填的黏土矿物、水化云母和泥质胶结为主, 其含量一般为20% ~ 30%, 其中泥质胶结为主, 泥质含量平均为13% , 颗粒胶结疏松, 容易发生脱落。

黏土矿物中以高岭石为主, 次之为伊/蒙间层、伊利石和绿泥石。

储层孔隙度平均为16%, 渗透率平均为12.6 x 10-3 um2, 为低孔低渗油藏。

储层非均质性强, 渗透率为( 0.04 ~135) x10- 3 um2, 相差数千倍, 在低孔低渗的背景上也存在高孔高渗层段。

储集空间主要以粒间孔为主, 同时长石粒内溶孔发育, 还可见到砾缘缝。

孔喉配位数少, 连通性差; 孔喉细小, 最大喉道径为2.5 um, 平均喉道半径为1.0 um; 喉道类型主要是片状和弯片状喉道, 孔喉极容易堵塞。

岩石学特征表明储层存在潜在速敏性、水敏性、酸敏性以及应力敏感性损害.二．储层敏感性研究( 1) 储层速敏性研究。

速敏是指流体在储层中流动时, 引起储层中微粒运移, 堵塞喉道, 造成渗透率下降的现象。

速敏性研究的目的在于了解储层中流体流动速度与储层渗透率的变化关系, 有速敏产生时确定其产生的临界流速, 为确定合理的注采速度提供科学依据。

段六拨油田水井采用合注, 即注入流量大于1.0mL /m in时, 储层会发生速敏, 油层渗透率将开始下降。

由实验得到临界注入流量, 计算得到临界渗流速度为0.003 397cm / s。

实际注水中应根入量, 在油井试采、增产措施及转注水初期流体流量都不应超过临界注入量, 否则会引起储层速敏, 造成损害而降低储层渗透率。

探讨作业过程中油层损害原因与保护对策[摘要]本文通过对油层损害机理的分析，指出了油层损害的实质就是油层中流体阻力的增加、渗透率的下降，在修井作业过程中，工程技术人员和现场施工人员必须时刻有保护油层的意识，需要针对不同的作业目的，不同的作业内容，不同的施工措施合理地选择油层保护的方法。

本文就井下作业中诸多施工工序产生油气层损害原因做一论述，并针对性地提出预防措施。

现场应用效果表明，用的油层保护措施得当，对提高单井产量和提高最终采收率等具有重要作用。

[关键词]油层损害；油层保护；射孔；压井中图分类号：te132.1 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）14-0026-01前言油层保护技术在国外开展的比较早。

50年代开始着手机理研究，80年代末、90年代初，数值模拟和人工智能专家系统进入地层损害研究领域，胜利油田油层保护新技术不断在现场投入应用，增产效果十分显著，获得了明显的经济效益。

油层保护研究已从实验室研究向现场研究和现场应用转变，真正使地层损害研究深入到钻采的各个阶段，油层保护研究工作进入一个迅猛发展的全新阶段。

油气层保护是一项系统工程，它不仅涉及到多学科、多专业、多部门，而且贯穿于油田开发的全过程。

从钻井勘探到井下作业，从地质、工艺方案设计到采油注水的开发管理的每一个过程无不涉及到油气层保护工作，并且各个环节既相互联系又相互独立。

本文重点对井下作业过程中的油气层伤害的影响因素以及保护措施逐一进行了阐述和探讨，对同类作业施工具有一定的借鉴意义。

1 入井液对疏松砂岩油藏油层的伤害与保护胜利油区为典型的松散砂岩储层，以馆陶组和沙一段、沙三段为主，储集层砂岩胶结物少，胶结性差，而且胶结物中以含较大的蒙脱石为主，其成份与泥岩段中粘土矿物成分基本一致。

沙岩储层属于高或特高渗透层，最大渗透率高达4000mpa.s，而且这类油藏一般埋藏较浅，压力系数1.0左右。

在开发过程中普遍存在水敏、酸敏、碱敏、速敏、盐敏以及压力和温度的敏感性。

概况性的介绍储层伤害的内外因素。 最后，介绍一种储层保护新技术
油气储层伤害机理与评价技术
郑力会 2010年8月 中国石油大学· 北京· 中原油田专家
讨论思路
为什么会造成储层伤害 储层伤害的内部因素
哪些做法可能会使储层受到伤害
储层伤害的外部因素
如何评判储层是否受到伤害
储层伤害的评价手段
讨论思路
在油气层被钻开之前，其岩石、矿物和流体是在一定物理、化学 环境下处于一种物理、化学的平衡状态。在被钻开以后，钻井、完井、 修井、注水和增产等作业或生产过程都可能改变其原来的环境条件， 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。所以，油气层损害是在外界条件影响下油气层内部性质变化造成 的 油气层损害的明显的标志是渗透率下降，实质是有效渗透率下降。 有效渗透率的下降包括绝对渗透率下降（即渗流空间的改变）和相对 渗透率的下降 绝对渗透率下降的原因包括外来固相侵入、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，即渗 流空间改变所带来的渗透率下降 相对渗透率下降的原因包括水锁、贾敏、润湿反转和乳化堵塞造成 的渗透率下降
研究方法
一是从伤害产生的机理出发，寻找产 生地层伤害的证据或条件。只要这些条件 充分，就可以确定地层伤害的类型，这些 证据通常是与地层和生产有关的参数 二是从地层伤害后产生的现象出发，
事前预测反推地层伤害的类型，些现象可量化为与生产有关的参数
事后评估
这次讲课以伤害产生的机理为主，结合伤害地层的现象，
讨论思路
凡是受外界条件影响而导致油气层渗透性降低的油气层内在因素， 均属油气层潜在损害因素的内因，包括孔隙结构、敏感性矿物、岩石表 面性质和流体性质。在施工作业时，任何能够引起油气层微观结构或流 体原始状态发生改变，并使油气井产能降低的外部作业条件，均为油气 层损害外因，主要指入井流体性质、压差、温度和作业时间等可控因素 内因和外因也即油气层损害的机理，也就是油气层损害的产生原因 和伴随损害发生的物理、化学变化过程。油气层损害机理研究工作必须 建立在岩心分析技术、室内岩心敏感性评价实验结果以及有关现场资料 分析的基础上，其目的在于认识和诊断油气层损害原因及损害过程，以 便为推荐和制定各项保护油气层和解除油气层损害的技术措施提供科学 依据 为了弄清油气层损害机理，不但要弄清油气层损害的内因和外因， 而且要研究内因在外因作用下产生损害的过程

探 讨试 油作业 中地层损害 原 因与保 护措施
韩 延 飞
（ 井 下试 油测试 大 队 山 东 ・东营 ２ ５ ７ ０ ０ ０ ）
摘 要 保护油气层技术是一项涉及 多学科、 多专业 、 多部门并贯穿整个油 气生产过程的系统工程， 有若干油气井。 中途测试表 明油气层受损害并不严 重， 其产能较高 ， 但 完井投产后油气井的产能却很低 ， 甚至完全丧失产能， 油气层损 害 的实质包括绝对渗透 率下降和相对渗透 率下降。本文从试 油工程 因素方面阐述 了对油气层 的保护 。 关键 词 保护油气层 速敏 试 油 压井液
文献标识码 ： Ａ ３ 试油过程 的保护油气层技术
３ ． １ 采 用 优 质 压 井 液
中图分类号 ： Ｔ Ｅ ２ ５ ８
由于 压井 液 所 形 成 的液 柱 压 力 大 于 油 气层 孔 隙压 力 。若 压井液性 能不 良必然会造成对油气层 的损 害。优质压井液必 须具备以下性 能： 与油气层岩石及流体配伍 ； 密度可调节 ， 以 便平 衡 油 气层 压 力 ； 在 井 下 压力 和 温 度 下 性 能稳 定 ； 虑 失 量小 ； 有一 定携带 固相颗粒的能力 。 压井液 的选择要 以油气层岩性 、 矿物 成分和敏感性数据为依据。 ３ ． ２采 用 多 功 能管 柱 为 了减 少 在 更 换 工 序 时 反 复起 下管 柱 、反 复 压 井 损 害 油 气层 的机会， 应采用下一次管柱完成 多个工序的多功能管柱 。 （ １ ） 油 管 输送 射 孔 和 地 层 测 试 联 作 。 如ｘ ｘ井 层 位 Ｓ ， 解 释 层号 ４ ， 厚度 ３ ． ４ （ ｍ） ， 测井解释结果： 差油层。采用 ３ ３ ／ ４ ｑ Ｖ Ｉ Ｆ Ｅ Ｔ ｃ Ｐ射孔测 试联作 ， 先坐封， 后加压点火 。 此工艺将 油管输 送装置的射孔抢、 点火头、 激发器等部件接到单封隔器测试 管 柱 的底部 ， 管柱 下到待射孔和测试井段后， 进行射孔校深 、 坐 好封隔器并打开测试 阀， 引爆射孔后直接转入 正常测试程序 。 （ ２ ）油管输送射孔与压裂联作 。此工艺将油管输送装置 的射孔抢、 点火头 、 激发器等 部件接到压裂管柱底部 ， 射孔后 即可 进 行 压 裂 等 工序 。 （ ３ ） 压裂测试一体化管柱。 如某井 ５ ２ ． １ 层： Ｆ １ 号层 ， 厚度 ５ ． ２ ｍ， 该层试验“ 压裂一排液 一求产一体化不动管柱” 。１ ０月 ２ ７日清水全压井， 油管传输射孔， ２ ９日开始压裂 。 ｌ Ｏ月 ３ ０— １ １ 月１ ３日抽汲求产， 共抽汲 ５ １ 个周期 。日产油 Ｏ ． ２ ０ ９ ｔ ， 日产 水０ ． ２ ４ ｍ ， 平均流压 １ ． ６ ７ ＭＰ ａ ， 试油结论为低产油水层。常规 软件解释 ： Ｋ＝ Ｉ ． １ ５ ｍＤ， ｓ 一０ ． ６ ８ ， 从解释结果看， 说 明井筒 附近 得到 了改善， 新工艺应用成功， 该管柱还可 以实现压后冲砂 。 且减少压裂准备过程油管的反 复起下 ， 反复压井 ， 对油气层起 到保护作用 。 ３ ． ３各工序配合紧凑缩短压 井等候 时间 １ ． ３ 作 业 施 工 中造 成 的损 害 油气井试油过程 的各个 工序 应一个紧接一个尽快完成 ， 定 要 防 止一 个 工 序 结 束 后 ，长 期压 井 等候 另 一 个 工 序 的现 施工入井液体包括洗井液、 压井液 ， 与地层流体不配伍 ， 进入地层后影响地层流体性质， 堵塞孔隙； 外界的固相颗粒 随 象， 这是最容易被忽视 的。压井液在井下时间越长， 对油气层 入井液进入地层， 改变 了地层孔喉结构， 降低油气层的导流 能 的损 害越 大 。 力， 增加渗流 阻力； 射孔 工艺不合 理， 射孔弹不能有效穿透套 ３ ． ４搞好 井控 、 防止井喷对油气层的损 害 试油过程 中一旦发生井喷就会诱发大量油气层潜在损害 管、 水泥环和被污染地层形成流通通 道， 阻碍 了地层流体向井 简 内流 动 。油 气 层 损 害表 现 是在 近 井 简 附近 形成 一个 一定 范 因素 ， 如 因微 粒运 移 产 生 速 敏损 害 、 油 气 水 分 布发 生 变 化 而 引 使 油气 层 遭 受 严重 损 害 。 试油 过 程 中应 严 围的污染带， 阻隔 井 筒 内与 地层 的连 通 ， 降 低 这个 范 围 内地 层 起 相 渗 透 率 下 降等 ， 的导流能力， 阻碍地层流体流动 ， 影响油气井 的产 量。 格执行总公司颁发的石油与天然气井控技术规定， 地质设计方 案要提供准确的地层压力资料 ， 施工设计 中不可片面的强调保 ２试油过程对 油气层 的损 害 试油其工序主要包括通洗井 、 射孔前准备 、 射孔、 测试、 压 护油气层而是压井 ， 持续不断的提高员工的井控意识等。 裂 等措 施 因此试油过程对油气层 的损害实 际上就是各种工 序 对油气层 的损害。 具体表现在： 压井液性能不 良对油气层损 参考文献 害严重 ； 频繁起下管柱 ， 增加压境次数 ； 各工序 配合 不紧凑延长 ［ １ 】 张玉立． 井下作业过程 中油层保护技术研究和认识【 Ｊ ］ ． 科协论坛 ， ２ ｏ ｏ ８ （ ７ ） 压井时间； 未做好井控工作 ， 发生井 喷。

孤东三区油层伤害及防护机理研究(9.6)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一、国内外油气层保护技术调研（一)国内外油气层保护技术发展概况(二）疏松砂岩油田开发中的油层保护技术二、孤东三区储层基本概况（一)孤东三区概况(二）储层特征(三）存在问题三、储层潜在损害因素分析（一）储层潜在损害因素分析（二）运用储层保护专家系统分析储层的潜在损害四、储层敏感性评价（一）岩心的制备（二）敏感性评价实验五、配伍性研究(一）静态配伍性研究(二)动态配伍性研究六、常规入井液对储层伤害研究（一）常规入井液性能指标测定（二）入井液综合评价七、油层保护措施（一）入井液指标确定（二）推荐的洗井作业屏蔽暂堵技术（三）推荐的疏松砂岩稳定技术一、国内外油气层保护技术调研（一）国内外油气层保护技术发展概况1、国外油气层保护技术发展概况1974美国石油工程师学会（SPE）召开了第一届“控制地层损害国际会议"，使国际油气层保护研究工作纳入了正规化的发展轨道。

国际油气层保护技术的发展大致可以分为三个阶段：（1）70年代前以钻井、完井泥浆基本成份伤害特征为主要研究内容的油气层保护技术起步阶段这一阶段中，人们在实践中认识到,粘土膨胀和孔隙堵塞可能是损害油气层的原因，储层裸露于淡水中,那怕是很短时间的正钻井，也会使其受到严重的永久性损害。

这些渗透率损害归咎于岩石中的粘土膨胀和孔隙空间的堵塞。

在那个阶段中,人们还对静态、动态条件下对被钻井液侵入或裸露于流体中的岩心引起的孔隙堵塞进行了研究，开始评价泥浆固相侵入储层，引起渗透率下降的危害。

试验发现，水敏性砂岩岩心有胶体状粘土排出，至此人们首次把渗透率损害不仅和粘土膨胀而且和颗粒运移及某些化学作用联系起来。

因此,人们开始研制新型钻井液和粘土稳定剂。

随着钻井新工艺、新技术的发展，钻井液体系也不断被改进。

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、水敏、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1）无机垢堵塞2）有机垢堵塞3）乳化堵塞4）细菌堵塞5油气层岩石毛细管阻力造成的损害评价油气层损害的实验方法评价实验是指在研究油层损害问题时，在实验室内进行的定性或定量分析测定的实验。

该评价实验由一系列综合性的岩心分析实验组成。

一、评价实验的目的：保护油气层。

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。

目前比较普遍接受的分类方案见表4―1，首先分成四大类：（1）机械损害；（2）化学损害；（3）生物损害；（4）热力损害，然后再进行细分。