保护油层复习题
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一、名词解释1、油气层保护:在油井完井及生产阶段,在储层中造成的减少油气层产能或降低注液注气效果的各种阻碍。
2、绝对渗透率:渗透率是反映渗透性大小的物理量。
3、有效渗透率:多相流体并存时,岩石对其中每相流体的通过能力。
4、相对渗透率:相对渗透率是每一相的有效渗透率与绝对渗透率的比值。
5、临界流速:使渗透率明显下降的流体流动速度.6、水锁损害:外来液体的侵入造成含水饱和度增加,使油的相对渗透率下降的现象.7、贾敏效应:乳状液的液珠在通过地层喉道时产生的堵塞效应。
8、润湿反转:因表面活性剂的吸附,使表面的亲油亲水性发生改变的现象.9、水敏性:水敏性是指当与储层不配的水进入储层后,引起储层中粘土水化膨胀,分散运移,导致渗透率下降的现象.10、速敏性:因流过储层的液体流动速度增加而引起储层中微粒运移而造成渗透下降的现象。
11、盐敏性:地层渗透率随外来液体含盐量下降而降低的现象。
12、酸敏性:当酸化时因胶结物溶解释放微位及形成化学沉淀物而使油层渗透率下降的现象。
13.水基完井液:以水为连续相的完井液.14、油基完井液:以油为连续相的完井液.15、润湿反转:因表面活性剂的吸附,使表面的亲油亲水性发生改变的现象。
二、简答题1.什么是油层损害?2.储层保护研究和实施程序是什么?答:①首先分析储层孔隙结构的特点、所含粘土矿物类型、分布、数量、地层水的性质及各种微粒的类型,研究潜在影响;②根据潜在影响,进行敏感性评价确定出储层的敏感程度;③从潜在影响和敏感性出发研究损害机理;④根据机理选择完井及完井技术,提出保护措施;⑤按油田作业工序逐一实施保护措施; ⑥用测井或试井的办法评价保护措施的对应效果,由反馈效果进一步研究机理,完善保护技术.3.什么是水锁损害?由哪两种因素构成?答:随着外来液体的侵入,造成含水饱和度增加,从而使油相对渗透率下降,这种现象称为水锁损害,一般来说话,水锁损害包含毛管力和贾敏效应两部分,毛管力是指使液体沿毛细管上升的压力,其作用方向与油流刚好相反,贾敏效应则是乳状液液珠在喉道处产生的堵塞效应,二均阻碍油气流入井底,毛管力经常存在,而贾敏效应则必须生成乳状液后才发生。
4.钻开油气层时有哪些损害因素?答:①钻井液方面.钻井液侵入地层后,其面相堵塞孔隙,滤液引起粘土水化膨胀,当滤液与地层水不配伍时可能造成化学沉淀,如果滤液中还有表面活性剂还可能造成润湿反转.对于低渗透地层来说,也存在着水锁和贾敏效应等问题.②地层方面.地层中存在砂、微粒,钻井液侵入之后有可能被释放,随流体一同运移而堵塞喉道.③钻井工艺,钻井工艺技术不当可加剧油层损害,起钻的抽吸作用,会降低井底液体压力,破坏泥饼,钻井液进一步侵入地层,下钻压力激动使液柱压力增加,促使钻井液侵入.上返速度过大对井璧产生冲蚀作用,破坏泥饼和井身质量.钻具对井壁向刮削作用,使固相严实地嵌入地层中。
油层.5.无机结垢的原因有哪些?答:①外来液体与地层水不配伍,在井筒或地层中相遇就可能形成沉淀.②温度和压力变化.水中CO2、CO32-及HCO3-在一定压力下存在如下平衡关系CO2+H2O+CO3-=2HCO3-由于温度和压力变化,使C02逸出,平衡左移,CO3-浓度增大,于是生成难溶沉淀物.③吸附引起结垢,储层孔隙壁带负电,构成引力场、形成吸附中心,吸引和促使微晶产生而引起结垢.6.防垢剂的主要作用有哪些?答:①增溶作用:水溶性防垢剂与易结垢的离子形成可溶性络合物,阻止结垢产生.②分散作用.无机盐CaCO3形成晶体结垢,是逐渐由小交大的,当它们处于亚微米晶粒悬浮在水溶液中不沉淀时加入带负电性的阴离子防垢剂,使其与结垢晶粒相碰时发生物理或化学吸附,呈分散状态悬浮在水溶液中不沉淀,阻止结垢的生成.③静电斥力作用。
带负电荷的聚阴离子可吸附几个带正荷的无机盐微晶粒,微晶粒间靠静电斥力作用,阻碍相互碰撞而形成大的晶体,防止结垢物生成.④晶体畸变作用.加入防垢剂对Ca2+等有络合作用,在晶体中占有一定位置,阻碍和干扰无机盐结晶的生成.7、什么是水敏性?写出水敏性试验步骤及评价方法??????????????8、如何确定岩芯是否有微粒运移发生?答:①在进行流动试验反向流动时,渗透率突然上升,然后又趋于下降(且幅度较大)②将淡水注入岩石时,会发现有一些微米级的细粒排出。
③在水敏性岩芯中,单相流的水渗透率比反向稳定流的原油渗透率低。
油在钻井液损害后的岩芯中反向时,低压差比高压差得到的渗透率恢复情况要好。
9、射孔过程中减轻储层损害的措施。
答:(1)最大限度地减少钻穿油气层和固井中对储层的损害,选择的射孔深度以能穿透损害深度为宜。
(2)最好采用负压射孔,负压值的大小,根据油田具体情况而定。
(3)优质射孔液是关键,要求射孔液与储层类型相配伍,携带能力好,能及时清除孔眼和井眼内的杂质,沙粒及炮弹碎片等,具有良好的悬浮能力,能悬浮射孔碎屑及其它固体物质。
(4)使用不产生流芯堵塞的射孔弹。
10、酸化过程中对油气层损害来源主要有哪些?答:(1)氢氟酸反应产物的沉淀;(2)铁反应物的沉淀;(3)酸化释放固体微粒造成储层损害;(4)胶体残渣的堵塞;(5)化学不配伍引起堵塞储层。
除了上述损害来源以外,脏的管柱也可能是酸化堵塞物的一个来源。
11、说出除砂的办法有哪些?答:(1)对于易出砂的油井,开、关井操作要平稳,避免油井压力激动。
(2)在开采过程中,注意控制产量(即生产压差),限制储层流利的流动速度,如果限制油井生产压差无法满足生产要求时,只能在采取其它措施后,才能提高采油压差。
(3)酸化时,要防止破坏油层的结构,防止使用过浓的酸液。
(4)避免淡水大量进入储层,否则将引起粘土水化膨胀,降低胶结强度或破坏油层结构而引起油井出砂。
(5)化学胶结防杀。
这一方法是用胶结剂将储层内松散的砂,在它们的接触点胶结起来。
油气层论述题1.综述钻井过程中地层损害原因及预防措施答:钻开油气层时,在压差作用下,钻井液固相和滤液进入油层,造成渗透下降,可如下几方面:1钻井液中固相颗粒堵塞油气层,固相包括粘土,加重剂、钻屑等。
在压差作用下进入喉或裂缝,形成堵塞,损害的严重程度与固相类型,含量、压差等因素有关:1,钻井液滤液与油气层岩石不配合伍引起的损害水敏:抑制性低的钻井液进入水敏性地层,引起粘土矿物水化、膨胀、分散而产生损害。
盐敏:矿化度低于极限临界矿化度,引起粘土矿物水化,分散和运移。
碱敏:高PH值滤液进入碱敏性油气层,引起碱敏矿物分散、运移及结垢润湿反转:滤液里有活性剂时,被亲水岩石吸附,发生润湿反转,降低油的相对渗透率。
表面吸附:处理剂被油气层孔隙表面吸附,缩小孔隙尺寸。
1、钻井液滤液与油气层流体不配伍引导损害。
2、形成无机盐沉淀3、形成处理剂不溶物4、发生水锁损害5、形成乳化堵塞6、细菌堵塞1、油相渗透率变化引起的损害钻井液滤液进入油气层,改变了井壁附近地带的油气水分布导致油相渗透率下降增加油流阻力。
压差急剧变化造成的油气层损害负压差过大,可诱发油气层速敏,引起油气层出砂及微粒运移。
也会诱发有机结垢和产生应力敏感损害。
预防措施:控制液柱与油层的差压,,控制钻井液的滤失量,尽量缩短钻井液浸泡油气层的时间 选用与储层配伍的钻井液2.综述保护油气层的钻井工艺技术 答:1.建立四个压力剖面,为井身结构和钻井液度设计提供科学依据.四个压力剖面是孔隙压力、破裂压力、地应力和坍塌压力。
这些压力是钻井工程设计和施工的基础参数。
2.确定合理井身结构是实现近平衡压力钻井的基本保证。
大多数油层均属于多压力层系地层,只有将油气层上部的不同孔隙压力或破裂压力地层用套管封隔,才有可能采用近平衡压力钻井.如果不采用技术套管封隔,裸眼井段仍处于多压力层系,当下部油气层压力低于上部地层孔隙压力或坍塌压力时,如果用依据下部压力系数确定的钻井液密度钻上部地层,则作业中可能出现井喷、井塌、卡钻等井下复杂情况.相反,钻至下部地层就可能因过压差而加剧油层损害。
3.实现近平衡压力钻井,控制油气层的压差处于安全的最低值.4.降低浸泡时间.优选参数和钻头类型,提高机械钻速;采用优质钻井液,加强钻井技术措施,防止井下复杂事故;提高电测一次成功率;加强管理,降低辅助工作时间。
5.搞好中途测试6.搞好井控.防止井喷井漏对油气的损害。
井喷会诱发潜在损害因素如微粒运移、结垢等使储层受到损害。
一旦井漏则大量钻井液侵入油层造成因相堵塞,其液相与岩石作用,诱发潜在损害因素.7.钻进多套压力层系地层采用保护放气层钻井液技术。
油气层为低压层,为减少对下部地层的损害,可在进入油气层之前采用屏蔽式暂堵钻井液.下部为高压层、上部地层低压层时,钻开油气层先堵漏。
应提高钻井液的抑制性。
3、写出水敏性的定义、原因、试验步骤和评价标准。
4、论述水锁损害的影响因素有哪些? 答:从毛管力计算公式????可以看出,影响水锁损害的因素主要有如下几点:(1)润湿角。
c P 与cosθ成正比,θ<90°,即毛细管孔壁亲水时,毛管力cP 为正值,水将自发进入毛细管中,对油的流出产生阻力。
(2)油水界面张力σ。
显然c P 与σ成正比,即σ越大,产生的毛管力越大,造成的水锁效应也越大。
(3)毛管半径r 。
c P 与毛管半径成反比,r越小,c P 越大,水锁损害越严重。
(4)油气层的渗透性。
对于低渗透性油层来说,毛细管半径很小,产生的毛管力较大,而外来液侵入后引起的表皮区压降很大,地层能给予油层的压力相对小,因此水锁将产生较大的影响,一般来说不易解除。
对于高渗透性、高压油层来说,地层给予油层的压力较大,而毛管力较小,因此水锁现象引起的损害微不足道。
所以高渗透性、高压油层能克服水锁的影响,即使产生水锁效应,也易被解除。
二、填空:1.钻井液进入地层,引起岩石的(结构)及(表面性质)发生改变,使渗透率下降.2.渗透率是反映储层岩石(渗透性)大小的物理参数.3.有效渗透率之和(小于)绝对渗透率,相对渗透率之和(小于)100%.4.污染半径指的是(油层污染区别井眼眼中心)的距离.5.储层是由(骨架颗粒)、基质、(胶结物)及孔隙和喉道组成的.6.骨架颗粒是构成砂岩的主体部分,占砂岩总体的(50%以上)以上,主要由(石英和长石)两种矿场组成.7.多相流体流动时,微粒是否运移,主要受(润湿性)和(界面张力)和影响.8.水锁损害主要发生在(低渗)地层. 9固相损害主要发生在(高渗)油气层. 10.桥堵剂选择的标准是:粒径是平均孔隙直径的(1/3以上),加量是完井液固相的(5%).11.举出五种常见无机结垢CaSO4、BaSO4.SrSO4、CaCO 3 、SrCO 312.如果油气层中有H 2S 时,铁离子进入会出现Fe(OH)3、及(FeS )沉淀。
13.表面活性剂具有(双亲)结构。