下载文档原格式
孤岛油田入井液地层伤害机理分析摘要：针对孤岛油田油井作业后，不能正常生产油井数目增多的实际情况，从引起地层伤害的内外因着手，对该区地层伤害机理进行了分析研究，做出了定性结论，并对引起该区地层伤害的主要因素提出了相应的防治措施。
关键词：地层伤害储层特征入井液孤岛油田孤岛油田2012年一季度进行油井作业156井次，其中22井次作业后因作业中地层伤害导致油井不能正常生产。
地层伤害已成为制约该油田正常生产的一个重要因素。
1 地层伤害机理当钻井、完井、采油、增产、修井等各种作业时，在储集层井壁附近造成流体（包括液流、气流或多相流，也可能在流体中还含有固体颗粒）产出或注入自然能力的任何障碍都是地层伤害。
地层伤害的机理是复杂的，需要从内因、外因两个方面进行研究和认识。
地层伤害的内因是地层本身的岩性、物性及油气水流体性质等造成伤害的原因，它是地层本身的固有特性。
研究地层伤害首先要弄清地层本身潜在的伤害因素。
1.1 地层本身潜在的伤害因素地层本身潜在的伤害因素，与地层的储渗特征、储层岩石中所含的敏感性矿物、储层岩石的表面性质以及储层流体性质有关。
1.2 外部因素作用下引起的储层伤害内因是地层被伤害的潜在可能性，只有在一定的外因的作用下才起作用，才使潜在损害成为真实损害。
地层伤害的外因是在施工作业时任何能引起地层微观结构原始状态发生改变，并使得地层的原始渗透率等有所降低的各种外部作业条件。
地层伤害内因与外因的综合作用主要是外来流体与储集层岩石的相互作用以及外来流体与地层流体的相互作用。
根据它们之间的相容性、配伍性、适应性等的匹配程度，决定着伤害的类型和轻重程度。
1.2.1入井液与储集层岩石的相互作用，造成地层伤害：1.2.1.1 外来固相颗粒的堵塞与侵入含有固相（粘土、岩屑、加重材料、堵漏材料、水泥颗粒、射孔碎片、铁锈等）的入井液与地层接触时[1]，在井内液柱压力与地层压力之间压差的作用下，随着工作液渗滤的进行，固相颗粒进入储层孔道及射孔孔眼后，在表面或孔道中沉积，使地层渗滤面积减小，或使流动通道曲率增大，从而导致储层渗透率降低。
储集层概念及分类储集层的概念油气在地下是储存在岩石的孔隙、孔洞和裂缝之中的，就好像海绵充满水一样。
能够储存和渗滤流体的岩层称为储集层。
作为储集层，应具备两个基本特性，即孔隙性和渗透性。
孔隙性的好坏直接决定着储集层储存油气的数量，而渗透性的好坏则控制了储集层内所含油气的产能。
储集层的概念强调了这种岩层具备储存油气和允许油气渗滤的能力，但并不意味着其中一定储存了油气。
如果储集层中含有了油气则称之为“含油气层”，若含有工业(商业)价值的油气则称为“油气层”，已经开采的油气层称为“生产层”或“产层”。
储集层的分类1)储集层的岩石类型储集层的基本特性是具有一定的孔隙和渗透能力，不论什么岩层，只要它具备了这两个特性就可以作为储集层。
例如，我国大庆油田为砂岩储集层；鸭儿峡油田底部油藏为变质岩储集层；在渤海湾盆地的岩浆岩内也发现了大量油气。
迄今为止，人们在几乎所有类型的岩石中都找到了油气。
但从目前找到的石油储量分布来看，绝大多数油气是储存在沉积岩内的，而且主要是碎屑岩和碳酸盐岩，两者控制的油气储量与产量占世界总量的99％以上，其他岩类所控制的油气储量不足1％。
储集层按岩石类型通常划分为三大类：碎屑岩储集层——主要包括砂岩、粉砂岩、砾岩等碎屑沉积岩，其中砂岩储集层是世界上分布最广的一类储集层；碳酸盐岩储集层——主要为石灰岩和白云岩。
如礁灰岩储集层是世界上单井日产量最高的一类储集层；其他岩类储集层——包括火山碎屑岩、火山岩、侵入岩、变质岩和泥页岩等。
近年来，国内外的一些油田在这类储集层中获得一定产量的油气，并具有商业价值。
不同的储集层类型对油气藏的形成、油气的分布以及油藏开发动态的影响是不同的，因此，对储集层进行分类并详加研究对于油气勘探和开发具有重要意义。
储层的储集空间包括3种基本类型，即孔隙、裂缝、和溶洞。
在自然界中，这3种储集空间可以有不同的组合，因而可形成不同的储层类型，如孔隙型、孔隙—裂缝型、裂缝—溶洞型、孔隙—裂缝—溶洞复合型。
储集层类型特征及其潜在损害机理调研摘要：保护油气层技术是提高油气井产量和提高油气勘探开发综合经济效益的重要措施之一，是石油工业中一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整个油气生产过程的重要技术。
正确识别油气层，掌握储集层的结构特点和岩性特征是分析储集层损害机理、保护油气层的重要前提。
本文从储集层类型的角度出发，对不同的储集层类型从其定义、岩石组成特点和结构特征等方面来分析其潜在的损害因素。
关键词：储集层类型岩石组成损害机理储集层损害的实质是油气层的有效渗透率下降，其原因包括外来固相侵入、微粒运移、敏感性损害、润湿反转等。
然而不同类型的储集层对不同因素的敏感程度是不一样的，笔者结合不同储集层类型的特征对各种损害因素进行了具体的分析。
兹对各储集层类型及其特征和潜在损害因素做如下分析探讨。
一、裂缝性储集层（1）储集层特征裂缝性储集层是指油气渗流通道主要为裂缝的储层，这些储层大多为碳酸盐岩。
裂缝性储集层岩石的非均质性强，裂缝开度具有不确定性，在勘探开发过程中易受外来流体和固相颗粒的损害。
由于裂缝性储集层本身的复杂性和特殊性，其损害评价方法和潜在损害因素与空隙型砂岩相有较大的变化。
裂缝性储集层的潜在损害因素主要集中在固相颗粒运移堵塞和应力敏感性等方面。
（2）潜在损害因素1.流体敏感性引起的储集层伤害所谓储层流体敏感性是指在钻井完井过程中，外来流体与地层水不配伍，侵入的滤液与储层中的矿物发生物理化学作用，生成沉淀物沉积在裂缝和孔隙的通道中，形成流体流动的阻碍物，引起储层渗透率的变化。
2.固相颗粒运移堵塞引起的储集层伤害固相颗粒、微粒与钻井液中的各种组分的泥饼、滤饼及泥膜，是裂缝性储集层的主要损害因素。
泥饼以嵌入井壁部分孔、洞、缝的形式附着在井壁上，滤饼则以侵入裂缝的方式深入裂缝。
然而，泥饼的形成又在一定程度上减弱了固相和液相外来物的入侵。
倘若能够在井壁周围形成低渗透、高强度、质量好的泥饼，那么虽然孔隙体积减小了，但是却在一定程度上减少固相和液相的入侵，从而反倒保护了储集层。
浅谈储集层的破坏与保护摘要：石油是储存在岩石的孔隙、洞穴和裂缝之中。
凡是具有孔、洞、缝，液体又可以在其中流动的岩石，就叫做储集层。
石油就是在储集层中储集和流动的。
专业人员主要用孔隙度和渗透率两个因素来衡量储集层的优劣。
孔隙度的数值大，表明储藏油的空间大、可以容纳较多的石油。
渗透率的数值高，则表示孔隙、缝洞之间的连通性好，石油容易流动，容易采出来，可以获得较高的产量。
储集层的类型种类比较多，大致可以分成三大类，即颗粒之间孔隙型储集层、溶蚀的洞穴型储集层和破裂的裂缝型储集层。
这些储集空间有的大到肉眼可以看见，有的微细到只有在显微镜下才能发现。
我国已发现的储集层是多种多样的，但也超不出以上三种类型。
关键词：储集层破坏保护一、储集层破坏机理以大庆油田为代表的属砂岩颗粒间的孔隙型储集层；以任丘油田为代表的属碳酸盐岩的溶蚀洞穴型和裂缝型储集层；以四川气田为代表的属碳酸盐岩裂缝型储集层。
还有一些特殊的储集层，如在辽河油田见到的火山岩储集层（孔隙型）；在玉门鸭儿峡油田的变质岩储集层（裂缝型）以及青海油泉子油田的泥岩储集层（裂缝型）等等。
对于低渗透油气藏，通过室内研究发现，普遍存在着两种形式的伤害：一种是“水”的侵入造成的伤害；另一种则是固相颗粒的侵入造成的堵塞。
对于“水”的侵入造成的伤害，我国学者樊世忠在研究中发现：低渗透储层主要为水敏损害，特低渗透层主要为水锁损害。
这两种损害具有普遍性。
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。
通常认为影响水敏的因素有四种：一为粘土矿物类型和分布状况；二为储层孔渗性质和喉道大小及分布；三为外来液体矿化度、含盐度、pH的影响和外来液体阳离子成分；四为温度等环境的影响。
水敏性粘土含量、类型、分布对储层特征的影响。
油气层水敏性的基本原因是储集层中含有可水化膨胀或分散运移的水敏性矿物，粘土矿物的水敏性大小的次序为：蒙脱石、蒙脱石/伊利石混层矿物、伊利石、高岭石、绿泥石，此外分布状况也很重要。
摘要：保护油气层技术是提高油气井产量和提高油气勘探开发综合经济效益的重要措施之一，是石油工业中一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整个油气生产过程的重要技术。
正确识别油气层，掌握储集层的结构特点和岩性特征是分析储集层损害机理、保护油气层的重要前提。
本文从储集层类型的角度出发，对不同的储集层类型从其定义、岩石组成特点和结构特征等方面来分析其潜在的损害因素。
关键词：储集层类型岩石组成损害机理
储集层损害的实质是油气层的有效渗透率下降，其原因包括外来固相侵入、微粒运移、敏感性损害、润湿反转等。
然而不同类型的储集层对不同因素的敏感程度是不一样的，笔者结合不同储集层类型的特征对各种损害因素进行了具体的分析。
兹对各储集层类型及其特征和潜在损害因素做如下分析探讨。
一、裂缝性储集层
（1）储集层特征
裂缝性储集层是指油气渗流通道主要为裂缝的储层，这些储层大多为碳酸盐岩。
裂缝性储集层岩石的非均质性强，裂缝开度具有不确定性，在勘探开发过程中易受外来流体和固相颗粒的损害。
由于裂缝性储集层本身的复杂性和特殊性，其损害评价方法和潜在损害因素与空隙型砂岩相有较大的变化。
裂缝性储集层的潜在损害因素主要集中在固相颗粒运移堵塞和应力敏感性等方面。
（2）潜在损害因素
1.流体敏感性引起的储集层伤害
所谓储层流体敏感性是指在钻井完井过程中，外来流体与地层水不配伍，侵入的滤液与储层中的矿物发生物理化学作用，生成沉淀物沉积在裂缝和孔隙的通道中，形成流体流动的阻碍物，引起储层渗透率的变化。
2.固相颗粒运移堵塞引起的储集层伤害
固相颗粒、微粒与钻井液中的各种组分的泥饼、滤饼及泥膜，是裂缝性储集层的主要损害因素。
泥饼以嵌入井壁部分孔、洞、缝的形式附着在井壁上，滤饼则以侵入裂缝的方式深入裂缝。
然而，泥饼的形成又在一定程度上减弱了固相和液相外来物的入侵。
倘若能够在井壁周围形成低渗透、高强度、质量好的泥饼，那么虽然孔隙体积减小了，但是却在一定程度上减少固相和液相的入侵，从而反倒保护了储集层。
3.应力敏感性引起的储集层伤害
由于有效应力改变而引起的储层物性的变化即为储层应力敏感性。
应力敏感
是由很多扁平的裂缝或裂缝状的孔隙和毛细管关闭引起的，由于应力敏感性的存在，岩心渗透率下降50%-90%。
与砂岩孔隙性储集层损害因素不同的是裂缝性储集层存在滞后效应，即同一个有效应力条件下，有效应力从大到小测时的渗透率小于从小到大测时的渗透率。
此外，当有效应力增加时，各种孔隙介质的应力敏感度是不同的。
裂缝首先被压缩，且卸压后很难恢复原状，然后是喉道、晶间孔被压缩，导致孔隙体积的减小。
当有效应力进一步增加时，由于颗粒的支撑作用，储层岩石基本不再发生变化，渗透率趋于稳定。
二、火山岩储集层
（1）岩石组成及特征
所谓岩浆岩，是指主要由地壳或上地幔深处形成的高温熔融的岩浆，在地壳构造运动的驱使下侵入地下或喷出地表冷凝而形成的岩石。
因为在岩浆冷凝和结晶过程中失去了大量挥发成分，所以岩浆岩的成分与岩浆的成分是不完全相同的。
岩浆岩的矿物根据化学成分和颜色可以划分为硅铝矿物和铁镁矿物两类。
（2）储集层特征
火山岩储集层主要是指火山喷发岩形成的储集层，常见的有玄武岩、安山岩、粗面岩、流纹岩等。
根据火山岩的结构特征，可分为4种岩性：火山角砾岩、熔岩角砾岩、凝灰岩和熔岩。
这几种岩性在电性上易于区分。
凝灰岩表现为高时差、低密度、低电阻率和高伽玛；角砾岩表现为高时差、中低密度、中电阻率和低伽玛；熔岩表现为低时差、高密度、高电阻率和高伽玛。
安山质火山岩可发生碳酸岩化、绿泥石化，含铁矿物有磁铁矿、角闪石和辉石，岩石可能发生酸敏。
（3）潜在损害因素
1.含铁、镁矿物酸敏性引起的储集层伤害
火山岩储层主要以安山岩火山岩为主，夹有部分玄武岩。
它们的喷出相为火山角砾岩、溢流相为安山质和玄武质熔岩，过度相为熔结角砾岩。
这些岩石中含有大量的镁、铁物质，可以形成铁镁矿物，也可以以氧化物的形式存在于凝灰质和火山玻质中。
不管铁、镁以何种形式存在，它们都是构成储层酸敏伤害的一个重要因素。
2.碱敏、水敏、速敏和微粒运移引起的储集层伤害
火山岩储层中存在有大量的原生铁镁矿物，如角闪石、辉石、黑云母和磁铁矿，同时火山岩的成岩过程中又形成了大量的敏感性矿物，如斜长石变为了绢云母和伊利石，暗色铁镁矿物变为绿泥石、绿蒙混层矿物，凝灰质变为沸石和伊蒙混层矿物，这些矿物都是引起储层碱敏、水敏、速敏和微粒运移伤害的主要因素。
3.孔隙特征和网络结构引起的储集层伤害
火山岩储层具有孔隙直径小、喉道窄的特征，1μm以下的喉道为主要的流动孔隙。
基质孔隙主要发育在火山角砾岩中，而微裂缝主要发育在熔岩和溶解角砾岩中。
由于小孔隙细喉道，一旦由于各种敏感性和微粒运移造成储层伤害就很难恢复渗透率。
三、变质岩储集层
（1）岩石组成及特征
变质岩是地壳中已形成的岩石（岩浆岩、沉积岩或变质岩）在高温、高压及化学活动性流体的作用下，使原岩的成分、结构、构造发生改变所形成的岩石。
根据原岩种类的不同，可将变质岩分为两种：由岩浆岩变质形成的岩石称为正变质岩，由沉积岩变质形成的岩石称为副变质岩。
正由于变质岩是由不同的原岩经不同的变质作用形成，因此其化学成分一方面与原岩的化学成分有关，同时又与变质作用特点有关。
（2）储集层特征
变质岩储层中几乎不存在原生孔隙，储集空间和渗流通道主要是微观构造缝、溶蚀缝和张开的解理缝等，其次为碎裂粒间孔、溶蚀孔等。
储集性最好的储层岩石以混合岩、混合花岗岩及其碎裂岩为主，其储集空间以宏观裂缝和碎裂粒间孔、缝为主。
储集性一般的储层岩样为黑云母变粒岩、黑云母斜长片麻岩和片麻岩，其储集空间以是微裂缝、微孔隙为主，宏观裂缝较少。
储集性最差的储层岩性主要为蚀变或者裂缝被充填的片麻岩，其储集空间以部分被充填的微裂缝、微孔隙为主。
（3）潜在损害因素
1.充填作用引起的储集层伤害
溶蚀作用会使一些矿物质沉淀、重结晶，沉淀物堵塞早期形成的孔隙和裂缝，是缝隙或空洞变小甚至形成死缝，进而使原来具有储集性的空间演变为不具备储集性的空间。
常见的充填矿物有自生石英、方解石、绿泥石等。
此外，岩浆后期的液体进入早期形成的孔隙也会产生沉淀堵塞储集空间。
2.矿物敏感性和应力敏感性引起的储集层的伤害
由于变质岩储集层的油气储集空间和运移通道主要是裂缝，因此岩层中的敏感性矿物的各种敏感性将会产生出微粒堵塞裂缝。
此外，有效应力的改变也会引起储层裂缝、孔隙和毛细管的关闭，使储层的渗透性下降。
四、结束语
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作业及油气田开发优化的重要目标，是开发效益最大化的根本途径。
本文从储集层的类型出发，结合各储集层的特征分析了其潜在的损害因素。
从这些潜在的损害因素出发建立起针对具体油气藏完整系统的油气层保护技术，大幅度增加采收率，进而增加产量，降低成本。
参考文献
[1] 杨胜来魏俊之，油层物理学北京：石油工业出版社，
[2] 刘吉余，油气田开发地质基础（第四版）北京：石油工业出版社，
[3] 伍友佳蔡正旗，油藏地质学北京：石油工业出版社，。
