《油气层损害机理》PPT课件
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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。
一、油气层伤害的基本观点油气层伤害:任何阻挡流体从井眼四周流入井底的现象。
油气层伤害的主要表现形式:油气层浸透率的降低,包含油藏岩石绝对浸透率和油气相对浸透率的降低。
发生油气层伤害的主要作业环节:在钻井、完并、修井、实行增产举措和油气开采等发生油气层伤害的机理:工作流体与储层之间物理的、化学的或生物的互相作用。
二、保护油气层的重要性① 在油气勘探过程中,直接关系到可否实时发现油气层和对储量的正确估算。
② 保护油气层有益于提升油气井产量和油气田开发经济效益。
能够大大减少试油、酸化、压裂和修井等井下作业的工作量,降低生产成本。
③ 有益于油气井的增产和稳产。
三、保护油气层波及的技术范围八方面内容:① 岩心剖析、油气水剖析和测试技术;② 油气层敏感性和工作液伤害室内评论技术;③ 油气层伤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伤害要素剖析和保护油气层技术;⑤ 完井过程中的油气层伤害要素剖析和保护油气层技术;⑥ 开发生产中的油气层伤害要素剖析和保护油气层技术;⑦ 油气层伤害现场诊疗和矿场评论技术;⑧ 保护油气层整体成效评论和经济效益综合分折技术。
四、油气层伤害机理1油气目的潜伏伤害要素1)油气层储渗空间孔喉种类和孔隙构造参数与油气层伤害关系很大2)油气层的敏感性矿物速敏、 xx、盐敏、酸敏、碱敏3)油藏岩石的湿润性4)油气层流体性质2固体颗粒拥塞造成的伤害1)流体中固体颗粒拥塞油气层造成的伤害2)地层中微粒运移造成的伤害3工作液与油气层岩石不配伍造成的伤害1)水敏性伤害2)碱敏性伤害3)酸敏性伤害4)油气层岩石湿润反转造成的伤害4工作液与油气层流体不配伍造成的伤害1)无机垢拥塞2)有机垢拥塞3)乳化拥塞4)细菌拥塞5油气层岩石毛细管阻力造成的伤害评论油气层伤害的实验方法评论实验是指在研究油层伤害问题时,在实验室内进行的定性或定量剖析测定的实验。
该评论实验由一系列综合性的岩心剖析实验构成。
第四章油气层损害机理油气层损害机理: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。
目的: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。
相对渗透率下降包括:水锁、贾敏、润湿反转和乳化堵塞第一节概述渗透空间的改变包括: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;内因(潜在损害因素):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,包括孔隙结构、敏感性矿物、岩石表面性质和地层流体性质,是储集层本身固有的特性。
外因: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(固相和液相)性质、压差、温度和作业时间等可控因素。
外来流体与储集层岩石的相互作用造成:①外来固相颗粒的堵塞与侵入;②滤液侵入及不配伍的注入流体造成的敏感性损害;③ 储集层内部微粒运移造成的地层损害;④出砂;⑤细菌堵塞。
外来流体与地层流体间的不配伍造成:⑥乳化堵塞;⑦无机结垢堵塞;⑧有机结垢堵塞;⑨铁锈与腐蚀产物的堵塞;⑩地层内固相沉淀的堵塞;其它损害包括:射孔造成的压实和不完善等损害;固井和修井作业的注水泥和水泥浆造成的特殊损害等;机理研究除了要准确诊断和判别各种损害因素和各种可能原因外,还必须把各种因素对每个产层的危害性大小按序排列,分出主次,并找出主要因素。
第二节油气层潜在损害因素储集层的主要特征:包括储层岩石骨架颗粒和填隙物等矿物的结构、成分、含量和分 布状态,储集层孔隙结构和喉道特征;储集层中流体类型、成分、含量和流体压力等。
它 们都是影响和决定储集层损害的内在因素。
一、油气层孔隙结构特征与储集层损害的关系1 .储层岩石物质组分碎屑颗粒、杂基(或基质)、胶结物和空隙。
杂基和胶结物统称为填隙物。
他们决定了储成分是石英、长石、岩屑和少量云 母和重矿物,占整个岩石的50%以填充在骨架颗粒之间的细小物质, 它包括了杂基和胶结物两部分。