【正文】 鹽敏實(shí)驗(yàn) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 鹽敏實(shí)驗(yàn)種類(lèi) 油氣層損害的室內(nèi)評(píng)價(jià) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) ?堿敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) ? 堿敏的概念 當(dāng)高 pH流體進(jìn)入油氣層后，油氣層中的粘 土礦物和硅質(zhì)膠結(jié)物發(fā)生反應(yīng)，使其結(jié)構(gòu)遭 到破壞而分散、脫落，造成油氣層的堵塞損 害 油氣層敏感性評(píng)價(jià) ? 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ◇ 找出堿敏發(fā)生的條件（主要是 pH臨界值）及 由堿敏引起的油氣層損害程度 ◇ 為各類(lèi)工作液的設(shè)計(jì)提供依據(jù) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) ?酸敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) ? 酸敏概念 油氣層與酸作用后，溶解膠結(jié)物釋放出微粒， 或礦物溶解釋放出的離子再次生成沉淀，而造 成油氣層的堵塞損害 ? 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ◇ 研究酸液與油氣層的配伍性 ◇ 為油氣層基質(zhì)酸化和酸化解堵設(shè)計(jì)提供依據(jù) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 鹽酸（ HCl） 酸敏 鮮酸酸敏實(shí)驗(yàn) 氫氟酸（ HF） 酸敏 土酸（ HCl+HF） 酸敏 殘酸酸敏實(shí)驗(yàn) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) ? 實(shí)驗(yàn)方法 用地層水測(cè)巖心 Kf 反向注入 關(guān)閉閥門(mén)反應(yīng) 13小時(shí) 用地層水正向測(cè)巖心恢復(fù)滲透率 Ka 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 酸敏實(shí)驗(yàn)程序 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) ?應(yīng)力敏感性敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) ? 應(yīng)力敏感概念 施加一定的有效應(yīng)力時(shí)，巖石的物性參數(shù)隨 應(yīng)力變化而改變的性質(zhì)（巖石孔隙幾何學(xué)及 裂縫壁面形態(tài)對(duì)應(yīng)力變化的響應(yīng)） ? 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ◇ 通過(guò)模擬圍壓條件測(cè)定孔隙度可將常規(guī) 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 孔隙度值轉(zhuǎn)換成原地條件 ◇ 求得巖心在原地條件下的滲透率 ◇ 為確定合理生產(chǎn)壓差提供依據(jù) ? 評(píng)價(jià)方法與指標(biāo) 以無(wú)量綱滲透率的立方根與應(yīng)力的對(duì)數(shù)圖，其線性關(guān)系如下 Ki=K1000〔 1－ Sslg(?I/1000)〕 3 油氣層敏感性評(píng)價(jià) Ss=〔 1－ (Ki/K1000)1/3〕 /lg(?I/1000) Ss斜率 ?I 測(cè)量點(diǎn) K1000應(yīng)力 1000psi所對(duì)應(yīng)的滲透率 ? m2 表 3— 2應(yīng)力敏感程度評(píng)價(jià)指標(biāo) Ss ＜ ～ ～ 敏感程度 弱 中等 強(qiáng) ﹥ 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 應(yīng)力敏感原理示意 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)結(jié)果 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)曲線 油氣層敏感性評(píng)價(jià) ?溫度敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) ? 溫度敏感性概念 外來(lái)流體進(jìn)入油氣層引起溫度下降而導(dǎo)致油氣層滲透率發(fā)生變化 ? 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 研究溫度敏感引起油氣層損害程度（外來(lái)流體對(duì)地層的 “ 冷卻效應(yīng) ” ） 油氣層敏感性評(píng)價(jià) ? 原理及方法 ◇ 溫度敏感性評(píng)價(jià)比較復(fù)雜，整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置須 在恒溫箱內(nèi)完成 ◇ 實(shí)驗(yàn)流體可分別用地層水或地層原油進(jìn)行 1）選擇實(shí)驗(yàn)巖心，測(cè)量長(zhǎng)度和直徑等 2）選擇溫度實(shí)驗(yàn)點(diǎn) 6個(gè)點(diǎn)， T1為地層溫度， T6為地面溫度，每點(diǎn)之間溫差 ?T=(T6T1)/5 油氣層敏感性評(píng)價(jià) 3）在實(shí)驗(yàn)溫度點(diǎn)時(shí)，在低于臨界流速條件下用地層 水測(cè)出巖心穩(wěn)定的滲透率 K1 4）改變實(shí)驗(yàn)溫度（必須恒溫 2小時(shí)以上）重復(fù)上一 步，直至測(cè)出最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)溫度點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的巖心穩(wěn) 定滲透率 K6 ? 評(píng)價(jià)及指標(biāo) ◇ 若溫度 Ti1 對(duì)應(yīng)的 Ki1與 Ti對(duì)應(yīng)的 Ki 滿(mǎn)足 (Ki1－ Ki)/Ki1 100%≥5% 說(shuō)明儲(chǔ)層發(fā)生了溫度敏感損害，即儲(chǔ)層具有 溫敏性 油氣層敏感性評(píng)價(jià) ◇ 我們把發(fā)生溫敏損害的前一個(gè)溫度點(diǎn)的溫 度（ Ti1 ） 稱(chēng)為臨界溫度 Tc ◇ 損害程度的計(jì)算及評(píng)價(jià)指標(biāo)同速敏 ◇ 當(dāng)實(shí)驗(yàn)流體為原油時(shí)，巖心抽真空飽和地 層水，用原油驅(qū)替巖心建立束縛水飽和度， 再用原油測(cè) 油氣層損害的室內(nèi)評(píng)價(jià) 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ?工作液概念 ? 鉆井液、水泥漿、完井液、壓井液、洗井液、 修井液、射孔液、壓裂液、酸、注入水等 ?工作液靜態(tài)損害評(píng)價(jià) ? 靜濾失實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定工作液濾入巖心前后滲透 率的變化 ? 評(píng)價(jià)工作液對(duì)油氣層的損害程度 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ? 優(yōu)選工作液配方 ? 損害程度評(píng)價(jià) Rs=(1－ Kop/Ko) 100% Rs — 損害程度 Kop—損害后巖心的油相有效滲透率 ? m2 Ko — 損害前巖心的油相有效滲透率 ? m2 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ? 輔助評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) ◇ 粘土膨脹實(shí)驗(yàn) ○ 膨脹率 ——粘土樣品膨脹后的體積增量與 原體積之比 ?v?(v2－ v1)/v1 100% ?v—— 粘土膨脹率 % v1 —— 樣品原體積 v2—— 樣品膨脹后體積 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ◇ 陽(yáng)離子交換實(shí)驗(yàn) ○ 陽(yáng)離子交換吸附 —— 吸附在粘土礦物表 面的陽(yáng)離子可以和溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生 交作用 ○ 陽(yáng)離子交換容量（ CEC)—— 在 pH值為 7 的條件下，粘土顆粒表面所能交換的陽(yáng) 離子總量，單位是 mmol/100g土 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ◇ 酸溶實(shí)驗(yàn) ○ 巖石中含有一定量的酸可溶物 ○ 可用化學(xué)分析方法測(cè)定巖石中含有的可 溶物的相對(duì)含量 ◇ 浸泡實(shí)驗(yàn) ○ 酸液使巖石中粘土顆粒分散脫落、礦物 溶蝕及骨架顆粒解體 ○ 實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察巖石表面變化情況判斷 巖石敏感性及液體與巖石的配伍性 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ?工作液動(dòng)態(tài)損害評(píng)價(jià) ? 靜態(tài)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) ◇ 采用 “ 靜壓入 ” 及 “ 端面流動(dòng) ” 方法 ◇ 以巖心受工作液污染前后的滲透率變化值 判斷損害程度 ? 動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ◇ 工作液在井內(nèi)循環(huán)或攪動(dòng)產(chǎn)生對(duì)地層的 壓力激動(dòng) ◇ 影響井壁上形成的濾餅質(zhì)量和形成速度， ◇ 增大工作液對(duì)油氣層的損害程度 ◇ 動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)工作液處于循環(huán)或攪動(dòng)狀態(tài) ◇ 更真實(shí)模擬井下實(shí)際工況 ◇ 損害過(guò)程更接近現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ◇ 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)更具指導(dǎo)意義 ◇ 評(píng)價(jià)方法同靜態(tài)實(shí)驗(yàn) ? 旋轉(zhuǎn)剪切模擬法 ◇ 工作液在井內(nèi)動(dòng)態(tài)流動(dòng)為出發(fā)點(diǎn) ◇ 流變學(xué)角度來(lái)解決動(dòng)態(tài)問(wèn)題 ◇ JHDS高溫高壓動(dòng)失水儀 ◇ SWⅡ 動(dòng)態(tài)損害評(píng)價(jià)儀 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ◇ 旋轉(zhuǎn)剪切模擬法實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ? 全尺寸動(dòng)態(tài)模擬法 ◇ 完全模擬鉆井、完井時(shí)井內(nèi)實(shí)際工作條件 下地層損害過(guò)程 ◇ 模擬參數(shù)包括井內(nèi)液柱壓力、地層孔隙 壓力、上覆巖層壓力、地層溫度、工作液 施工溫度、鉆井液上返循環(huán)速度、鉆具轉(zhuǎn) 速 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ◇ 實(shí)驗(yàn)所得評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀、實(shí)用 ◇ 實(shí)驗(yàn)過(guò)程具有更加完善的模擬功能 ◇ DSE高溫高壓全尺寸動(dòng)態(tài)模擬巖心污染 試驗(yàn)儀 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ? 動(dòng)態(tài)污染模擬試驗(yàn)是一套系統(tǒng)試驗(yàn) ◇ 測(cè)定污染前巖心滲透率 ◇ 在動(dòng)態(tài)條件下污染巖心 ◇ 測(cè)定污染后的巖心滲透率 ◇ 比較污染前后巖心滲透率的變化 ◇ 判斷巖心污染程度 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ?多點(diǎn)滲透儀測(cè)量損害深度和程度 ? 靜態(tài)和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果反映沿整個(gè)巖心長(zhǎng)度 上的平均損害程度 ? 工作液侵入巖心的真實(shí)程度沿整個(gè)巖心長(zhǎng)度 不一定均勻 ? 多點(diǎn)滲透率儀可準(zhǔn)確測(cè)出真實(shí)損害深度 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ? 多點(diǎn)滲透率儀示意圖 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) ◇ 損害前后滲透率曲線對(duì)比求損害深度和 分段損害程度 工作液對(duì)油氣層的損害評(píng)價(jià) Koi損害前基線滲透率曲線 Kopi損害后恢復(fù)滲透率曲線 損害深度 L = L1+L2+L3+l4+ 分段污染程度 Rsi=(1－ Kopi/ Koi) 100% 式中 i=1,2,3反映了 孔隙中存在油水兩相 時(shí)，產(chǎn)油能力的大 小， Pc50越小，巖石對(duì)油的滲透性越好，產(chǎn) 能越高 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 ◇ 最小非飽和孔隙體積百分?jǐn)?shù) Smin注 注 汞壓 力達(dá)到儀器的最大壓力時(shí)，未被汞飽和的孔 隙體積百分?jǐn)?shù)。利用粘土礦物 特征峰的 d值，鑒定粘土礦物的類(lèi)型，利用出現(xiàn)礦物對(duì)應(yīng)的衍射峰的強(qiáng)度，定量分析粘土礦物的相對(duì)含量。m2， 稱(chēng)為達(dá)西；常用 103 181。 ， 忽略重力 作用，則有 LHAKQ????巖石油層物理性質(zhì) 或 —— 單位長(zhǎng)度上的壓力降（壓力梯度） dxdpAKQ ???dxdp巖石油層物理性質(zhì) ◇ 當(dāng)有一長(zhǎng)度為 L ，橫截面積為 A的巖心，使 其充滿(mǎn)粘度為 181。 70年代，國(guó)外保護(hù)油氣層防止損害的鉆井、完井技術(shù)有較快發(fā)展， 1974年（ SPE） 召開(kāi)第一屆防止地層損害國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，此后每?jī)赡暾匍_(kāi)一次 緒論 ?我國(guó)在上個(gè)世紀(jì) 50年代就注意到保護(hù)油氣層解 放油氣層的重要意義， “ 七五 ” 期間將保護(hù)油 氣層鉆井完井技術(shù)列為國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目并建 立了中國(guó)石油天然氣總公司油井完井技術(shù)中心， 1989年得到聯(lián)合國(guó)的援建，開(kāi)展了與國(guó)外的技 術(shù)合作。 “ 八五 ” 期間此項(xiàng)技術(shù)得到進(jìn)一步推 廣應(yīng)用和發(fā)展 緒論 ?油氣層損害的基本概念 ? 進(jìn)行鉆井、完井、生產(chǎn)、增產(chǎn)及提高采收率和修井等全過(guò)程中任一作業(yè)環(huán)節(jié)時(shí)，在油氣層近井壁帶或深部造成流體產(chǎn)出或注入自然能力的任何障礙 ? 油氣層損害的主要表現(xiàn)形式為 油氣層滲透率的降低 （包括地層巖石絕對(duì)滲透率油氣相對(duì)滲透率的降低） 緒論 ? 本定義所指的范圍是石油工程 全過(guò)程的每一個(gè) 環(huán)節(jié) 都會(huì)發(fā)生油（氣）層損害 ? 損害一旦發(fā)生則 難以消除 ? 前一作業(yè)所造成的損害 直接影響 后一作業(yè)正常 進(jìn)行 ? 后一作業(yè)造成的損害總是 疊加 在前一作業(yè)所造 成的損害的基礎(chǔ)上 緒論 ? 損害的本質(zhì)是 流體通道（主要是喉道）的堵塞 和變小 ? 流體包括 油、氣、水 都在內(nèi) ? 流動(dòng)既指 流出 （采油、采氣）也指 注入 地層 ? 滲透率降低越多，油氣層損害越嚴(yán)重 ? 油氣層損害源于 “ Forma