【正文】 鹽敏實驗 油氣層敏感性評價 鹽敏實驗種類 油氣層損害的室內(nèi)評價 油氣層敏感性評價 油氣層敏感性評價 油氣層敏感性評價 油氣層敏感性評價 ?堿敏評價實驗 ? 堿敏的概念 當高 pH流體進入油氣層后，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 油氣層敏感性評價 ? 實驗?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 ◇ 為各類工作液的設(shè)計提供依據(jù) 油氣層敏感性評價 油氣層敏感性評價 油氣層敏感性評價 ?酸敏評價實驗 ? 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 ? 實驗?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)計提供依據(jù) 油氣層敏感性評價 實驗內(nèi)容 鹽酸（ HCl） 酸敏 鮮酸酸敏實驗 氫氟酸（ HF） 酸敏 土酸（ HCl+HF） 酸敏 殘酸酸敏實驗 油氣層敏感性評價 ? 實驗方法 用地層水測巖心 Kf 反向注入 關(guān)閉閥門反應(yīng) 13小時 用地層水正向測巖心恢復(fù)滲透率 Ka 油氣層敏感性評價 酸敏實驗程序 油氣層敏感性評價 油氣層敏感性評價 ?應(yīng)力敏感性敏評價實驗 ? 應(yīng)力敏感概念 施加一定的有效應(yīng)力時，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)對應(yīng)力變化的響應(yīng)） ? 實驗?zāi)康? ◇ 通過模擬圍壓條件測定孔隙度可將常規(guī) 油氣層敏感性評價 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) ? 評價方法與指標 以無量綱滲透率的立方根與應(yīng)力的對數(shù)圖，其線性關(guān)系如下 Ki=K1000〔 1－ Sslg(?I/1000)〕 3 油氣層敏感性評價 Ss=〔 1－ (Ki/K1000)1/3〕 /lg(?I/1000) Ss斜率 ?I 測量點 K1000應(yīng)力 1000psi所對應(yīng)的滲透率 ? m2 表 3— 2應(yīng)力敏感程度評價指標 Ss ＜ ～ ～ 敏感程度 弱 中等 強 ﹥ 油氣層敏感性評價 應(yīng)力敏感原理示意 油氣層敏感性評價 應(yīng)力敏感實驗結(jié)果 油氣層敏感性評價 應(yīng)力敏感實驗曲線 油氣層敏感性評價 ?溫度敏感性評價實驗 ? 溫度敏感性概念 外來流體進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 ? 實驗?zāi)康? 研究溫度敏感引起油氣層損害程度（外來流體對地層的 “ 冷卻效應(yīng) ” ） 油氣層敏感性評價 ? 原理及方法 ◇ 溫度敏感性評價比較復(fù)雜，整個實驗裝置須 在恒溫箱內(nèi)完成 ◇ 實驗流體可分別用地層水或地層原油進行 1）選擇實驗巖心，測量長度和直徑等 2）選擇溫度實驗點 6個點， T1為地層溫度， T6為地面溫度，每點之間溫差 ?T=(T6T1)/5 油氣層敏感性評價 3）在實驗溫度點時，在低于臨界流速條件下用地層 水測出巖心穩(wěn)定的滲透率 K1 4）改變實驗溫度（必須恒溫 2小時以上）重復(fù)上一 步，直至測出最后一個實驗溫度點所對應(yīng)的巖心穩(wěn) 定滲透率 K6 ? 評價及指標 ◇ 若溫度 Ti1 對應(yīng)的 Ki1與 Ti對應(yīng)的 Ki 滿足 (Ki1－ Ki)/Ki1 100%≥5% 說明儲層發(fā)生了溫度敏感損害，即儲層具有 溫敏性 油氣層敏感性評價 ◇ 我們把發(fā)生溫敏損害的前一個溫度點的溫 度（ Ti1 ） 稱為臨界溫度 Tc ◇ 損害程度的計算及評價指標同速敏 ◇ 當實驗流體為原油時，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 油氣層損害的室內(nèi)評價 工作液對油氣層的損害評價 工作液對油氣層的損害評價 ?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)損害評價 ? 靜濾失實驗裝置測定工作液濾入巖心前后滲透 率的變化 ? 評價工作液對油氣層的損害程度 工作液對油氣層的損害評價 ? 優(yōu)選工作液配方 ? 損害程度評價 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 工作液對油氣層的損害評價 ? 輔助評價實驗 ◇ 粘土膨脹實驗 ○ 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 工作液對油氣層的損害評價 ◇ 陽離子交換實驗 ○ 陽離子交換吸附 —— 吸附在粘土礦物表 面的陽離子可以和溶液中的陽離子發(fā)生 交作用 ○ 陽離子交換容量（ CEC)—— 在 pH值為 7 的條件下，粘土顆粒表面所能交換的陽 離子總量，單位是 mmol/100g土 工作液對油氣層的損害評價 ◇ 酸溶實驗 ○ 巖石中含有一定量的酸可溶物 ○ 可用化學(xué)分析方法測定巖石中含有的可 溶物的相對含量 ◇ 浸泡實驗 ○ 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 ○ 實驗通過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 工作液對油氣層的損害評價 ?工作液動態(tài)損害評價 ? 靜態(tài)評價實驗 ◇ 采用 “ 靜壓入 ” 及 “ 端面流動 ” 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 ? 動態(tài)評價實驗 工作液對油氣層的損害評價 ◇ 工作液在井內(nèi)循環(huán)或攪動產(chǎn)生對地層的 壓力激動 ◇ 影響井壁上形成的濾餅質(zhì)量和形成速度， ◇ 增大工作液對油氣層的損害程度 ◇ 動態(tài)評價實驗工作液處于循環(huán)或攪動狀態(tài) ◇ 更真實模擬井下實際工況 ◇ 損害過程更接近現(xiàn)場實際 工作液對油氣層的損害評價 ◇ 實驗結(jié)果對現(xiàn)場更具指導(dǎo)意義 ◇ 評價方法同靜態(tài)實驗 ? 旋轉(zhuǎn)剪切模擬法 ◇ 工作液在井內(nèi)動態(tài)流動為出發(fā)點 ◇ 流變學(xué)角度來解決動態(tài)問題 ◇ JHDS高溫高壓動失水儀 ◇ SWⅡ 動態(tài)損害評價儀 工作液對油氣層的損害評價 ◇ 旋轉(zhuǎn)剪切模擬法實驗簡圖 工作液對油氣層的損害評價 ? 全尺寸動態(tài)模擬法 ◇ 完全模擬鉆井、完井時井內(nèi)實際工作條件 下地層損害過程 ◇ 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 工作液對油氣層的損害評價 ◇ 實驗所得評價結(jié)果更加客觀、實用 ◇ 實驗過程具有更加完善的模擬功能 ◇ DSE高溫高壓全尺寸動態(tài)模擬巖心污染 試驗儀 工作液對油氣層的損害評價 ? 動態(tài)污染模擬試驗是一套系統(tǒng)試驗 ◇ 測定污染前巖心滲透率 ◇ 在動態(tài)條件下污染巖心 ◇ 測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 工作液對油氣層的損害評價 ?多點滲透儀測量損害深度和程度 ? 靜態(tài)和動態(tài)評價結(jié)果反映沿整個巖心長度 上的平均損害程度 ? 工作液侵入巖心的真實程度沿整個巖心長度 不一定均勻 ? 多點滲透率儀可準確測出真實損害深度 工作液對油氣層的損害評價 ? 多點滲透率儀示意圖 工作液對油氣層的損害評價 ◇ 損害前后滲透率曲線對比求損害深度和 分段損害程度 工作液對油氣層的損害評價 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，產(chǎn)油能力的大 小， Pc50越小，巖石對油的滲透性越好，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數(shù) Smin注 注 汞壓 力達到儀器的最大壓力時，未被汞飽和的孔 隙體積百分數(shù)。利用粘土礦物 特征峰的 d值，鑒定粘土礦物的類型，利用出現(xiàn)礦物對應(yīng)的衍射峰的強度，定量分析粘土礦物的相對含量。m2， 稱為達西；常用 103 181。 ， 忽略重力 作用，則有 LHAKQ????巖石油層物理性質(zhì) 或 —— 單位長度上的壓力降（壓力梯度） dxdpAKQ ???dxdp巖石油層物理性質(zhì) ◇ 當有一長度為 L ，橫截面積為 A的巖心，使 其充滿粘度為 181。 70年代，國外保護油氣層防止損害的鉆井、完井技術(shù)有較快發(fā)展， 1974年（ SPE） 召開第一屆防止地層損害國際學(xué)術(shù)會議，此后每兩年召開一次 緒論 ?我國在上個世紀 50年代就注意到保護油氣層解 放油氣層的重要意義， “ 七五 ” 期間將保護油 氣層鉆井完井技術(shù)列為國家重點攻關(guān)項目并建 立了中國石油天然氣總公司油井完井技術(shù)中心， 1989年得到聯(lián)合國的援建，開展了與國外的技 術(shù)合作。 “ 八五 ” 期間此項技術(shù)得到進一步推 廣應(yīng)用和發(fā)展 緒論 ?油氣層損害的基本概念 ? 進行鉆井、完井、生產(chǎn)、增產(chǎn)及提高采收率和修井等全過程中任一作業(yè)環(huán)節(jié)時，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 （包括地層巖石絕對滲透率油氣相對滲透率的降低） 緒論 ? 本定義所指的范圍是石油工程 全過程的每一個 環(huán)節(jié) 都會發(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，油氣層損害越嚴重 ? 油氣層損害源于 “ Forma