【文章內(nèi)容簡介】 CaSO4 (沉淀 ) Sr2＋ ＋ SO42－ = SrSO4 (沉淀 ) Ba2＋ ＋ SO42－ BaSO4 (沉淀 ) 吸熱 吸熱 放熱 影響無機沉淀生成的因素： PH值－ 高 PH值促使 HCO3－ *H＋ ＋ CO32－ ，使CO32－ 離子濃度增加，有利于碳酸鹽和氫氧化鈣沉淀生成 溫度－ 溫度升高有利于吸熱沉淀反應 ,溫度降低 ,有利于放熱沉淀反應，沉淀增加。 壓力－ 壓力降低 ,使地層中 CO2脫出， PH值升 , CO32－ 濃度增加，有利于 CaCO3沉淀的形成。 接觸時間－ 接觸時間越長生成的沉淀顆粒越大 , 數(shù)目越多，損害越嚴重。 總礦化度－ 總礦化度升高有利于沉淀溶解 有機沉淀 主要有：石蠟、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)沉淀； 導致有機沉淀因素： ?PH值升高－ 導致瀝青絮凝； ?與酸反應－ 形成膠狀污泥； ?氣體進入－ 不容性烴類衍生物增多 (O2所致 )，瀝青質(zhì)沉淀（ CO2所致） 。 ?表面張力降低－ 瀝青質(zhì)沉淀形成； ?溫度降低－ 溫度于石蠟初凝點時，石蠟析出； ?輕質(zhì)組分和溶解氣－ 使石蠟溶解能力和初凝點降低，出現(xiàn)析蠟； ?晶核量的增多－ 微粒形成和外來固相顆粒侵入，為蠟析出提供了結(jié)晶中心。 乳化損害 主要機理 ：外來液與油層流體混合形成乳狀液。 ? 當乳狀液液滴尺寸大于孔喉尺寸時，形成液滴堵塞和增加附近毛管阻力； ? 乳狀液的粘度高，流動阻力大，導致液體堵塞。 細菌損害 主要機理 ： 地層中細菌生長繁殖，產(chǎn)生體積較大的菌絡、高粘液、以及代謝導致無機沉淀，造成堵塞和流動困難。 細菌繁殖和損害隨 礦化度 、 溫度 、 含油飽和度 的降低而增加。 細菌類型： ?硫酸鹽還原菌 ：厭氧菌，體積小，繁殖快；通過氧化有機物和氣態(tài)氫將硫酸鹽還原成二價硫獲取繁殖能量。 ?腐生菌 ：好氧菌，通過氧化有機質(zhì)獲取新陳代謝能量。 ?鐵細菌： 好氧菌，將 Fe2＋ 氧化成 Fe3＋ ，生成 Fe(OH)3 沉淀。 細菌新陳代謝產(chǎn)生 CO H2S、 S2－ 、 OH－ 與Ca2+ 、 Fe3+離子反應生成 FeS、 CaCOFe(OH)3無機沉淀。 外來液影響油水分布導致?lián)p害 損害機理 : 外來液相進入，降低含油飽和度，增加油流阻力，導致油相滲透率降低。產(chǎn)生水鎖和賈敏損害。 2. 工程因素和環(huán)境改變導致的損害 作業(yè)壓差導致的損害 ? 導致微粒運移堵塞 ?作業(yè)壓差是液相和固相顆粒進入油層的驅(qū)動力。正壓差驅(qū)使井內(nèi)液固進入地層，負壓差驅(qū)使地層流體和微粒向井內(nèi)流動。 ?壓差越大，流速越快，容易速敏。 ?正壓差越大，外來固相顆粒進入越深，進入的液相越大，外來液固損害越嚴重。 ?導致無機和有機沉淀堵塞 ?正壓差： 液相進入油層，與孔隙流體作用生成無機和有機沉淀。 ?負壓差： 地層壓力降低，使 CO2析出， PH值升高， HCO3－ 分解， CO32－ 濃度增加，導致 CaCO3無機沉淀形成；使石蠟溶解度降低，形成石蠟有機沉淀。 ?導致應力敏感損害 除原地應力外，井眼周圍應力取決于井內(nèi)壓力。近井壁的切向壓應力隨井內(nèi)壓力增大而減小，徑向應力隨井內(nèi)壓力增大而增大。因此，井內(nèi)壓力增大使徑向孔喉直徑增大，切向孔喉縮小，有利于井內(nèi)流體和固相進入地層； s3 s1 s1 s3 Pm Po sr sq sr sr sq sq ?壓漏地層導致?lián)p害 井內(nèi)壓力增大使徑向應力增大，切向壓應力減??；當井內(nèi)壓力增大到某一值時，切向應力變?yōu)槔瓚?。如果拉應力超過巖石的抗拉強度，井壁巖石被拉裂，形成裂縫，導致井內(nèi)液體漏失。井內(nèi)液相和固相漏入地層會導致嚴重的損害。 sr sq sq sr ?地層出砂和井壁坍塌導致?lián)p害 ?負壓差不當，使松散地層出砂和井壁坍塌。出砂使近井壁喉道被堵，降低滲透率；同時容易導致井壁坍塌。 溫度變化導致的損害 ? 增加損害程度 ?溫度升高，各種敏感性損害程度增加；流體粘度降低，工作液容易進入地層，使損害深度加深。 ? 導致沉淀生成 ? 溫度降低：放熱沉淀反應生成無機沉淀 (BaSO4) ；使石蠟析出，生成有機沉淀。 ? 溫度升高：吸熱沉淀反應生成無機沉淀 (CaCO3 、CaSO4)； ?導致變溫應力敏感 ?溫度升高：產(chǎn)生切向變溫壓應力，使徑向喉道縮小； ?溫度降低：產(chǎn)生切向變溫拉應力，使徑向喉道增大或形成微裂紋，有利于液相進入，導致?lián)p害。 工作液接觸時間越長損害越嚴重 ?細菌損害隨時間增加； ?進入液隨時間增加。 作業(yè)時間對損害的影響 第 三 節(jié) .增產(chǎn)作業(yè)中的油層損害及保護措施 一 .酸化作業(yè)中的油層損害及保護措施 酸化作用：洗井、解堵、基質(zhì)酸化－擴大滲流通道 1. 酸化作業(yè)中的油層損害因素 ? 酸液與油層流體不配伍 ?與地層水不配伍 ? 地層中 K+、 Na+、 Ca2+ 、 Mg2+、 Al3+、 Fe3+ 離子與HF作用 ，生成氟硅酸鹽沉淀。 ?與原油不配伍 形成泥青烯淤泥（酸渣）顆粒－永久性損害 ?影響酸渣形成的主要因素 ： ?泥青質(zhì)原油與鹽酸作用 ?原油與含鐵酸作用 －鐵離子起催化劑作用 ?使用土酸 －比鹽酸嚴重 ?使用低表面張力液體 －（柴油）軟泥青膠質(zhì)分解 ?不配伍酸液添加劑 －防乳化劑、潤濕劑 ? 酸液與巖石礦物不配伍 ? 鐵質(zhì)沉淀 －含鐵礦物或含鐵污染物與酸作用 ? Fe(OH)3 ? FeS ? 鈣鹽沉淀 ? CaF MgF2 ? 鈉鹽和鉀鹽沉淀 ? 氟硅酸鹽 (Na2SiF K2SiF6 ) ? 氟鋁酸鹽 (Na3AlF6 、 K3AlF6 ) ? 水化硅沉淀 ? Al2Si2O5(OH)4+18HF=2H2SiF6+2AlF3+9H2O ? 2H2SiF6+4H2O=Si(OH) 4(沉淀 )+6HF – 酸化產(chǎn)生水鎖和潤濕性改變 – 酸液沖刷及溶解作用造成微粒運移 ? 添加劑選擇不當 ? 酸化設計和施工不當 – 施工參數(shù)選擇不當 ?酸濃度、酸液用量 －腐蝕管道，引入鐵離子；破壞骨架強度，導致出砂和油層坍塌 ?施工泵壓 －形成裂縫，酸液沿裂縫流動，不能有效清洗井壁附近損害帶；酸化后不能排除堵塞物 ?排量 －導致速敏 ?關井時間 – 酸液中固相顆粒和溶解氧進入地層 2. 酸化作業(yè)中的油層保護技術(shù) ? 選擇與油層巖石和地層流體相配伍的酸液和添加劑 ?酸液 ? 有效解除損害，提高滲透率，附加損害小 ?添加劑： ? 粘土穩(wěn)定劑 ：抑制粘土水化膨脹 ? 助排劑 ：降低表面張力，調(diào)整潤濕性，幫助返排 ? 絡合劑 ：抑制 Ca2+、 Mg2+、 Al3+、 Fe3+ 離子濃度，減 少無機鹽沉淀 ? 還原劑 ：將 Fe3+ 離子還原為 Fe2+ 離子，防止 Fe(OH)3 沉淀生成 ? 緩蝕劑 ：防止鐵離子進入地層 ? 抗淤渣劑 ：防止泥青質(zhì)原油與酸作用形成酸渣 ? 使用合適的酸液濃度 ?