【文章內(nèi)容簡介】 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)。 Smin越大，小孔隙占的孔隙體 積越多，對油氣滲透不利 。 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 ? 毛細管壓力曲線在保護油氣層中的應(yīng)用 ◇ 儲集巖的分類評價 儲集巖分類是評價油氣層損害的前提 ， 同一損 害因素在不同類型的儲集巖中的表現(xiàn)存在差異 根據(jù)毛細管壓力曲線特征參數(shù) ， 用統(tǒng)計法求特 征值 ， 結(jié)合巖石孔隙度 、 滲透率 、 孔隙類型 、 巖性 等可以對儲集巖進行綜合分類 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 ◇ 用于油氣層損害機理分析 1） 儲層喉道特性對儲層損害的影響 相同間層比的伊利石 /蒙皂石間層礦物 ， 對細孔 喉型油層的水敏損害比中 、 粗孔喉型油氣層嚴重 2） 孔隙大小及分布對儲層損害的影響油氣層 微粒的粒度分布 、 微粒在孔隙中的空間分布及與 孔喉大小的匹配關(guān)系是分析油氣層損害的關(guān)鍵 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 ◇ 屏蔽暫堵 鉆井 完井液設(shè)計 屏蔽暫堵鉆井完井液技術(shù)中架橋粒子的選擇 ， 就 是依據(jù)壓汞曲線所獲得的孔喉分布及其對滲透率的 貢獻值而確定的 。 通過對一個油組或油氣層不同特性級別巖樣的毛 管壓力曲線測定 ， 考慮到主要儲層的儲層特征和最 大孔喉半徑 ， 依據(jù) 2/3架橋原理設(shè)計屏蔽暫堵架橋 粒子之中值直徑 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 ◇ 入井流體懸浮固相控制 射孔液、壓井液、洗井液、修井液、注入水等都 涉及固相顆粒的含量和粒徑大小控制問題，而控制 標準則視油氣層儲層特性而定。研究表明，當(dāng)顆粒 直徑大于平均孔喉直徑的 1/3時，形成外泥餅， 1/3—1/10時會侵入孔喉形成內(nèi)泥餅，小于 1/10時顆 粒能自由移動 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 ?巖心分析技術(shù)應(yīng)用展望 ? 傅里葉變換紅外光譜分析 ◇ 測定礦物基團、功能團 ? 識別和量化常見 礦物 ? CT掃描技術(shù)（ XRay Computerized Tomography 計算機處理層析 X射線成象技術(shù) ◇ 顆粒密度 ◇ 裂隙和孔隙分布 ◇ 固相侵入深度和孔隙空間的變化 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 ? 核磁共振成象技術(shù)（ Nuclear Magic Resonance Imaging (NMRI) ） ◇ 觀測孔隙、裂隙中流體分布與流動情況 ◇ 觀察流體間、流體與巖石間的作用過程 ◇ 潤濕性、潤濕反轉(zhuǎn) 巖心分析技術(shù)及應(yīng)用 ? 配能譜儀的掃描電鏡技術(shù) Energy Dispersive XRay Detector (EDS) ◇ 對礦物作半定量元素分析 保護油氣層技術(shù) 油氣層損害的室內(nèi)評價 油氣層損害的室內(nèi)評價 概述 概述 ?借助各種儀器設(shè)備測定油氣層巖石與外來工作液作用前后滲透率的變化 ?測定油氣層物化環(huán)境發(fā)生變化前后滲透率的改變 ?根據(jù)達西滲透定律及巖心流動實驗方法 ?參照《 砂巖儲層巖心靜態(tài)流動實驗程序 》 （ 中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標準 SY/T535894） 概述 ? 室內(nèi)評價的主要內(nèi)容 ? 油氣層敏感性評價 ? 工作液對油氣層的損害評價 ?實驗巖心的正確選擇 ? 巖樣的準備 ? 巖樣的選取 評價各類工作液對油氣層的損害程度速敏評價水敏拼價鹽敏評價堿敏評價酸敏評價應(yīng)力敏感評價溫度敏感評價優(yōu)化設(shè)計油氣層保護的技術(shù)方案和工作液作業(yè)措施油氣層敏感性評價 工作液對油氣層的損害評價巖樣準備和選取油氣層巖心分析 油氣層損害的室內(nèi)評價 油氣層敏感性評價 油氣層損害的室內(nèi)評價 油氣層損害的室內(nèi)評價 油氣層敏感性評價 ?速敏評價實驗 ? 速敏概念 在鉆井、測試、試油、采油、增產(chǎn)作業(yè)、注水、修井等作業(yè)或生產(chǎn)過程中，當(dāng)流體在油氣層中流動時，引起油氣層中微粒運移并堵塞喉道造成油氣層滲透率下降 油氣層敏感性評價 ? 實驗?zāi)康? ◇ 找出發(fā)生速敏的臨界流速 ◇ 為其它敏感評價實驗確定合理的實驗流速 ◇ 為確定合理的注采速度提供科學(xué)依據(jù) 油氣層敏感性評價 ? 原理及作法 (Ki1－ Ki)/Ki1 100%≥5% 表 3— 1敏感程度評價指標 損害程度 ＜ 30% 30%～ 70% ＞ 70% 敏感程度 弱 中等 強 油氣層敏感性評價 ? 損害程度計算式 (Kmax－ Kmin) 損害程度＝ —————— 100% Kmax 油氣層敏感性評價 速敏損害機理示意圖 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 油氣層敏感性評價 ?水敏評價實驗 ? 水敏概念 淡水進入地層時，某些粘土礦物發(fā)生水化膨 脹、分散、運移，減小或堵塞地層孔隙和喉 道，造成地層滲透率降低 油氣層敏感性評價 ? 實驗?zāi)康? ◇ 了解粘土礦物遇水后的水化膨脹分散運移 過程 ◇ 找出發(fā)生水敏的條件及水敏引起的油氣層 損害程度 油氣層敏感性評價 水敏實驗方法 油氣層敏感性評價 標準砂巖鹽水組成（美感巖心公司） 組 分 濃 度， g/L NaCl KCl CaCl2 75 25 25 油氣層敏感性評價 水敏實驗滲透率變化曲線示例 油氣層敏感性評價 水敏實驗曲線 油氣層敏感性評價 ?鹽敏評價實驗 ? 鹽敏概念 進入地層的外來流體的礦化度高于地層水礦化 度時，將促使在地層礦化條件下水化的粘土去 水化、收縮、破裂、脫落，產(chǎn)生微粒運移而引 起地層滲透率降低 油氣層敏感性評價 ? 實驗?zāi)康? ◇ 找出鹽敏發(fā)生的條件及由鹽敏引起的油氣層 損害程度 ◇ 為各類工作液的設(shè)計提供依據(jù) ? 水敏實驗是鹽敏實驗的特例， 因此，儲層敏感性流動實驗新標準（ 2022）把水敏、鹽敏實驗合為一個實驗：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(dāng)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(dāng)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